WO2024105010A1 - Method for determining a holding voltage nominal value of a relay, method for switching a relay using a holding voltage nominal value determined in this manner, computing unit, assembly, and charging cable - Google Patents

Method for determining a holding voltage nominal value of a relay, method for switching a relay using a holding voltage nominal value determined in this manner, computing unit, assembly, and charging cable Download PDF

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WO2024105010A1
WO2024105010A1 PCT/EP2023/081708 EP2023081708W WO2024105010A1 WO 2024105010 A1 WO2024105010 A1 WO 2024105010A1 EP 2023081708 W EP2023081708 W EP 2023081708W WO 2024105010 A1 WO2024105010 A1 WO 2024105010A1
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WO
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relay
voltage
value
switching position
holding voltage
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Application number
PCT/EP2023/081708
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Inventor
Michael Scholl
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Robert Bosch Gmbh
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/327Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
    • G01R31/3277Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of low voltage devices, e.g. domestic or industrial devices, such as motor protections, relays, rotation switches
    • G01R31/3278Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of low voltage devices, e.g. domestic or industrial devices, such as motor protections, relays, rotation switches of relays, solenoids or reed switches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/04Cutting off the power supply under fault conditions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10Methods 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
    • B60L53/14Conductive energy transfer
    • B60L53/16Connectors, e.g. plugs or sockets, specially adapted for charging electric vehicles
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
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    • B60L53/14Conductive energy transfer
    • B60L53/18Cables specially adapted for charging electric vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
    • H01H47/002Monitoring or fail-safe circuits

Definitions

  • the present invention relates to a method for determining a holding voltage rating of a relay and a method for switching a relay using a holding voltage rating determined in this way, as well as a computing unit, an arrangement, a charging cable and a computer program for carrying out the method.
  • Battery-electric or hybrid vehicles can be charged at publicly accessible charging columns or charging stations or at a normal socket in private areas. There are two different principles underlying this.
  • charging can be done at permanently installed charging stations (charging columns or so-called wall boxes).
  • a charging cable is plugged into the charging station or the charging cable is already permanently connected to the charging station.
  • Such a charging cable is also called a passive charging cable. It only serves to conduct the current from the charging station to the energy storage unit located in the vehicle.
  • charging can be done at so-called permanent power sockets.
  • a charging cable with integrated control e.g. an ICCB: In-Cable-Control-Box
  • the control or the ICCB has the function of verifying the vehicle's readiness for charging via communication with the electric vehicle and switching on the power when required. and to permanently monitor the safe electrical connection to the electric vehicle and also switch it off in the event of a fault.
  • DE 102021 203 363 A1 shows a charging cable that can be used with appropriate adapters on charging stations and permanent power sockets.
  • the charging cable has a bypass switch that loops an integrated control of the charging cable into the current path or not, depending on the adapter used. If, for example, an adapter for connecting to a household socket is connected to the charging cable and the control is activated using the bypass switch, the control can release the flow of current from the household socket to the vehicle by switching a pass-through switch.
  • Such pass switches can be designed as electromechanical relays.
  • One or more of these relays can - as described in DE 102021 203 363 A1 - be arranged directly in the housing of a connector of the charging cable or an adapter of the charging cable.
  • the at least one relay can be arranged in the ICCB.
  • electromagnetic relays for such pass-through switches may be prescribed by norms or industry standards, for example, so that semiconductor switches are not permitted.
  • a method for determining a holding voltage nominal value of a relay and a method for switching a relay using a holding voltage nominal value determined in this way as well as a computing unit, an arrangement, a charging cable and a computer program for carrying out the method with the features of the independent patent claims are proposed.
  • Advantageous embodiments are the subject of the subclaims and the following description.
  • a holding voltage nominal value can be determined for each relay and used in operation, which is particularly energy-saving and gentle on materials.
  • standard electromechanical relays are usually characterized by the parameters pull-in voltage (minimum voltage required to pull the relay in), holding voltage rating (minimum voltage required to keep the relay switched) and drop-out voltage (voltage at which a relay safely drops out) in the data sheet by the manufacturer. These values are specified taking into account the possible manufacturing tolerances so that the relays supplied can all be safely operated at the specified values. This means that these values can be over-dimensioned for individual relays, possibly even for the majority of relays supplied, which can lead to unnecessarily high power consumption during operation.
  • the PWM method has been established for energy-saving operation.
  • the control voltage is set to at least the nominal holding voltage value (from the data sheet) using PWM (pulse width modulation).
  • PWM pulse width modulation
  • a constant or temperature-dependent temperature reserve can be added.
  • the copper winding the copper resistance has a positive temperature coefficient
  • the coil current is the actually relevant value for the electromagnetic force in the relay that attracts the relay's armature.
  • a current control can be provided in which the coil current is regulated, but this involves more circuitry and additional costs, since the coil current must be measured with a measuring device.
  • the data sheet value for the holding voltage rating specified by the relay manufacturer is given at a specified temperature and indicates the voltage required to hold the relay in the energized state.
  • the specified value depends on the type and - as described above - is independent of whether the relay has a high or low coil resistance within the tolerance.
  • current flows through relays with low coil resistance a significantly higher current at the specified voltage is produced than by relays with high coil resistance. This results in an unnecessarily high power requirement, particularly for relays with low coil resistance and operation with the holding voltage rating specified in the data sheet.
  • a method for determining a holding voltage nominal value of a relay, in particular an electromagnetic relay, which has at least two control terminals and a signaling device, wherein the relay can be switched or moved or brought into a first switching position by applying a voltage to the at least two control terminals and into a second switching position by not applying a voltage to the at least two control terminals, wherein the signaling device is designed to signal whether the relay is in the first or the second switching position.
  • the method comprises switching the relay into the first switching position by applying a voltage with a first voltage value to the at least two control terminals.
  • the first voltage value is large enough for the relay to switch.
  • This can in particular be the above-mentioned pull-in voltage (e.g. as can be found in the data sheet).
  • the method then comprises reducing the value of the applied Voltage until the signaling device signals that the relay is in the second switching position, determining a value of the applied voltage and determining the holding voltage rating as a function of the determined value of the applied voltage.
  • a method for switching such a relay as mentioned above comprising switching the relay into the first switching position by applying a voltage with a first voltage value to the at least two control terminals.
  • the first voltage value is large enough for the relay to switch.
  • the method then comprises setting, in particular reducing, the value of the applied voltage to a holding voltage value, which is determined or ascertained as a function of a holding voltage nominal value, which in turn has been determined according to a method according to the first aspect of the invention.
  • the method can also advantageously be used automatically, e.g. in the manufacture of devices that have at least one such relay. In principle, it is also advantageously possible to use the method during operation of such a device and in this way to repeatedly determine the holding voltage nominal value and, for example, to adapt it over the service life of the relay.
  • a further advantage is that such a change in the holding voltage nominal value can be used to determine whether and/or when a relay has reached or will reach the end of its service life and can no longer be operated safely (predictive maintenance).
  • the method can be used to indirectly determine the individual Coil resistance can be determined or the holding voltage nominal value can be determined individually and reduced compared to the holding voltage nominal value specified in the data sheet, for example.
  • a power supply unit required to operate the relay can be used with a lower power consumption compared to the situation in which the power supply unit is designed for the values specified in the relay's data sheet.
  • the power-side requirements for the voltage supply can be reduced. This can advantageously save installation space in a device in which the power supply unit for the relay is arranged, furthermore the waste heat of such a power supply unit is reduced and costs can be saved for an otherwise oversized power supply unit.
  • a signaling device provided in the relay is used to determine the current switching position when determining the relay-specific or individual holding voltage rating
  • the invention can also be used very easily in the production of devices with such relays, in operation or in the field.
  • the individual holding voltage rating of a relay is determined, and with this individual holding voltage rating, the current or energy consumption for operating the relay in holding mode is further reduced beyond the state of the art.
  • the self-heating of the electronics can be reduced, which in turn results in lower energy consumption. This means less thermal stress, which advantageously increases reliability and service life.
  • the lower self-heating also reduces the probability that an over-temperature protection device will intervene at increased ambient temperatures, since the lower self-heating of the The shutdown threshold is not reached.
  • the power consumption and thus also CCh emissions are advantageously reduced.
  • the power requirement is reduced, which can lead to savings in the voltage supply.
  • the shutdown process is accelerated because less coil energy needs to be dissipated. This is particularly advantageous in the event of a fault, where rapid shutdown is desired.
  • the invention can be advantageously implemented with corresponding relays without additional circuitry, since all necessary components are usually available anyway.
  • the holding voltage nominal value can also be determined (alternatively or additionally) once or several times during the product runtime, provided the operating strategy allows this.
  • the holding voltage rating is determined during production or after a relay has been installed in a product, such as a charging cable, it is also advantageous to detect a batch-dependent jump in the holding voltage rating at an early stage, which may indicate quality problems with the relays, which would otherwise only become apparent in the field.
  • the determined holding voltage nominal value is stored in a memory device so that it is available during operation and can be used very easily without having to be determined anew each time.
  • a memory device can be arranged in a computing unit that serves to control the relay.
  • Such a memory device can also be arranged as a so-called electronic nameplate in or on the relay itself.
  • temporal changes in the holding voltage nominal value which can be caused in particular by age, can be taken into account.
  • Possible embodiments include that a new determination is carried out depending on the age of the relay, and/or depending on an operating time (in particular the duration of current flowing through the coil winding), and/or depending on a number of switching operations (how often the relay is switched on), and/or depending on a load collective (e.g. power/energy transmitted by the relay, and/or integral of the current flowing through the coil winding over time) and/or depending on a temperature collective.
  • Other possible embodiments include, in the event that the relay is part of a charging cable, that both plugs of the charging cable are plugged in or electrically connected to a mating plug (in the vehicle, charging station, a quality test bench in production, etc.).
  • determining the holding voltage nominal value as a function of the specific value of the applied voltage includes determining the holding voltage nominal value as a function of the specific value of the applied voltage and a safety value (safety margin).
  • this can be an addition or multiplication. This can, for example, take temperature-dependent resistances, in particular also outside the relay, e.g. in supply lines, etc., into account.
  • the safety value can be used to scale a holding voltage nominal value determined at a defined temperature (e.g. room temperature, e.g. at a production site) to a maximum permissible or expected temperature.
  • determining the holding voltage rating in dependence on the determined value of the applied voltage comprises a plurality of determined values (at least two values) of the applied voltage to be offset against each other. For example, a mean or median of the multitude, or a maximum of the multitude can be determined. This can be used to take into account outliers in measurements or general measurement inaccuracies. This result can then be offset against the above-mentioned safety value.
  • the value of the applied voltage is only set to the holding voltage value, in particular reduced, when the signaling device signals that the relay is in the first switching position.
  • the signaling device can therefore also be used advantageously during operation to detect successful switching of the relay before the voltage is set to the holding voltage value, in particular reduced. This can improve the operation of the relay.
  • the holding voltage value is equal to the holding voltage nominal value.
  • Such an embodiment is very easy to implement. Changes in electrical resistance that may occur during operation, e.g. temperature-dependent, age-dependent or other changes, can be neglected here if the above-mentioned safety value is sufficiently large.
  • the holding voltage value is determined depending on the holding voltage nominal value and a temperature compensation value.
  • the temperature compensation value can be constant and thus fulfill the function of the above-mentioned safety value and/or completely replace it.
  • the replacement corresponds in particular to taking temperature changes into account not when determining the holding voltage nominal value, but only when determining the holding voltage value.
  • the temperature compensation value is specified in particular depending on the temperature, e.g. as a function or characteristic curve, and serves to compensate for temperature-dependent (resistance) changes in the relay, in particular its coil winding.
  • a temperature sensor is available near the relay, this can be used to determine the temperature compensation value depending on the temperature.
  • the current temperature in the relay or its coil winding can also be determined using a (calculation) model. If a temperature sensor is provided, it can be provided, for example, to calculate the temperature compensation value from a function depending on a temperature value determined by the temperature sensor or to read it from a characteristic map.
  • the relay has at least two working connections that are electrically connected either in the first switching position or in the second switching position, and are not electrically connected in the other switching position.
