CN110556650A - 充电插头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的充电插头(5)，该机动车具有可再充电的牵引蓄电池，所述充电插头配设有机动车的直流电压充电***或者交流电压充电***，其中，所述充电插头(5)具有多个能导电的接触元件(10,12)，所述接触元件由不能导电的壳体(8)固持，所述充电插头被构造为既能与交流电压充电***的连接插头(13)连接，也能与直流电压充电***的连接插头(13)连接。规定有，至少一个第一组(11)接触元件(12)相对于第二组(9)接触元件(10)能在使用位置和非使用位置之间移动地布置，其中，在第一组(11)的使用位置中所述充电插头(5)能与第一连接插头(13)连接，并且在非使用位置中能与第二连接插头(13)连接。

Description

充电插头

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的充电插头，该机动车具有可再充电的牵引蓄电池，该充电插头配设有机动车的直流电压充电***或者交流电压充电***，其中，所述充电插头具有多个能导电的接触元件，所述接触元件由不能导电的壳体固持，所述充电插头被构造为既能与交流电压充电***的连接插头连接，也能与直流电压充电***的连接插头连接。

此外，本发明涉及一种具有上述充电插头的固定的充电站。

背景技术

开始所述种类的充电插头由现有技术已知。随着机动车不断电气化，在机动车和固定的充电站之间标准化的接口的意愿也增长。然而，在需要不同充电策略的机动车之间存在着根本上的区别。因此尤其已知使用交流电压充电***的机动车以及使用直流电压充电***的机动车。在两种充电***应当用在一个充电站上时，产生的问题是，现有的充电插头对于这两种***是不兼容的。甚至当充电站本身要是能提供两种充电***时，也因为没有兼容两种充电***的充电插头而失败。

为了解决该问题，例如在公开文献DE 10 2015 206 047A1中介绍了一种智能充电插头。由公开文献US 2015/0137755A1已知一种兼容的充电插头，其中，被用于直流电压充电的接触元件能通过盖子覆盖或者封闭，而交流电压充电过程可以利用仍然暴露的接触元件进行。由公开文献KR 1783860B1还已知一种充电插头，该充电插头能作为转接器插接在中间，以便能使用不同的充电***。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种改进的充电插头，该充电插头尤其使使用者易于使用不同的充电***并且在尽可能多的充电站上顺利进行充电过程，其中，该充电插头应在对于使用者的运行安全性尽可能高的情况下确保可靠的电气接触。

本发明要解决的技术问题通过一种用于机动车的充电插头解决，该机动车具有可再充电的牵引蓄电池，充电插头配设有机动车的直流电压充电***或者交流电压充电***，其中，充电插头具有多个能导电的接触元件，接触元件由不能导电的壳体固持，充电插头被构造为既能与交流电压充电***的连接插头连接，也能与直流电压充电***的连接插头连接。按照本发明的充电插头具有的优点是，充电插头的功能性可以以简单的方式调整适配于机动车的充电***。按照本发明，充电插头为此具有至少一个第一组接触元件，第一组接触元件相对于第二组接触元件能在使用位置和非使用位置之间移动地布置，其中，在第一组的使用位置中充电插头能与第一连接插头连接，并且在非使用位置中能与第二连接插头连接。因此，充电插头本身可调整，以便与第一连接插头或者第二连接插头连接。在此，接触元件被这样地分组，即在第一组接触元件的使用位置中能实现相对于第一连接插头的连接，并且在非使用位置中能实现相对于第二连接插头的连接。插头因此对于使用者可以方便地这样调整，使得插头适应于使用者的机动车的充电***。通过第一组接触元件的移动保证，防止了或可防止接触元件和连接插头的接线触点可能导致短路的意外靠拢。由此确保了对于使用者的高舒适度以及高运行安全性。

按照本发明的优选实施方式，第一组接触元件布置在壳体的壳体部段中，该壳体部段通过铰接件相对于壳体的基础部段能在使用位置和非使用位置之间移动。因此，壳体具有基础部段，例如充电线缆从充电站导入基础部段中。具有第一组接触元件的可移动的壳体部段固持在该基础部段处。尤其地，第二组接触元件固定在基础部段上并因此位置固定地保持在充电插头上。通过将第一组接触元件布置在可移动的壳体部段中，第一组接触元件始终是可靠地导引和可移动的，而使用者不必自己触摸接触元件。以此保证具有防止电伤的电流保护的高运行安全性。

按照本发明的优选的改进设计，铰接件具有至少一个电气的耦连装置，该耦连装置根据第一组接触元件的位置建立或者中断充电插头中的至少一个电气连接。通过该电气连接的建立或者中断确保了，例如第一组接触元件在非使用位置中与电压源断开，使得运行安全性进一步提高。通过耦连装置也可以实现的是，壳体的基础部段的确定的接触元件、即第二组接触元件根据所述壳体部段的位置或者第一组接触元件的位置与电压源电气接触或者不电气接触，以便以简单的方式和方法确保电流导引调整适配于各个充电***。

特别优选的是，铰接件构造