  • it can be a relay that conducts when activated, or a relay (or an opener) that does not conduct when activated.
  • the invention can be used advantageously for both.
  • applying a voltage to the at least two control terminals includes applying a pulse width modulated (PWM) voltage.
  • PWM pulse width modulated
  • any other adjustable voltage source can be used instead of a PWM control.
  • a PWM control is advantageous because it makes it easy to determine the nominal holding voltage in the product and this is the established control method anyway.
  • any (effective) voltage can be applied to the relay or the control terminals within the supply voltage range and the PWM resolution.
  • the signaling device has at least two signal connections and is designed to signal whether the relay is in the first switching position by either electrically connecting the at least two signal connections or by not electrically connecting the at least two signal connections.
  • relays can be used that report the switching state by means of a signaling device in the form of a signal contact with two signal connections. This can also be done in Standards may require this to detect welded relay contacts, for example. This type of functionality is now used to particularly advantage in order to reduce the power consumption of the relay.
  • a computing unit e.g. a control device or a controller or an electronic circuit of a charging cable or another device which has at least one relay, is set up, in particular in terms of programming, to carry out a method according to the invention.
  • An arrangement according to the invention comprises (at least) one above-mentioned relay and a computing unit according to the invention.
  • a charging cable according to the invention is designed in particular for charging (and/or discharging) an energy storage device of an electric vehicle and has two plugs, a connecting line arranged between the two plugs, and an arrangement according to the invention.
  • the computing unit is set up to only carry out a method according to the invention if both plugs of the charging cable are plugged in or electrically connected, e.g. with respective mating plugs, whereby this electrical connection can also be established during the manufacture of the charging cable, e.g. for testing purposes.
  • This can in particular increase safety and prevent exposed contacts in the plug from being live due to the determination of the holding voltage nominal value or due to the switching of the relay, which could endanger the user or bystanders.
  • the computing unit can be set up to only carry out a method according to the invention if the vehicle-side plug is plugged into a vehicle and/or if the infrastructure-side plug is plugged into a charging partner (energy source or energy sink), such as in particular a charging station, wall box, household socket or another vehicle.
  • a charging partner energy source or energy sink
  • This state is particularly easy for the computing unit to recognize due to the signals then present, since it is set up for this anyway with a conventional charging cable.
  • a test bench can be used into which the two plugs of the charging cable are plugged (or to which only the connectors of the plugs are connected) can simulate such a vehicle or an infrastructure connection. In this way, the holding voltage rating of at least one relay arranged in the charging cable or in a plug adapter can be determined during the manufacture of the charging cable or the plug adapter.
  • a machine-readable storage medium is provided with a computer program stored on it as described above.
  • Suitable storage media or data carriers for providing the computer program are in particular magnetic, optical and electrical storage devices, such as hard disks, flash memories, EEPROMs, DVDs, etc.
  • Figure 1 shows an embodiment of a charging cable according to an embodiment of the invention.
  • Figure 2 shows a relay that can be used in the context of the invention in a schematic view.
  • Figure 3 shows an exemplary profile of the relay control voltage, on the one hand, in a method for determining a holding voltage nominal value of a relay and, on the other hand, in a method for switching a relay according to embodiments of the invention.
  • a charging cable according to an embodiment of the invention is shown schematically and designated overall by 100.
  • the charging cable 100 has a first, e.g. vehicle-side, plug 110, a connecting line or cable 120 and a second, e.g. infrastructure-side or consumer-side, plug 130.
  • a charging cable 100 is used, for example, to connect a charging partner or a consumer (in the case of bidirectional charging) to a vehicle.
  • the plugs 110, 130 can in particular be so-called CSS plugs or Type 2 plugs.
  • the infrastructure-side plug can simply be, for example, a conventional household plug or SchukoO plug or a CEE plug, etc.
  • the charging partner can in particular be a charging station, such as a charging column or so-called wall box, a household socket or a consumer (i.e. energy flows away from the vehicle), such as an energy storage device, the power grid, a lamp or a garden tool or the like, or another vehicle.
  • a charging station such as a charging column or so-called wall box, a household socket or a consumer (i.e. energy flows away from the vehicle), such as an energy storage device, the power grid, a lamp or a garden tool or the like, or another vehicle.
  • a computing unit 111 is provided in the first plug 110, wherein this is arranged in particular in a housing of the plug 110 or is integrated into the housing.
  • the computing unit 111 is programmed to carry out an embodiment of a method according to the invention, as is described below, for example, with reference to Figures 2 and 3.
  • the computing unit 111 comprises in particular computing and storage means or storage devices or storage units, such as CPU, RAM, flash, etc. and preferably a power supply source, for example a battery or a rechargeable battery, wherein it can also be provided that the computing unit 111 is only supplied with energy when the charging cable 100 is connected, so that no internal charging cable energy supply is necessary.
  • the computing unit 111 can be a distributed computing unit, which, for example, has several modules. These modules can all be arranged in a single one of the two connectors 110, 130, or can also be distributed in the cable 120 and/or the connectors 110, 130.
  • the charging cable has at least one relay 112 which, together with the computing unit 111, is part of an arrangement according to an embodiment of the invention.
  • a relay 112 which can be used advantageously within the scope of the invention is shown schematically in Figure 2.
  • the relay 112 has two control connections 201 and a signaling device 203, wherein the relay 112 can be switched to a first - here closed or conductive - switching position by applying a voltage to the two control connections 201 and to a second - here open or non-conductive - switching position by not applying a voltage to the two control connections 201.
  • the relay 112 has two working connections 202 which are electrically connected in the first switching position and are not electrically connected in the second switching position.
  • the signaling device 203 is designed to signal whether the relay is in the first or second switching position.
  • the signaling device 203 has two signal connections 203a and is designed to signal whether the relay 112 is in the first switching position by - in the example shown - the two signal connections 203a not being electrically connected.
  • Figure 3 shows an exemplary curve of a voltage U applied to the control terminals 201 over time t according to embodiments of the invention, on the one hand in a method for determining a holding voltage nominal value UHN of a relay (between times t0 and t4) and on the other hand in a method for switching a relay (from t4).
  • a method for determining a holding voltage rating of a relay begins at a time t0 by switching the relay into the first - here conductive - switching position by applying a voltage with a first voltage value UP to the two control terminals 201.
  • the first voltage value UP can correspond to a rated voltage of the relay, but must correspond to at least a so-called pull-in voltage - this voltage can be taken from a data sheet of the corresponding relay, for example.
  • a voltage level can be adjusted in particular by a PWM method in which a supply voltage is switched on and off at a certain duty cycle.
  • the first voltage value UP is present until a time h at which it can be assumed, for example based on empirical values or on a signal from the signaling device 203, that the switching process is completed.
  • the applied voltage U is initially reduced to a known holding voltage type value UHO - in particular taken from a data sheet.
  • a holding voltage type value UHO is specified in particular by the manufacturer for all relays of a type and thus covers all tolerances (e.g. for coil resistance). It is therefore larger than necessary in many cases or for the majority of relays placed on the market.
  • the value of the applied voltage U is thus reduced until the signaling device 203 signals at time t3 that the relay 112 is (again) in the second (here non-conductive) switching position.
  • a measurement or direct monitoring of the current flowing through the relay is advantageously not necessary for this.
  • the method also works in particular with open or unconnected working connections.
  • the associated value UHI of the applied voltage is determined and, depending on this, a relay-specific holding voltage nominal value UHN is determined, which can be stored in particular in a memory unit or in a storage device or in a storage means, in particular in a non-volatile memory (NVM), of the computing unit 111.
  • NVM non-volatile memory
  • determining the holding voltage nominal value UHN as a function of the determined value UHI of the applied voltage involves adding the determined value UHI of the applied voltage and a safety value (safety margin). This can be used to take temperature-dependent resistances into account, for example.
  • the described method can be carried out, for example, during the manufacture of a device in which the relay 112 is arranged, e.g. during the manufacture of a charging cable 100 or a plug 110, 130 for a charging cable 100 or an ICCB of a charging cable 100. The method can be carried out at least once for each relay 112 in the device.
  • the computing unit 111 can now read the individual holding voltage nominal value UHN from the storage unit or the storage device or the storage medium and operate the relay, for example, with this holding voltage nominal value UHN or with a holding voltage value depending on the holding voltage nominal value UHN.
  • the method can also be carried out during operation of the device in which the at least one relay 112 is arranged, e.g. repeatedly at regular intervals or depending on the situation, etc.
  • Figure 3 further shows a method for switching a relay 112 (such as the relay 112 from Figs. 1 or 2) according to an embodiment of the invention.
  • This method for switching a relay 112 begins at a time t4 in which the relay 112 is switched to the first - here conductive - switching position by applying an electrical voltage with a first voltage value UP to the two control terminals 201.
  • the first voltage value UP can correspond to a nominal voltage of the relay, but must correspond to at least a so-called pull-in voltage.
  • a voltage level can be set in particular by a PWM method in which a supply voltage is switched on and off at a certain duty cycle.
  • the first voltage value UP is present until a time ts at which it can be assumed, for example based on empirical values or on a signal from the signaling device 203, that the switching process is completed.
  • the applied voltage U is reduced to a holding voltage value UH, which depends on the previously determined
  • the relationship can, for example, include a calculation with a temperature compensation value, for example an addition or multiplication.
  • the temperature compensation value can be specified in particular as a function of the temperature, e.g. as a function or characteristic curve, and is used to compensate for temperature-dependent (resistance) changes in the relay, in particular its coil winding.
  • the temperature compensation value can also be constant and thus fulfill the function of the safety value mentioned above and/or replace it completely. In other words, the replacement corresponds in particular to taking temperature changes into account not when determining the nominal holding voltage value UHN from UHI, but only when determining the holding voltage value UH from UHN.
  • a temperature sensor is available near the relay, this can be used to determine the temperature compensation value depending on the temperature.
  • the current temperature in the relay or its coil winding can also be determined using a (calculation) model.
  • a temperature sensor it can be provided, for example, to calculate the temperature compensation value from a function or read it from a characteristic map depending on a temperature value determined by the temperature sensor.

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Abstract

The invention relates to a method for determining a holding voltage nominal value (UHN) of a relay (112), which has at least two gates (201) and a signalling device (203), wherein the relay (112) can be switched by applying a voltage to the at least two gates (201) in a first switching position and by not applying voltage to the at least two gates (201) in a second switching position, wherein the signalling device (203) is configured to signal whether the relay (112) is in the first or the second switching position, the method comprising: switching the relay (112) into the first switching position by applying a voltage at a first voltage value (UP) to the at least two gates (201); reducing the value of the applied voltage until the signalling device (203) signals that the relay (112) is in the second switching position; and determining a value (UH1) of the applied voltage; determining the holding voltage nominal value (UHN) on the basis of the determined value (UH1) of the applied voltage. The invention also relates to a method for switching a relay (112) using a holding voltage nominal value (UHN) determined in this manner.

Description

Beschreibung Description
Titel Title
Verfahren zum Bestimmen eines Haltespannungsnennwerts eines Relais, Verfahren zum Schalten eines Relais unter Verwendung eines derart bestimmten Haltespannungsnennwerts, Recheneinheit, Anordnung und Ladekabel Method for determining a holding voltage rating of a relay, method for switching a relay using a holding voltage rating determined in this way, computing unit, arrangement and charging cable
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Haltespannungsnennwerts eines Relais und ein Verfahren zum Schalten eines Relais unter Verwendung eines derart bestimmten Haltespannungsnennwerts sowie eine Recheneinheit, eine Anordnung, ein Ladekabel und ein Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens. The present invention relates to a method for determining a holding voltage rating of a relay and a method for switching a relay using a holding voltage rating determined in this way, as well as a computing unit, an arrangement, a charging cable and a computer program for carrying out the method.
Hintergrund der Erfindung Background of the invention
Batterieelektrische oder Hybridfahrzeuge können an öffentlich zugänglichen Ladesäulen bzw. Ladestation oder im privaten Bereich an einer normalen Steckdose geladen werden. Dabei liegen zwei unterschiedliche Prinzipien zugrunde. Battery-electric or hybrid vehicles can be charged at publicly accessible charging columns or charging stations or at a normal socket in private areas. There are two different principles underlying this.
Einerseits kann an fest installierten Ladestationen (Ladesäulen oder sogenannten Wallboxen) geladen werden. Zu diesem Zweck wird in die Ladestation entweder ein Ladekabel eingesteckt oder das Ladekabel ist bereits fest mit der Ladestation verbunden. Ein solches Ladekabel wird auch als passives Ladekabel bezeichnet. Es dient lediglich dazu, den Strom von der Ladestation zum Energiespeicher, der im Fahrzeug angeordnet ist, zu leiten. On the one hand, charging can be done at permanently installed charging stations (charging columns or so-called wall boxes). For this purpose, either a charging cable is plugged into the charging station or the charging cable is already permanently connected to the charging station. Such a charging cable is also called a passive charging cable. It only serves to conduct the current from the charging station to the energy storage unit located in the vehicle.
Andererseits kann an sogenannten Dauerstromsteckdosen geladen werden. Zu diesem Zweck wird ein Ladekabel mit integrierter Steuerung (z.B. einer ICCB: In- Cable-Control-Box) benötigt. Die Steuerung bzw. die ICCB hat die Funktion, über die Kommunikation mit dem Elektrofahrzeug die Ladebereitschaft des Fahrzeuges zu verifizieren, den Strom bei gegebener Anforderung einzuschalten und die sichere elektrische Verbindung zum Elektrofahrzeug permanent zu überwachen und im Fehlerfall auch abzuschalten. On the other hand, charging can be done at so-called permanent power sockets. For this purpose, a charging cable with integrated control (e.g. an ICCB: In-Cable-Control-Box) is required. The control or the ICCB has the function of verifying the vehicle's readiness for charging via communication with the electric vehicle and switching on the power when required. and to permanently monitor the safe electrical connection to the electric vehicle and also switch it off in the event of a fault.
DE 102021 203 363 A1 zeigt ein Ladekabel, das mittels entsprechender Adapter an Ladesäulen und Dauerstromsteckdosen verwendbar ist. Dazu weist das Ladekabel einen Bypassschalter auf, der eine integrierte Steuerung des Ladekabels in Abhängigkeit vom benutzten Adapter in den Strompfad einschleift oder nicht. Ist z.B. ein Adapter zum Verbinden mit einer Haushaltssteckdose an das Ladekabel angeschlossen und die Steuerung mittels des Bypassschalters aktiviert, so kann die Steuerung den Stromfluss von der Haushaltssteckdose zum Fahrzeug durch Schalten eines Durchlassschalters freigeben. DE 102021 203 363 A1 shows a charging cable that can be used with appropriate adapters on charging stations and permanent power sockets. For this purpose, the charging cable has a bypass switch that loops an integrated control of the charging cable into the current path or not, depending on the adapter used. If, for example, an adapter for connecting to a household socket is connected to the charging cable and the control is activated using the bypass switch, the control can release the flow of current from the household socket to the vehicle by switching a pass-through switch.
Derartige Durchlassschalter können als elektromechanische Relais ausgeführt sein. Ein oder mehrerer dieser Relais können - wie in der DE 102021 203 363 A1 beschrieben - direkt im Gehäuse eines Steckverbinders des Ladekabels bzw. eines Adapters des Ladekabels angeordnet sein. In anderen Fällen, bei denen in einer Leitung des Ladekabels eine ICCB vorgesehen ist, kann das mindestens eine Relais in der ICCB angeordnet sein. Such pass switches can be designed as electromechanical relays. One or more of these relays can - as described in DE 102021 203 363 A1 - be arranged directly in the housing of a connector of the charging cable or an adapter of the charging cable. In other cases where an ICCB is provided in a line of the charging cable, the at least one relay can be arranged in the ICCB.
Die Verwendung von elektromagnetischen Relais für derartige Durchlassschalter kann z.B. durch Normen oder Industriestandards vorgeschrieben sein, so dass Halbleiter-Schalter nicht erlaubt sind. The use of electromagnetic relays for such pass-through switches may be prescribed by norms or industry standards, for example, so that semiconductor switches are not permitted.
Nachteilhaft weisen derartige elektromagnetische Relais einen signifikanten Eigenstrombedarf auf, wenn sie betätigt sind. The disadvantage of such electromagnetic relays is that they have a significant power requirement when they are activated.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Bestimmen eines Haltespannungsnennwerts eines Relais und ein Verfahren zum Schalten eines Relais unter Verwendung eines derart bestimmten Haltespannungsnennwerts sowie eine Recheneinheit, eine Anordnung, ein Ladekabel und ein Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung. Mit der Erfindung kann relaisspezifisch ein Haltespannungsnennwert bestimmt und im Betrieb verwendet werden, was besonders energiesparend und materialschonend ist. According to the invention, a method for determining a holding voltage nominal value of a relay and a method for switching a relay using a holding voltage nominal value determined in this way as well as a computing unit, an arrangement, a charging cable and a computer program for carrying out the method with the features of the independent patent claims are proposed. Advantageous embodiments are the subject of the subclaims and the following description. With the invention, a holding voltage nominal value can be determined for each relay and used in operation, which is particularly energy-saving and gentle on materials.
Übliche elektromechanische Relais werden meist neben der möglichen Betriebsnennspannung noch mit den Parametern Pull-in Spannung (notwendige Mindestspannung, um das Relais anzuziehen), Haltespannungsnennwert (notwendige Mindestspannung, um das Relais geschaltet zu halten) und Abfallspannung (Spannung, bei der ein Relais sicher abfällt) vom Hersteller im Datenblatt charakterisiert. Diese Werte werden unter Berücksichtigung der möglichen Herstell-Toleranzen angegeben, so dass die gelieferten Relais alle sicher bei den angegebenen Werten betrieben werden können. Daraus ergibt sich, dass diese Werte für individuelle Relais, ggf. sogar für die Mehrheit der ausgelieferten Relais, überdimensioniert sein können, was beim Betrieb zu einem unnötig hohen Stromverbrauch führen kann. In addition to the possible nominal operating voltage, standard electromechanical relays are usually characterized by the parameters pull-in voltage (minimum voltage required to pull the relay in), holding voltage rating (minimum voltage required to keep the relay switched) and drop-out voltage (voltage at which a relay safely drops out) in the data sheet by the manufacturer. These values are specified taking into account the possible manufacturing tolerances so that the relays supplied can all be safely operated at the specified values. This means that these values can be over-dimensioned for individual relays, possibly even for the majority of relays supplied, which can lead to unnecessarily high power consumption during operation.
Für den stromsparenden Betrieb hat sich das PWM-Verfahren etabliert, bei dem nach dem Einschalten am Relais mittels PWM (Pulsbreitenmodulation) die Ansteuerspannung auf mindestens den Haltespannungsnennwert (aus dem Datenblatt) eingestellt wird. Es kann eine konstante oder temperaturabhängige Temperaturreserve aufgeschlagen werden. Dies hat den Hintergrund, dass sich die Kupferwicklung (der Kupferwiderstand hat einen positiven Temperaturkoeffizienten) der Relaisspule im Betrieb erwärmt und somit der Spulenstrom bei konstanter Spannung sinkt. Der Spulenstrom ist jedoch die eigentlich relevante Größe für die elektromagnetische Kraft im Relais, die den Anker des Relais anzieht. Für temperaturkritische Anwendungen kann eine Stromregelung vorgesehen sein, bei der der Spulenstrom geregelt wird, was aber mit einem höheren Schaltungsaufwand und Mehrkosten verbunden ist, da der Spulenstrom mit einer Messvorrichtung gemessen werden muss. The PWM method has been established for energy-saving operation. After switching on the relay, the control voltage is set to at least the nominal holding voltage value (from the data sheet) using PWM (pulse width modulation). A constant or temperature-dependent temperature reserve can be added. The reason for this is that the copper winding (the copper resistance has a positive temperature coefficient) of the relay coil heats up during operation and thus the coil current drops at a constant voltage. However, the coil current is the actually relevant value for the electromagnetic force in the relay that attracts the relay's armature. For temperature-critical applications, a current control can be provided in which the coil current is regulated, but this involves more circuitry and additional costs, since the coil current must be measured with a measuring device.
Der vom Relaishersteller angegebene Datenblattwert für den Haltespannungsnennwert ist bei einer spezifizierten Temperatur angeben und gibt die nötige Spannung an, um das Relais im angezogenen Zustand zu halten. Der angegebene Wert ist typenabhängig und - wie oben beschrieben - unabhängig davon, ob es sich um ein Relais mit hohem oder niedrigem Spulenwiderstand innerhalb der Toleranz handelt. Jedoch fließt durch Relais mit geringem Spulenwiderstand ein deutlich größerer Strom bei der angegebenen Spannung als durch Relais mit hohem Spulenwiderstand. Dadurch ergibt sich insbesondere bei Relais mit geringem Spulenwiderstand und dem Betrieb mit dem im Datenblatt angegebenen Haltespannungsnennwert ein unnötig großer Leistungsbedarf. The data sheet value for the holding voltage rating specified by the relay manufacturer is given at a specified temperature and indicates the voltage required to hold the relay in the energized state. The specified value depends on the type and - as described above - is independent of whether the relay has a high or low coil resistance within the tolerance. However, current flows through relays with low coil resistance, a significantly higher current at the specified voltage is produced than by relays with high coil resistance. This results in an unnecessarily high power requirement, particularly for relays with low coil resistance and operation with the holding voltage rating specified in the data sheet.
Es kann daher ein Bedarf bestehen, die Relais eines bestimmten Typs einerseits sicher zu betreiben, so dass es zu keinem unerwünschten Schaltvorgang aufgrund eines zu geringen Spulenstroms kommt, und andererseits den Eigenenergieverbrauch des jeweils eingesetzten Relais im mit Spannung beaufschlagten Zustand möglichst gering zu halten. Weiterhin soll es möglichst einfach ermöglicht werden, das Relais in einem derartig energiesparenden Modus zu betreiben und gegebenenfalls auch nachträgliche Änderungen der Relaischarakteristik (z.B. durch Alterungseffekte, etc.) bei der energiesparenden Ansteuerung zu berücksichtigen bzw. rechtzeitig zu erkennen, dass ein Relais das Ende seiner Lebensdauer erreicht. There may therefore be a need to operate relays of a certain type safely on the one hand, so that no undesirable switching occurs due to insufficient coil current, and on the other hand to keep the energy consumption of the relay used in the voltage-energized state as low as possible. Furthermore, it should be possible to operate the relay in such an energy-saving mode as easily as possible and, if necessary, to take subsequent changes in the relay characteristics (e.g. due to aging effects, etc.) into account in the energy-saving control or to recognize in good time that a relay is reaching the end of its service life.
Dieser Bedarf kann durch das vorgeschlagene Verfahren, die Recheneinheit, die Anordnung, das Ladekabel und das Computerprogramm gedeckt werden. This need can be met by the proposed method, the computing unit, the arrangement, the charging cable and the computer program.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Bestimmen eines Haltespannungsnennwerts eines, insbesondere elektromagnetischen, Relais, das wenigstens zwei Steueranschlüsse und eine Signaleinrichtung aufweist, vorgeschlagen, wobei das Relais durch Anlegen einer Spannung an die wenigstens zwei Steueranschlüsse in eine erste Schaltstellung und durch Nicht- Anlegen einer Spannung an die wenigstens zwei Steueranschlüsse in eine zweite Schaltstellung schaltbar bzw. versetzbar bzw. bringbar ist, wobei die Signaleinrichtung dazu eingerichtet ist, zu signalisieren, ob sich das Relais in der ersten oder der zweiten Schaltstellung befindet. According to one aspect of the invention, a method is proposed for determining a holding voltage nominal value of a relay, in particular an electromagnetic relay, which has at least two control terminals and a signaling device, wherein the relay can be switched or moved or brought into a first switching position by applying a voltage to the at least two control terminals and into a second switching position by not applying a voltage to the at least two control terminals, wherein the signaling device is designed to signal whether the relay is in the first or the second switching position.
Das Verfahren umfasst ein Schalten des Relais in die erste Schaltstellung durch Anlegen einer Spannung mit einem ersten Spannungswert an die wenigstens zwei Steueranschlüsse. Mit anderen Worten ist der erste Spannungswert groß genug, dass das Relais umschaltet. Es kann sich dabei insbesondere um die obengenannte Pull-in Spannung handeln (z.B. aus dem Datenblatt entnehmbar). Das Verfahren umfasst anschließend ein Reduzieren des Werts der angelegten Spannung, bis die Signaleinrichtung signalisiert, dass sich das Relais in der zweiten Schaltstellung befindet, ein Bestimmen eines Werts der angelegten Spannung sowie ein Bestimmen des Haltespannungsnennwerts in Abhängigkeit von dem bestimmten Wert der angelegten Spannung. The method comprises switching the relay into the first switching position by applying a voltage with a first voltage value to the at least two control terminals. In other words, the first voltage value is large enough for the relay to switch. This can in particular be the above-mentioned pull-in voltage (e.g. as can be found in the data sheet). The method then comprises reducing the value of the applied Voltage until the signaling device signals that the relay is in the second switching position, determining a value of the applied voltage and determining the holding voltage rating as a function of the determined value of the applied voltage.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Schalten eines solchen obengenannten Relais vorschlagen, umfassend ein Schalten des Relais in die erste Schaltstellung durch Anlegen einer Spannung mit einem ersten Spannungswert an die wenigstens zwei Steueranschlüsse. Mit anderen Worten ist auch hier der erste Spannungswert groß genug, dass das Relais umschaltet. Es kann sich dabei insbesondere um die obengenannte Pull-in Spannung handeln. Das Verfahren umfasst anschließend ein Einstellen, insbesondere ein Reduzieren, des Werts der angelegten Spannung auf einen Haltespannungswert, der in Abhängigkeit von einem Haltespannungsnennwert bestimmt bzw. ermittelt wird, der wiederum gemäß einem Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung bestimmt worden ist. According to a further aspect of the invention, a method for switching such a relay as mentioned above is proposed, comprising switching the relay into the first switching position by applying a voltage with a first voltage value to the at least two control terminals. In other words, here too, the first voltage value is large enough for the relay to switch. This can in particular be the pull-in voltage mentioned above. The method then comprises setting, in particular reducing, the value of the applied voltage to a holding voltage value, which is determined or ascertained as a function of a holding voltage nominal value, which in turn has been determined according to a method according to the first aspect of the invention.
Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass es möglich ist, eine Vielzahl von Relais eines bestimmten Typs aus einer Charge mit geringerer Spannung als dem im Datenblatt angegebenen Haltespannungsnennwert sicher und zuverlässig zu betreiben (insbesondere Relais mit geringerem Spulenwiderstand im Vergleich zu den im Datenblatt angenommenen grenzlagig hochohmigen Relais). Dadurch kann vorteilhaft der Eigenenergiebedarf des jeweiligen Relais (und der damit bestückten Vorrichtung) in einfacher Art und Weise dauerhaft gesenkt werden. Weiterhin vorteilhaft kann das Verfahren automatisiert z.B. bei der Fertigung von Vorrichtungen, die wenigstens ein derartiges Relais aufweisen, angewendet werden. Es ist grundsätzlich weiterhin vorteilhaft möglich, das Verfahren auch während des Betriebs einer derartigen Vorrichtung anzuwenden und auf diese Weise den Haltespannungsnennwert wiederholt zu bestimmen und z.B. über die Lebenszeit des Relais anzupassen. Weiterhin vorteilhaft kann aufgrund einer derartigen Änderung des Haltespannungsnennwerts abgeleitet werden, ob und/oder wann ein Relais das Ende seiner Lebenszeit erreicht bzw. erreichen wird und nicht mehr sicher betrieben werden kann (predictive maintenance). This advantageously makes it possible to operate a large number of relays of a certain type from a batch safely and reliably with a lower voltage than the holding voltage nominal value specified in the data sheet (in particular relays with a lower coil resistance compared to the high-impedance relays assumed in the data sheet). This advantageously makes it possible to permanently reduce the inherent energy requirement of the respective relay (and the device equipped with it) in a simple manner. The method can also advantageously be used automatically, e.g. in the manufacture of devices that have at least one such relay. In principle, it is also advantageously possible to use the method during operation of such a device and in this way to repeatedly determine the holding voltage nominal value and, for example, to adapt it over the service life of the relay. A further advantage is that such a change in the holding voltage nominal value can be used to determine whether and/or when a relay has reached or will reach the end of its service life and can no longer be operated safely (predictive maintenance).
Da für die Relaisfunktion die Stromstärke in der Spule die entscheidende Größe ist, kann vorteilhaft mit Hilfe des Verfahrens indirekt der individuelle Spulenwiderstand ermittelt werden bzw. kann der Haltespannungsnennwert individuell ermittelt und gegenüber dem z.B. im Datenblatt angegebenen Haltespannungsnennwert abgesenkt werden. Since the current strength in the coil is the decisive factor for the relay function, the method can be used to indirectly determine the individual Coil resistance can be determined or the holding voltage nominal value can be determined individually and reduced compared to the holding voltage nominal value specified in the data sheet, for example.
Weiterhin vorteilhaft kann dadurch bewirkt werden, dass ein zum Betrieb des Relais benötigtes Netzteil mit einer geringeren Leistungsaufnahme verwendet werden kann verglichen mit dem Zustand, in dem das Netzteil auf die im Datenblatt des Relais angegebenen Werte ausgelegt wird. Mit anderen Worten: es wird vorteilhaft bewirkt, dass die leistungsseitigen Anforderungen an die Spannungsversorgung gesenkt werden können. Dadurch kann vorteilhaft Bauraum in einer Vorrichtung eingespart werden, in der das Netzteil für das Relais angeordnet ist, weiterhin wird die Abwärme eines derartigen Netzteils verringert und es können Kosten eingespart werden für ein sonst überdimensioniertes Netzteil. Another advantage of this is that a power supply unit required to operate the relay can be used with a lower power consumption compared to the situation in which the power supply unit is designed for the values specified in the relay's data sheet. In other words: it is advantageous that the power-side requirements for the voltage supply can be reduced. This can advantageously save installation space in a device in which the power supply unit for the relay is arranged, furthermore the waste heat of such a power supply unit is reduced and costs can be saved for an otherwise oversized power supply unit.
Im Rahmen der Erfindung werden Verfahren vorgeschlagen, um einerseits den individuellen Haltespannungsnennwert eines Relais zu ermitteln und andererseits für den Betrieb zu verwenden, und so den Leistungsbedarf während des Haltens zu minimieren. Dadurch, dass eine im Relais vorgesehene Signaleinrichtung zum Bestimmen der momentanen Schaltstellung beim Bestimmen des relaisspezifischen bzw. individuellen Haltespannungsnennwerts verwendet wird, kann die Erfindung auch sehr einfach in der Produktion von Vorrichtungen mit derartigen Relais, im Betrieb bzw. im Feld eingesetzt werden. Unter Zuhilfenahme der Signaleinrichtung wird einerseits der individuelle Haltespannungsnennwert eines Relais ermittelt und andererseits mit diesem individuellen Haltespannungsnennwert der Strom bzw. Energieverbrauch zum Betrieb des Relais im Haltebetrieb über den Stand der Technik hinaus weiter gesenkt. Within the scope of the invention, methods are proposed for determining the individual holding voltage rating of a relay and for using it for operation, thereby minimizing the power requirement during holding. Because a signaling device provided in the relay is used to determine the current switching position when determining the relay-specific or individual holding voltage rating, the invention can also be used very easily in the production of devices with such relays, in operation or in the field. With the aid of the signaling device, the individual holding voltage rating of a relay is determined, and with this individual holding voltage rating, the current or energy consumption for operating the relay in holding mode is further reduced beyond the state of the art.
Halteverluste werden reduziert, was zu einem geringeren Stromverbrauch der Schaltung führt. Die Eigenerwärmung der Elektronik kann verringert werden, was wiederum einen geringeren Energieverbrauch zur Folge hat. Somit entsteht weniger thermischer Stress, was vorteilhaft die Zuverlässigkeit und Lebensdauer erhöht. Ebenso wird durch die geringere Eigenerwärmung die Wahrscheinlichkeit gesenkt, dass eine Übertemperaturschutzvorrichtung bei erhöhter Umgebungstemperatur eingreift, da infolge der geringeren Eigenerwärmung der Abschaltschwellwert nicht erreicht wird. Der Stromverbrauch und somit auch CCh-Emmisionen werden vorteilhaft gesenkt. Der Leistungsbedarf wird reduziert, was zu Einsparungen in der Spannungsversorgung führen kann. Der Abschaltvorgang wird beschleunigt, da weniger Spulenenergie abzubauen ist. Dies ist im Fehlerfall, in dem ein rasches Abschalten erwünscht ist, besonders vorteilhaft. Holding losses are reduced, which leads to lower power consumption of the circuit. The self-heating of the electronics can be reduced, which in turn results in lower energy consumption. This means less thermal stress, which advantageously increases reliability and service life. The lower self-heating also reduces the probability that an over-temperature protection device will intervene at increased ambient temperatures, since the lower self-heating of the The shutdown threshold is not reached. The power consumption and thus also CCh emissions are advantageously reduced. The power requirement is reduced, which can lead to savings in the voltage supply. The shutdown process is accelerated because less coil energy needs to be dissipated. This is particularly advantageous in the event of a fault, where rapid shutdown is desired.
Die Erfindung lässt sich vorteilhaft bei entsprechenden Relais ohne Schaltungsmehraufwand implementieren, da alle nötigen Komponenten in der Regel ohnehin vorhanden sind. The invention can be advantageously implemented with corresponding relays without additional circuitry, since all necessary components are usually available anyway.
Es bietet sich an, das Bestimmen des Haltespannungsnennwerts als eine individuelle Parametrierung während der Fertigung eines das Relais enthaltenden Produkts bzw. Vorrichtung, wie z.B. eines Ladekabels, durchzuführen, da hier relativ konstante und bekannte Temperaturen vorherrschen. In einer Ausgestaltung kann das Bestimmen des Haltespannungsnennwerts aber auch (alternativ oder zusätzlich) einmalig oder mehrmals zur Produktlaufzeit stattfinden, sofern die Betriebsstrategie dies ermöglicht. It is advisable to determine the holding voltage nominal value as an individual parameterization during the production of a product or device containing the relay, such as a charging cable, since relatively constant and known temperatures prevail here. In one embodiment, the holding voltage nominal value can also be determined (alternatively or additionally) once or several times during the product runtime, provided the operating strategy allows this.
Wird der Haltespannungsnennwert bereits während der Fertigung bzw. nach dem Einbau eines Relais in ein Produkt, wie z.B. ein Ladekabel, bestimmt, kann weiterhin vorteilhaft ein chargenabhängiger Sprung des Haltespannungsnennwerts, der auf Qualitätsprobleme bei den Relais hindeuten kann, frühzeitig erkannt werden, was sonst erst im Feld auffällig würde. If the holding voltage rating is determined during production or after a relay has been installed in a product, such as a charging cable, it is also advantageous to detect a batch-dependent jump in the holding voltage rating at an early stage, which may indicate quality problems with the relays, which would otherwise only become apparent in the field.
In einer Ausgestaltung wird der bestimmte Haltespannungsnennwert in einer Speichereinrichtung gespeichert, so dass er im Betrieb zur Verfügung steht und sehr einfach verwendet werden kann, ohne dass er jedes Mal neu bestimmt werden muss. Eine solche Speichereinrichtung kann in einer Recheneinheit angeordnet sein, die zur Ansteuerung des Relais dient. Eine solche Speichereinrichtung kann auch als sog. elektronisches Typenschild im bzw. am Relais selbst angeordnet sein. In one embodiment, the determined holding voltage nominal value is stored in a memory device so that it is available during operation and can be used very easily without having to be determined anew each time. Such a memory device can be arranged in a computing unit that serves to control the relay. Such a memory device can also be arranged as a so-called electronic nameplate in or on the relay itself.
Es kann vorgesehen sein, den Haltespannungsnennwert gelegentlich, regelmäßig, bei Eintritt einer oder mehrerer bestimmter Bedingungen und/oder auf externe Veranlassung, z.B. durch einen Benutzer, (erneut) zu bestimmen. So können zeitliche Veränderungen des Haltespannungsnennwerts, die insbesondere alterungsbedingt sein können, berücksichtigt werden. Mögliche Ausgestaltungen umfassen, dass eine erneute Bestimmung in Abhängigkeit vom Alter des Relais durchgeführt wird, und/oder in Abhängigkeit von einer Betriebsdauer (insbesondere Bestromungsdauer der Spulenwicklung), und/oder in Abhängigkeit von einer Schaltanzahl (wie oft wird das Relais eingeschaltet), und/oder in Abhängigkeit von einem Lastkollektiv (z.B. von dem Relais übertragene Leistung/Energie, und/oder Integral des durch die Spulenwicklung geflossenen Stroms über die Zeit) und/oder in Abhängigkeit von einem Temperaturkollektiv. Andere mögliche Ausgestaltungen umfassen für den Fall, dass das Relais Teil eines Ladekabels ist, dass beide Stecker des Ladekabels eingesteckt bzw. elektrisch mit einem Gegenstecker verbunden sind (im Fahrzeug, Ladestation, einem Qualitätsprüfstand in der Fertigung, usw.). It may be intended to change the holding voltage rating occasionally, regularly, when one or more specific conditions occur and/or to be (re)determined on external instigation, e.g. by a user. In this way, temporal changes in the holding voltage nominal value, which can be caused in particular by age, can be taken into account. Possible embodiments include that a new determination is carried out depending on the age of the relay, and/or depending on an operating time (in particular the duration of current flowing through the coil winding), and/or depending on a number of switching operations (how often the relay is switched on), and/or depending on a load collective (e.g. power/energy transmitted by the relay, and/or integral of the current flowing through the coil winding over time) and/or depending on a temperature collective. Other possible embodiments include, in the event that the relay is part of a charging cable, that both plugs of the charging cable are plugged in or electrically connected to a mating plug (in the vehicle, charging station, a quality test bench in production, etc.).
In einer Ausgestaltung umfasst das Bestimmen des Haltespannungsnennwerts in Abhängigkeit von dem bestimmten Wert der angelegten Spannung, den Haltespannungsnennwert in Abhängigkeit von dem bestimmten Wert der angelegten Spannung und einem Sicherheitswert (Sicherheitszuschlag) zu bestimmen. Dies kann in einfacher Ausgestaltung eine Addition oder Multiplikation sein. Dadurch kann beispielsweise temperaturabhängigen Widerständen, insbesondere auch außerhalb des Relais, z.B. in Zuleitungen usw., Rechnung getragen werden. Ein solcher Sicherheitswert kann auch dazu dienen, temperaturabhängige Widerstände im Relais, hier insbesondere der Spulenwicklung, auszugleichen. Dies kann beispielsweise bei der Verwendung eines Relais in einem Ladekabel sinnvoll sein, um eine erwartete Erwärmung während des Ladens/Entladens (=Dauerbetrieb des Relais) und/oder erhöhte Umgebungstemperaturen (z.B. im Sommer) auszugleichen. Beispielsweise kann der Sicherheitswert dazu dienen, einen bei einer definierten Temperatur (z.B. Zimmertemperatur, z.B. an einem Fertigungsstandort) bestimmten Haltespannungsnennwert auf eine maximal zulässige bzw. zu erwartende Temperatur zu skalieren. In one embodiment, determining the holding voltage nominal value as a function of the specific value of the applied voltage includes determining the holding voltage nominal value as a function of the specific value of the applied voltage and a safety value (safety margin). In a simple embodiment, this can be an addition or multiplication. This can, for example, take temperature-dependent resistances, in particular also outside the relay, e.g. in supply lines, etc., into account. Such a safety value can also be used to compensate for temperature-dependent resistances in the relay, here in particular the coil winding. This can be useful, for example, when using a relay in a charging cable in order to compensate for expected heating during charging/discharging (= continuous operation of the relay) and/or increased ambient temperatures (e.g. in summer). For example, the safety value can be used to scale a holding voltage nominal value determined at a defined temperature (e.g. room temperature, e.g. at a production site) to a maximum permissible or expected temperature.
In einer Ausgestaltung umfasst das Bestimmen des Haltespannungsnennwerts in Abhängigkeit von dem bestimmten Wert der angelegten Spannung, eine Vielzahl von bestimmten Werten (mindestens zwei Werte) der angelegten Spannung miteinander zu verrechnen. Beispielsweise kann ein Mittelwert oder Median der Vielzahl, oder ein Maximum der Vielzahl bestimmt werden. Damit können z.B. Ausreißer bei Messungen bzw. allgemein Messungenauigkeiten berücksichtigt werden. Dieses Ergebnis kann wiederum mit dem oben genannten Sicherheitswert verrechnet werden. In one embodiment, determining the holding voltage rating in dependence on the determined value of the applied voltage comprises a plurality of determined values (at least two values) of the applied voltage to be offset against each other. For example, a mean or median of the multitude, or a maximum of the multitude can be determined. This can be used to take into account outliers in measurements or general measurement inaccuracies. This result can then be offset against the above-mentioned safety value.
In einer Ausgestaltung wird der Wert der angelegten Spannung erst auf den Haltespannungswert eingestellt, insbesondere reduziert, wenn die Signaleinrichtung signalisiert, dass sich das Relais in der ersten Schaltstellung befindet. Somit kann die Signaleinrichtung vorteilhaft auch im Betrieb dazu eingesetzt werden, ein erfolgreiches Schalten des Relais zu erkennen, bevor die Spannung auf den Haltespannungswert eingestellt, insbesondere reduziert, wird. Damit kann der Betrieb des Relais verbessert werden. In one embodiment, the value of the applied voltage is only set to the holding voltage value, in particular reduced, when the signaling device signals that the relay is in the first switching position. The signaling device can therefore also be used advantageously during operation to detect successful switching of the relay before the voltage is set to the holding voltage value, in particular reduced. This can improve the operation of the relay.
In einer Ausgestaltung ist der Haltespannungswert gleich dem Haltespannungsnennwert. Eine solche Ausgestaltung ist sehr einfach zu implementieren. Im Betrieb möglicherweise auftretende, z.B. temperaturabhängige, alterungsabhängige oder andere Änderungen in elektrischen Widerständen können hier beispielsweise vernachlässigt werden, wenn der oben genannte Sicherheitswert ausreichend groß dimensioniert ist. In one embodiment, the holding voltage value is equal to the holding voltage nominal value. Such an embodiment is very easy to implement. Changes in electrical resistance that may occur during operation, e.g. temperature-dependent, age-dependent or other changes, can be neglected here if the above-mentioned safety value is sufficiently large.
In einer alternativen Ausgestaltung wird der Haltespannungswert in Abhängigkeit von dem Haltespannungsnennwert und einem Temperaturausgleichswert bestimmt. Dies kann z.B. eine Addition oder Multiplikation umfassen. Der Temperaturausgleichswert kann konstant sein und damit die Funktion des oben genannten Sicherheitswerts erfüllen und/oder diesen vollständig ersetzen. Das Ersetzen entspricht mit anderen Worten insbesondere einem Berücksichtigen von Temperaturveränderungen nicht bereits beim Bestimmen des Haltespannungsnennwerts, sondern erst beim Bestimmen des Haltespannungswerts. Der Temperaturausgleichswert wird jedoch insbesondere in Abhängigkeit von der Temperatur vorgegeben, z.B. als Funktion oder Kennlinie, und dient dazu, temperaturabhängige (Widerstands-)Änderungen im Relais, insbesondere dessen Spulenwicklung, zu kompensieren. Dies führt zu Energieeinsparung, da höhere Haltespannungen (die einen höheren Verlust bedeuten) nur bei hohen Temperaturen nötig sind und so das Relais nicht dauerhaft mit der höheren Spannung für hohe Temperaturen betrieben werden muss. Steht ein Temperatursensor nahe dem Relais zur Verfügung, so kann dieser dazu verwendet werden, um den Temperaturausgleichswert in Abhängigkeit von der Temperatur zu bestimmen. Alternativ kann die aktuelle Temperatur im Relais bzw. dessen Spulenwicklung auch mittels eines (Rechen-) Modells bestimmt werden. Ist ein Temperatursensor vorgesehen, so kann z.B. vorgesehen sein, den Temperaturausgleichswert in Abhängigkeit von einem vom Temperatursensor bestimmten Temperaturwert aus einer Funktion zu berechnen oder aus einem Kennfeld auszulesen. In an alternative embodiment, the holding voltage value is determined depending on the holding voltage nominal value and a temperature compensation value. This can include, for example, an addition or multiplication. The temperature compensation value can be constant and thus fulfill the function of the above-mentioned safety value and/or completely replace it. In other words, the replacement corresponds in particular to taking temperature changes into account not when determining the holding voltage nominal value, but only when determining the holding voltage value. However, the temperature compensation value is specified in particular depending on the temperature, e.g. as a function or characteristic curve, and serves to compensate for temperature-dependent (resistance) changes in the relay, in particular its coil winding. This leads to energy savings, since higher holding voltages (which mean a higher loss) are only necessary at high temperatures and the relay does not have to be operated permanently with the higher voltage for high temperatures. must. If a temperature sensor is available near the relay, this can be used to determine the temperature compensation value depending on the temperature. Alternatively, the current temperature in the relay or its coil winding can also be determined using a (calculation) model. If a temperature sensor is provided, it can be provided, for example, to calculate the temperature compensation value from a function depending on a temperature value determined by the temperature sensor or to read it from a characteristic map.
In einer Ausgestaltung weist das Relais wenigstens zwei Arbeitsanschlüsse auf, die entweder in der ersten Schaltstellung oder in der zweiten Schaltstellung elektrisch verbunden sind, und in der jeweils anderen Schaltstellung nicht elektrisch verbunden sind. Mit anderen Worten kann es sich um ein Relais handeln, das im angesteuerten Zustand leitet, oder ein Relais (bzw. einen Öffner), das im angesteuerten Zustand nicht leitet. Für beides ist die Erfindung vorteilhaft einsetzbar. In one embodiment, the relay has at least two working connections that are electrically connected either in the first switching position or in the second switching position, and are not electrically connected in the other switching position. In other words, it can be a relay that conducts when activated, or a relay (or an opener) that does not conduct when activated. The invention can be used advantageously for both.
In einer Ausgestaltung umfasst das Anlegen einer Spannung an die wenigstens zwei Steueranschlüsse das Anlegen einer pulsbreitenmodulierten (PWM) Spannung. Es sei jedoch betont, dass anstelle einer PWM-Ansteuerung auch eine beliebige andere einstellbare Spannungsquelle verwendet werden kann. Jedoch ist eine PWM-Ansteuerung vorteilhaft, weil so die Bestimmung des Haltespannungsnennwerts einfach im Produkt erfolgen kann und dies ohnehin das etablierte Ansteuerverfahren ist. Durch eine PWM-Ansteuerung kann an das Relais bzw. die Steueranschlüsse eine beliebige (effektive) Spannung im Rahmen des Versorgungsspannungsbereichs und der PWM-Auflösung angelegt werden. In one embodiment, applying a voltage to the at least two control terminals includes applying a pulse width modulated (PWM) voltage. However, it should be emphasized that any other adjustable voltage source can be used instead of a PWM control. However, a PWM control is advantageous because it makes it easy to determine the nominal holding voltage in the product and this is the established control method anyway. Using a PWM control, any (effective) voltage can be applied to the relay or the control terminals within the supply voltage range and the PWM resolution.
In einer Ausgestaltung weist die Signaleinrichtung wenigstens zwei Signalanschlüsse auf und ist dazu eingerichtet ist, zu signalisieren, ob sich das Relais in der ersten Schaltstellung befindet, indem entweder die wenigstens zwei Signalanschlüsse elektrisch verbunden sind oder indem die wenigstens zwei Signalanschlüsse nicht elektrisch verbunden sind. Beispielsweise können für sicherheitskritische Anwendungen, wie z.B. bei Ladekabeln, Relais eingesetzt werden, die den Schaltzustand mittels einer Signaleinrichtung in Form eines Signalkontakts mit zwei Signalanschlüssen rückmelden. Dies kann auch in Normen gefordert sein, um z.B. verschweißte Relaiskontakte zu erkennen. Eine solche Funktionalität wird nun besonders vorteilhaft eingesetzt, um den Strombedarf des Relais zu senken. In one embodiment, the signaling device has at least two signal connections and is designed to signal whether the relay is in the first switching position by either electrically connecting the at least two signal connections or by not electrically connecting the at least two signal connections. For example, for safety-critical applications, such as charging cables, relays can be used that report the switching state by means of a signaling device in the form of a signal contact with two signal connections. This can also be done in Standards may require this to detect welded relay contacts, for example. This type of functionality is now used to particularly advantage in order to reduce the power consumption of the relay.
Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät bzw. eine Steuerung bzw. eine elektronische Schaltung eines Ladekabels oder einer anderen Vorrichtung, die wenigstens ein Relais aufweist, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen. A computing unit according to the invention, e.g. a control device or a controller or an electronic circuit of a charging cable or another device which has at least one relay, is set up, in particular in terms of programming, to carry out a method according to the invention.
Eine erfindungsgemäße Anordnung weist (wenigstens) ein obengenanntes Relais und eine erfindungsgemäße Recheneinheit auf. An arrangement according to the invention comprises (at least) one above-mentioned relay and a computing unit according to the invention.
Ein erfindungsgemäßes Ladekabel ist insbesondere für das Laden (und/oder Entladen) eines Energiespeichers eines elektrischen Fahrzeugs eingerichtet und weist zwei Stecker, eine Verbindungsleitung, die zwischen den beiden Steckern angeordnet ist, und eine erfindungsgemäße Anordnung auf. A charging cable according to the invention is designed in particular for charging (and/or discharging) an energy storage device of an electric vehicle and has two plugs, a connecting line arranged between the two plugs, and an arrangement according to the invention.
In einer Ausgestaltung ist die Recheneinheit dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren nur durchzuführen, wenn beide Stecker des Ladekabels eingesteckt sind bzw. elektrisch verbunden sind, z.B. mit jeweiligen Gegensteckern, wobei diese elektrische Verbindung auch bei der Fertigung des Ladekabels z.B. zu Prüfzwecken etabliert sein kann. Damit kann insbesondere die Sicherheit erhöht werden und vermieden werden, dass freiliegende Kontakte im Stecker durch das Bestimmen des Haltespannungsnennwerts oder durch das Schalten des Relais unter Strom stehen, was den Benutzer bzw. umstehende Personen gefährden könnte. Insbesondere kann die Recheneinheit dazu eingerichtet sein, ein erfindungsgemäßes Verfahren nur durchzuführen, wenn der fahrzeugseitige Stecker in einem Fahrzeug, und/oder wenn der infrastrukturseitige Stecker in einem Ladepartner (Energiequelle oder Energiesenke), wie insbesondere einer Ladestation, Wallbox, Haushaltssteckdose oder einem anderen Fahrzeug, eingesteckt sind. Dieser Zustand ist für die Recheneinheit aufgrund der dann anliegenden Signale besonders einfach erkennbar, da sie dazu bei einem herkömmlichen Ladekabel ohnehin eingerichtet ist. Bei der Herstellung des Ladekabels kann z.B. ein Prüfstand, in den die beiden Stecker des Ladekabels eingesteckt werden (oder mit dem auch nur die Anschlüsse der Stecker verbunden werden) ein derartiges Fahrzeug bzw. einen Infrastrukturanschluss simulieren. So kann der Haltespannungsnennwert des mindestens einen im Ladekabel bzw. in einem Steckeradapter angeordneten Relais bereits bei der Fertigung des Ladekabels bzw. des Steckeradapters bestimmt werden. In one embodiment, the computing unit is set up to only carry out a method according to the invention if both plugs of the charging cable are plugged in or electrically connected, e.g. with respective mating plugs, whereby this electrical connection can also be established during the manufacture of the charging cable, e.g. for testing purposes. This can in particular increase safety and prevent exposed contacts in the plug from being live due to the determination of the holding voltage nominal value or due to the switching of the relay, which could endanger the user or bystanders. In particular, the computing unit can be set up to only carry out a method according to the invention if the vehicle-side plug is plugged into a vehicle and/or if the infrastructure-side plug is plugged into a charging partner (energy source or energy sink), such as in particular a charging station, wall box, household socket or another vehicle. This state is particularly easy for the computing unit to recognize due to the signals then present, since it is set up for this anyway with a conventional charging cable. During the manufacture of the charging cable, for example, a test bench can be used into which the two plugs of the charging cable are plugged (or to which only the connectors of the plugs are connected) can simulate such a vehicle or an infrastructure connection. In this way, the holding voltage rating of at least one relay arranged in the charging cable or in a plug adapter can be determined during the manufacture of the charging cable or the plug adapter.
Auch die Implementierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Computerprogramms oder Computerprogrammprodukts mit Programmcode zur Durchführung aller Verfahrensschritte ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät bzw. eine elektronische Schaltung, etc. noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Schließlich ist ein maschinenlesbares Speichermedium vorgesehen mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm wie oben beschrieben. Geeignete Speichermedien bzw. Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich. Ein solcher Download kann dabei drahtgebunden bzw. kabelgebunden oder drahtlos (z.B. über ein WLAN-Netz, eine 3G-, 4G-, 5G- oder 6G- Verbindung, etc.) erfolgen. The implementation of a method according to the invention in the form of a computer program or computer program product with program code for carrying out all method steps is also advantageous, since this causes particularly low costs, in particular if an executing control device or an electronic circuit, etc. is also used for other tasks and is therefore already present. Finally, a machine-readable storage medium is provided with a computer program stored on it as described above. Suitable storage media or data carriers for providing the computer program are in particular magnetic, optical and electrical storage devices, such as hard disks, flash memories, EEPROMs, DVDs, etc. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.). Such a download can be wired or cable-bound or wireless (e.g. via a WLAN network, a 3G, 4G, 5G or 6G connection, etc.).
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung. Further advantages and embodiments of the invention emerge from the description and the accompanying drawings.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. The invention is illustrated schematically in the drawing using embodiments and is described below with reference to the drawing.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Short description of the drawings
Figur 1 zeigt eine Ausführungsform eines Ladekabels gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Figure 1 shows an embodiment of a charging cable according to an embodiment of the invention.
Figur 2 zeigt ein im Rahmen der Erfindung verwendbares Relais in einer schematischen Ansicht. Figur 3 zeigt einen exemplarischen Verlauf der Relaisansteuerspannung einerseits bei einem Verfahren zum Bestimmen eines Haltespannungsnennwerts eines Relais und andererseits bei einem Verfahren zum Schalten eines Relais gemäß Ausführungsformen der Erfindung. Figure 2 shows a relay that can be used in the context of the invention in a schematic view. Figure 3 shows an exemplary profile of the relay control voltage, on the one hand, in a method for determining a holding voltage nominal value of a relay and, on the other hand, in a method for switching a relay according to embodiments of the invention.
Ausführungsform(en) der Erfindung Embodiment(s) of the invention
In Figur 1 ist ein Ladekabel gemäß einer Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt und insgesamt mit 100 bezeichnet. Das Ladekabel 100 weist einen ersten, z.B. fahrzeugseitigen, Stecker 110, eine Verbindungsleitung bzw. ein Kabel 120 und einen zweiten, z.B. infrastrukturseitigen bzw. verbraucherseitigen, Stecker 130 auf. Ein solches Ladekabel 100 dient z.B. zum Verbinden eines Ladepartners bzw. eines Verbrauchers (bei bidirektionalem Laden) mit einem Fahrzeug. Bei den Steckern 110, 130 kann es sich insbesondere um sogenannte CSS-Stecker oder Typ-2-Stecker handeln. Der infrastrukturseitige Stecker kann lediglich beispielsweise auch ein herkömmlicher Haushaltsstecker bzw. SchukoO-Stecker sein oder ein CEE-Stecker, etc. Bei dem Ladepartner (hier nicht dargestellt) kann es sich insbesondere um eine Ladestation handeln, wie beispielsweise eine Ladesäule oder sogenannte Wallbox, um eine Haushaltssteckdose oder um einen Verbraucher (d.h. Energie fließt vom Fahrzeug weg), wie z.B. einen Energiespeicher, das Stromnetz, eine Lampe oder ein Gartengerät oder dergleichen oder um ein anderes Fahrzeug. In Figure 1, a charging cable according to an embodiment of the invention is shown schematically and designated overall by 100. The charging cable 100 has a first, e.g. vehicle-side, plug 110, a connecting line or cable 120 and a second, e.g. infrastructure-side or consumer-side, plug 130. Such a charging cable 100 is used, for example, to connect a charging partner or a consumer (in the case of bidirectional charging) to a vehicle. The plugs 110, 130 can in particular be so-called CSS plugs or Type 2 plugs. The infrastructure-side plug can simply be, for example, a conventional household plug or SchukoO plug or a CEE plug, etc. The charging partner (not shown here) can in particular be a charging station, such as a charging column or so-called wall box, a household socket or a consumer (i.e. energy flows away from the vehicle), such as an energy storage device, the power grid, a lamp or a garden tool or the like, or another vehicle.
Im vorliegenden Beispiel ist in dem ersten Stecker 110 eine Recheneinheit 111 vorgesehen, wobei diese insbesondere in einem Gehäuse des Steckers 110 angeordnet ist bzw. in das Gehäuse integriert ist. Die Recheneinheit 111 ist programmtechnisch dazu eingerichtet, eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wie es nachfolgend beispielsweise unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3 beschrieben wird, durchzuführen. Die Recheneinheit 111 umfasst dazu insbesondere Rechen- und Speichermittel bzw. Speichereinrichtungen bzw. Speichereinheiten, wie CPU, RAM, Flash usw. sowie bevorzugt eine Energieversorgungsquelle, beispielsweise eine Batterie oder einen Akku, wobei auch vorgesehen sein kann, dass die Recheneinheit 111 nur im verbundenen Zustand des Ladekabels 100 mit Energie versorgt wird, so dass keine ladekabel-interne Energieversorgung notwendig ist. Bei der Recheneinheit 111 kann es sich um eine verteilte Recheneinheit handeln, die z.B. mehrere Module aufweisen kann. Diese Module können alle in einem einzigen der beiden Stecker 110, 130 angeordnet sein, oder auch im Kabel 120 und/oder den Steckern 110, 130 verteilt angeordnet sein. In the present example, a computing unit 111 is provided in the first plug 110, wherein this is arranged in particular in a housing of the plug 110 or is integrated into the housing. The computing unit 111 is programmed to carry out an embodiment of a method according to the invention, as is described below, for example, with reference to Figures 2 and 3. The computing unit 111 comprises in particular computing and storage means or storage devices or storage units, such as CPU, RAM, flash, etc. and preferably a power supply source, for example a battery or a rechargeable battery, wherein it can also be provided that the computing unit 111 is only supplied with energy when the charging cable 100 is connected, so that no internal charging cable energy supply is necessary. The computing unit 111 can be a distributed computing unit, which, for example, has several modules. These modules can all be arranged in a single one of the two connectors 110, 130, or can also be distributed in the cable 120 and/or the connectors 110, 130.
Weiterhin weist das Ladekabel wenigstens ein Relais 112 auf, das zusammen mit der Recheneinheit 111 Teil einer Anordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist. Ein im Rahmen der Erfindung vorteilhaft verwendbares Relais 112 ist in Figur 2 schematisch dargestellt. Das Relais 112 weist zwei Steueranschlüsse 201 und eine Signaleinrichtung 203 auf, wobei das Relais 112 durch Anlegen einer Spannung an die zwei Steueranschlüsse 201 in eine erste - hier geschlossene bzw. leitende - Schaltstellung und durch Nicht-Anlegen einer Spannung an die zwei Steueranschlüsse 201 in eine zweite - hier offene bzw. nicht-leitende -Schaltstellung schaltbar ist. Das Relais 112 weist dazu zwei Arbeitsanschlüsse 202 auf, die in der ersten Schaltstellung elektrisch verbunden sind, und in der zweiten Schaltstellung nicht elektrisch verbunden sind. Die Signaleinrichtung 203 ist dazu eingerichtet ist, zu signalisieren, ob sich das Relais in der ersten oder der zweiten Schaltstellung befindet. Die Signaleinrichtung 203 weist dazu zwei Signalanschlüsse 203a auf und ist dazu eingerichtet, zu signalisieren, ob sich das Relais 112 in der ersten Schaltstellung befindet, indem - im gezeigten Beispiel - die zwei Signalanschlüsse 203a nicht elektrisch verbunden sind. Furthermore, the charging cable has at least one relay 112 which, together with the computing unit 111, is part of an arrangement according to an embodiment of the invention. A relay 112 which can be used advantageously within the scope of the invention is shown schematically in Figure 2. The relay 112 has two control connections 201 and a signaling device 203, wherein the relay 112 can be switched to a first - here closed or conductive - switching position by applying a voltage to the two control connections 201 and to a second - here open or non-conductive - switching position by not applying a voltage to the two control connections 201. The relay 112 has two working connections 202 which are electrically connected in the first switching position and are not electrically connected in the second switching position. The signaling device 203 is designed to signal whether the relay is in the first or second switching position. For this purpose, the signaling device 203 has two signal connections 203a and is designed to signal whether the relay 112 is in the first switching position by - in the example shown - the two signal connections 203a not being electrically connected.
In Figur 3 ist ein exemplarischer Verlauf einer an den Steueranschlüssen 201 anliegenden Spannung U über der Zeit t gezeigt gemäß Ausführungsformen der Erfindung, einerseits bei einem Verfahren zum Bestimmen eines Haltespannungsnennwerts UHN eines Relais (zwischen Zeiten to und t4) und andererseits bei einem Verfahren zum Schalten eines Relais (ab t4). Figure 3 shows an exemplary curve of a voltage U applied to the control terminals 201 over time t according to embodiments of the invention, on the one hand in a method for determining a holding voltage nominal value UHN of a relay (between times t0 and t4) and on the other hand in a method for switching a relay (from t4).
Ein Verfahren zum Bestimmen eines Haltespannungsnennwerts eines Relais (wie des Relais 112 aus Figs. 1 oder 2) gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beginnt zu einem Zeitpunkt to, indem das Relais durch Anlegen einer Spannung mit einem ersten Spannungswert UP an die zwei Steueranschlüsse 201 in die erste - hier leitende - Schaltstellung geschaltet wird. Der erste Spannungswert UP kann einer Nennspannung des Relais entsprechen, muss jedoch mindestens einer sog. Pull-in-Spannung entsprechen - diese Spannung kann z.B. aus einem Datenblatt des entsprechenden Relais entnommen werden. Eine Einstellung einer Spannungshöhe kann insbesondere durch ein PWM- Verfahren erfolgen, bei dem eine Versorgungsspannung in einem bestimmten Tastverhältnis ein- und ausgeschaltet wird. A method for determining a holding voltage rating of a relay (such as relay 112 from Figs. 1 or 2) according to an embodiment of the invention begins at a time t0 by switching the relay into the first - here conductive - switching position by applying a voltage with a first voltage value UP to the two control terminals 201. The first voltage value UP can correspond to a rated voltage of the relay, but must correspond to at least a so-called pull-in voltage - this voltage can be taken from a data sheet of the corresponding relay, for example. A voltage level can be adjusted in particular by a PWM method in which a supply voltage is switched on and off at a certain duty cycle.
Der erste Spannungswert UP liegt bis zu einer Zeit h an, zu der beispielsweise anhand von Erfahrungswerten oder anhand eines Signals der Signaleinrichtung 203 anzunehmen ist, dass der Schaltvorgang abgeschlossen ist. The first voltage value UP is present until a time h at which it can be assumed, for example based on empirical values or on a signal from the signaling device 203, that the switching process is completed.
Zum Zeitpunkt h wird die angelegte Spannung U zunächst auf einen bekannten - insbesondere einem Datenblatt entnommenen - Haltespannungstypenwert UHO reduziert. Ein solcher Haltespannungstypenwert UHO wird insbesondere vom Hersteller für alle Relais eines Typs angegeben und deckt somit alle Toleranzen (z.B. beim Spulenwiderstand) ab. Es ist daher in vielen Fällen bzw. für die Mehrzahl der in Verkehr gebrachten Relais größer als nötig. At time h, the applied voltage U is initially reduced to a known holding voltage type value UHO - in particular taken from a data sheet. Such a holding voltage type value UHO is specified in particular by the manufacturer for all relays of a type and thus covers all tolerances (e.g. for coil resistance). It is therefore larger than necessary in many cases or for the majority of relays placed on the market.
Beginnend mit dem Zeitpunkt t2 wird somit der Wert der angelegten Spannung U reduziert, bis die Signaleinrichtung 203 zu einem Zeitpunkt t3 signalisiert, dass sich das Relais 112 (wieder) in der zweiten (hier nicht-leitenden) Schaltstellung befindet. Eine Messung bzw. direkte Überwachung des durch das Relais fließenden Stroms ist hierzu vorteilhaft nicht nötig. Das Verfahren funktioniert insbesondere auch bei offenen bzw. unverbundenen Arbeitsanschlüssen. Starting at time t2, the value of the applied voltage U is thus reduced until the signaling device 203 signals at time t3 that the relay 112 is (again) in the second (here non-conductive) switching position. A measurement or direct monitoring of the current flowing through the relay is advantageously not necessary for this. The method also works in particular with open or unconnected working connections.
Der zugehörige Wert UHI der angelegten Spannung wird bestimmt und in Abhängigkeit davon ein relaisspezifischer Haltespannungsnennwert UHN bestimmt, der insbesondere in einer Speichereinheit bzw. in einer Speichereinrichtung bzw. in einem Speichermittel, insbesondere in einem nichtflüchtigen Speicher (NVM = Non Volatile Memory), der Recheneinheit 111 gespeichert werden kann. The associated value UHI of the applied voltage is determined and, depending on this, a relay-specific holding voltage nominal value UHN is determined, which can be stored in particular in a memory unit or in a storage device or in a storage means, in particular in a non-volatile memory (NVM), of the computing unit 111.
In der gezeigten Ausgestaltung umfasst das Bestimmen des Haltespannungsnennwerts UHN in Abhängigkeit von dem bestimmten Wert UHI der angelegten Spannung, den bestimmten Wert UHI der angelegten Spannung und einen Sicherheitswert (Sicherheitszuschlag) zu addieren. Dadurch kann beispielsweise temperaturabhängigen Widerständen Rechnung getragen werden. Das beschriebene Verfahren kann z.B. bei der Fertigung einer Vorrichtung erfolgen, in der das Relais 112 angeordnet ist, z.B. bei der Fertigung eines Ladekabels 100 oder eines Steckers 110, 130 für ein Ladekabel 100 oder eine ICCB eines Ladekabels 100. Für jedes Relais 112 in der Vorrichtung kann das Verfahren zumindest einmal durchgeführt werden. In the embodiment shown, determining the holding voltage nominal value UHN as a function of the determined value UHI of the applied voltage involves adding the determined value UHI of the applied voltage and a safety value (safety margin). This can be used to take temperature-dependent resistances into account, for example. The described method can be carried out, for example, during the manufacture of a device in which the relay 112 is arranged, e.g. during the manufacture of a charging cable 100 or a plug 110, 130 for a charging cable 100 or an ICCB of a charging cable 100. The method can be carried out at least once for each relay 112 in the device.
Im regulären Betrieb nach der Fertigung kann z.B. nun die Recheneinheit 111 den individuellen Haltespannungsnennwert UHN aus der Speichereinheit bzw. der Speichereinrichtung bzw. dem Speichermittel auslesen und das Relais beispielsweise mit diesem Haltespannungsnennwert UHN oder mit einem Haltespannungswert in Abhängigkeit von dem Haltespannungsnennwert UHN betreiben. In regular operation after production, for example, the computing unit 111 can now read the individual holding voltage nominal value UHN from the storage unit or the storage device or the storage medium and operate the relay, for example, with this holding voltage nominal value UHN or with a holding voltage value depending on the holding voltage nominal value UHN.
Grundsätzlich kann das Verfahren auch im Betrieb der Vorrichtung, in der das wenigstens eine Relais 112 angeordnet ist, durchgeführt werden, z.B. wiederholt in regelmäßigen Abständen oder situationsbedingt, etc. In principle, the method can also be carried out during operation of the device in which the at least one relay 112 is arranged, e.g. repeatedly at regular intervals or depending on the situation, etc.
Figur 3 stellt weiterhin ein Verfahren zum Schalten eines Relais 112 (wie des Relais 112 aus Figs. 1 oder 2) gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dar. Dieses Verfahren zum Schalten eines Relais 112 beginnt zu einem Zeitpunkt t4, indem das Relais 112 durch Anlegen einer elektrischen Spannung mit einem ersten Spannungswert UP an die zwei Steueranschlüsse 201 in die erste - hier leitende - Schaltstellung geschaltet wird. Der erste Spannungswert UP kann einer Nennspannung des Relais entsprechen, muss jedoch mindestens einer sog. Pull- in-Spannung entsprechen. Eine Einstellung einer Spannungshöhe kann insbesondere durch ein PWM-Verfahren erfolgen, bei dem eine Versorgungsspannung in einem bestimmten Tastverhältnis ein- und ausgeschaltet wird. Figure 3 further shows a method for switching a relay 112 (such as the relay 112 from Figs. 1 or 2) according to an embodiment of the invention. This method for switching a relay 112 begins at a time t4 in which the relay 112 is switched to the first - here conductive - switching position by applying an electrical voltage with a first voltage value UP to the two control terminals 201. The first voltage value UP can correspond to a nominal voltage of the relay, but must correspond to at least a so-called pull-in voltage. A voltage level can be set in particular by a PWM method in which a supply voltage is switched on and off at a certain duty cycle.
Der erste Spannungswert UP liegt bis zu einer Zeit ts an, zu der beispielsweise anhand von Erfahrungswerten oder anhand eines Signals der Signaleinrichtung 203 anzunehmen ist, dass der Schaltvorgang abgeschlossen ist. The first voltage value UP is present until a time ts at which it can be assumed, for example based on empirical values or on a signal from the signaling device 203, that the switching process is completed.
Zum Zeitpunkt ts wird die angelegte Spannung U auf einen Haltespannungswert UH reduziert, der in Abhängigkeit von dem zuvor bestimmtenAt time ts, the applied voltage U is reduced to a holding voltage value UH, which depends on the previously determined
Haltespannungsnennwert UHN bestimmt wird, vorliegend diesem entspricht. Das Relais 112 verbleibt auch bei anliegendem Haltespannungswert UH, der kleiner als der Haltespannungstypenwert UHO ist, in der ersten Stellung, jedoch ist der Energieverbrauch geringer. Damit kann einerseits eine Batterie- bzw. rated holding voltage UHN is determined, in this case corresponds to this. The Relay 112 remains in the first position even if the holding voltage value UH is smaller than the holding voltage type value UHO, but the energy consumption is lower. This means that a battery or
Akkulaufzeit erhöht werden und andererseits können Emissionen (CO2 u.ä.) reduziert werden. Battery life can be increased and on the other hand emissions (CO2 etc.) can be reduced.
Anstelle der hier beschriebenen Identität UH=UHN zwischen dem Haltspannungsnennwert UHN und dem verwendeten Haltespannungswert UH kann beispielsweise ein temperaturabhängiger (T) Zusammenhang Un=f(UHN, T) gewählt werden. Der Zusammenhang kann z.B. eine Verrechnung mit einem Temperaturausgleichswert umfassen, beispielsweise eine Addition oder Multiplikation. Der Temperaturausgleichswert kann insbesondere in Abhängigkeit von der Temperatur vorgegeben sein, z.B. als Funktion oder Kennlinie, und dient dazu, temperaturabhängige (Widerstands-)Änderungen im Relais, insbesondere dessen Spulenwicklung, zu kompensieren. Der Temperaturausgleichswert kann auch konstant sein und damit die Funktion des oben genannten Sicherheitswerts erfüllen und/oder diesen vollständig ersetzen. Das Ersetzen entspricht mit anderen Worten insbesondere einem Berücksichtigen von Temperaturveränderungen nicht bereits beim Bestimmen des Haltespannungsnennwerts UHN aus UHI , sondern erst beim Bestimmen des Haltespannungswerts UH aus UHN. Instead of the identity UH=UHN described here between the nominal holding voltage value UHN and the holding voltage value UH used, a temperature-dependent (T) relationship Un=f(UHN, T) can be selected, for example. The relationship can, for example, include a calculation with a temperature compensation value, for example an addition or multiplication. The temperature compensation value can be specified in particular as a function of the temperature, e.g. as a function or characteristic curve, and is used to compensate for temperature-dependent (resistance) changes in the relay, in particular its coil winding. The temperature compensation value can also be constant and thus fulfill the function of the safety value mentioned above and/or replace it completely. In other words, the replacement corresponds in particular to taking temperature changes into account not when determining the nominal holding voltage value UHN from UHI, but only when determining the holding voltage value UH from UHN.
Steht ein Temperatursensor nahe dem Relais zur Verfügung, so kann dieser dazu verwendet werden, um den Temperaturausgleichswert in Abhängigkeit von der Temperatur zu bestimmen. Alternativ kann die aktuelle Temperatur im Relais bzw. dessen Spulenwicklung auch mittels eines (Rechen-) Modells bestimmt werden. Ist ein Temperatursensor vorgesehen, so kann z.B. vorgesehen sein, den Temperaturausgleichswert in Abhängigkeit von einem vom Temperatursensor bestimmten Temperaturwert aus einer Funktion zu berechnen oder aus einem Kennfeld auszulesen. If a temperature sensor is available near the relay, this can be used to determine the temperature compensation value depending on the temperature. Alternatively, the current temperature in the relay or its coil winding can also be determined using a (calculation) model. If a temperature sensor is provided, it can be provided, for example, to calculate the temperature compensation value from a function or read it from a characteristic map depending on a temperature value determined by the temperature sensor.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Verfahren zum Bestimmen eines Haltespannungsnennwerts (UHN) eines Relais (112), das wenigstens zwei Steueranschlüsse (201) und eine Signaleinrichtung (203) aufweist, wobei das Relais (112) durch Anlegen einer Spannung an die wenigstens zwei Steueranschlüsse (201) in eine erste Schaltstellung und durch Nicht- Anlegen einer Spannung an die wenigstens zwei Steueranschlüsse (201) in eine zweite Schaltstellung schaltbar ist, wobei die Signaleinrichtung (203) dazu eingerichtet ist, zu signalisieren, ob sich das Relais (112) in der ersten oder der zweiten Schaltstellung befindet, umfassend folgende Schritte: 1. Method for determining a holding voltage nominal value (UHN) of a relay (112) which has at least two control terminals (201) and a signaling device (203), wherein the relay (112) can be switched into a first switching position by applying a voltage to the at least two control terminals (201) and into a second switching position by not applying a voltage to the at least two control terminals (201), wherein the signaling device (203) is designed to signal whether the relay (112) is in the first or the second switching position, comprising the following steps:
-- Schalten des Relais (112) in die erste Schaltstellung durch Anlegen einer Spannung mit einem ersten Spannungswert (UP) an die wenigstens zwei Steueranschlüsse (201), -- Switching the relay (112) into the first switching position by applying a voltage with a first voltage value (UP) to the at least two control terminals (201),
-- Reduzieren des Werts der angelegten Spannung, bis die Signaleinrichtung (203) signalisiert, dass sich das Relais (112) in der zweiten Schaltstellung befindet, und Bestimmen eines Werts (UHI) der angelegten Spannung, -- Bestimmen des Haltespannungsnennwerts (UHN) in Abhängigkeit von dem bestimmten Wert (UHI) der angelegten Spannung. -- reducing the value of the applied voltage until the signaling device (203) signals that the relay (112) is in the second switching position and determining a value (UHI) of the applied voltage, -- determining the holding voltage rating (UHN) as a function of the determined value (UHI) of the applied voltage.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , weiterhin umfassend ein Speichern des bestimmten Haltespannungsnennwerts (UHN) in einer Speichereinrichtung. 2. The method of claim 1, further comprising storing the determined holding voltage rating (UHN) in a storage device.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen des Haltespannungsnennwerts (UHN) in Abhängigkeit von dem bestimmten Wert (UHI) der angelegten Spannung umfasst, den Haltespannungsnennwert (UHN) in Abhängigkeit von dem bestimmten Wert (UHI) der angelegten Spannung und einem Sicherheitswert zu bestimmen. 3. Method according to one of the preceding claims, wherein determining the holding voltage rating (UHN) as a function of the determined value (UHI) of the applied voltage comprises determining the holding voltage rating (UHN) as a function of the determined value (UHI) of the applied voltage and a safety value.
4. Verfahren zum Schalten eines Relais (112), das wenigstens zwei Steueranschlüsse (201) und eine Signaleinrichtung (203) aufweist, wobei das Relais (112) durch Anlegen einer Spannung an die wenigstens zwei Steueranschlüsse (201) in eine erste Schaltstellung und durch Nicht- Anlegen einer Spannung an die wenigstens zwei Steueranschlüsse (201) in eine zweite Schaltstellung schaltbar ist, wobei die Signaleinrichtung (203) dazu eingerichtet ist, zu signalisieren, ob sich das Relais (112) in der ersten oder der zweiten Schaltstellung befindet, umfassend folgende Schritte: 4. Method for switching a relay (112) having at least two control terminals (201) and a signaling device (203), wherein the relay (112) can be switched into a first switching position by applying a voltage to the at least two control terminals (201) and into a second switching position by not applying a voltage to the at least two control terminals (201), wherein the signaling device (203) is designed to signal whether the relay (112) is in the first or the second switching position, comprising the following steps:
-- Schalten des Relais (112) in die erste Schaltstellung durch Anlegen einer Spannung mit einem ersten Spannungswert (UP) an die wenigstens zwei Steueranschlüsse (201), -- Switching the relay (112) into the first switching position by applying a voltage with a first voltage value (UP) to the at least two control terminals (201),
-- Einstellen, insbesondere Reduzieren, des Werts der angelegten Spannung auf einen Haltespannungswert (UH), der in Abhängigkeit von einem Haltespannungsnennwert (UHN) bestimmt wird, wobei der Haltespannungsnennwert (UHN) gemäß einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche bestimmt worden ist. -- Adjusting, in particular reducing, the value of the applied voltage to a holding voltage value (UH) which is determined as a function of a holding voltage nominal value (UHN), wherein the holding voltage nominal value (UHN) has been determined according to a method according to one of the preceding claims.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Wert der angelegten Spannung auf den Haltespannungswert (UH) eingestellt, insbesondere reduziert, wird, wenn die Signaleinrichtung (203) signalisiert, dass sich das Relais (112) in der ersten Schaltstellung befindet. 5. Method according to claim 4, wherein the value of the applied voltage is set, in particular reduced, to the holding voltage value (UH) when the signaling device (203) signals that the relay (112) is in the first switching position.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Haltespannungswert (UH) der Haltespannungsnennwert (UHN) ist, oder wobei der Haltespannungswert (UH) in Abhängigkeit von dem Haltespannungsnennwert (UHN) und einem Temperaturausgleichswert bestimmt wird. 6. The method according to claim 4 or 5, wherein the holding voltage value (UH) is the holding voltage nominal value (UHN), or wherein the holding voltage value (UH) is determined as a function of the holding voltage nominal value (UHN) and a temperature compensation value.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Relais (112) wenigstens zwei Arbeitsanschlüsse (202) aufweist, die entweder in der ersten Schaltstellung oder in der zweiten Schaltstellung elektrisch verbunden sind, und in der jeweils anderen Schaltstellung nicht elektrisch verbunden sind. 7. Method according to one of the preceding claims, wherein the relay (112) has at least two working terminals (202) which are electrically connected either in the first switching position or in the second switching position, and are not electrically connected in the other switching position.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Anlegen einer Spannung an die wenigstens zwei Steueranschlüsse (201) das Anlegen einer pulsbreitenmodulierten Spannung umfasst. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Signaleinrichtung (203) wenigstens zwei Signalanschlüsse (203a) aufweist und dazu eingerichtet ist, zu signalisieren, ob sich das Relais (112) in der ersten Schaltstellung befindet, indem entweder die wenigstens zwei Signalanschlüsse (203a) elektrisch verbunden sind, oder indem die wenigstens zwei Signalanschlüsse (203a) nicht elektrisch verbunden sind. Recheneinheit (111), die dazu eingerichtet ist, alle Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen. Anordnung, die Anordnung aufweisend: 8. Method according to one of the preceding claims, wherein the application of a voltage to the at least two Control connections (201) comprises the application of a pulse width modulated voltage. Method according to one of the preceding claims, wherein the signaling device (203) has at least two signal connections (203a) and is designed to signal whether the relay (112) is in the first switching position by either electrically connecting the at least two signal connections (203a) or by not electrically connecting the at least two signal connections (203a). Computing unit (111) which is designed to carry out all method steps of a method according to one of the preceding claims. Arrangement, the arrangement comprising:
-- ein Relais (112), -- a relay (112),
-- eine Recheneinheit (111) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Relais (112) wenigstens zwei Steueranschlüsse (201) und eine Signaleinrichtung (203) aufweist, wobei das Relais (112) durch Anlegen einer Spannung an die wenigstens zwei Steueranschlüsse (201) in eine erste Schaltstellung und durch Nicht- Anlegen einer Spannung an die wenigstens zwei Steueranschlüsse (201) in eine zweite Schaltstellung schaltbar ist, wobei die Signaleinrichtung (203) dazu eingerichtet ist, zu signalisieren, ob sich das Relais (112) in der ersten oder der zweiten Schaltstellung befindet. Ladekabel (100), insbesondere eingerichtet für das Laden eines Energiespeichers eines elektrischen Fahrzeugs, das Ladekabel aufweisend: -- zwei Stecker (110, 130), -- a computing unit (111) according to the preceding claim, wherein the relay (112) has at least two control connections (201) and a signaling device (203), wherein the relay (112) can be switched into a first switching position by applying a voltage to the at least two control connections (201) and into a second switching position by not applying a voltage to the at least two control connections (201), wherein the signaling device (203) is designed to signal whether the relay (112) is in the first or the second switching position. Charging cable (100), in particular designed for charging an energy storage device of an electric vehicle, the charging cable comprising: -- two plugs (110, 130),
-- eine Verbindungsleitung (120), die zwischen den beiden Steckern angeordnet ist, und -- a connecting line (120) arranged between the two plugs, and
-- eine Anordnung (111 , 112) nach dem vorhergehenden Anspruch. Ladekabel (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Recheneinheit (110) dazu eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 nur durchzuführen, wenn beide Stecker (110, 130) des Ladekabels (100) eingesteckt sind. Computerprogramm, das eine Recheneinheit dazu veranlasst, alle Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit ausgeführt wird. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach dem vorhergehenden Anspruch. -- an arrangement (111, 112) according to the preceding claim. Charging cable (100) according to the preceding claim, wherein the computing unit (110) is set up to carry out the method according to one of claims 1 to 9 only when both plugs (110, 130) of the charging cable (100) are plugged in. Computer program which causes a computing unit to carry out all method steps of a method according to one of claims 1 to 9 when it is executed on the computing unit. Machine-readable storage medium with a computer program according to the preceding claim stored thereon.
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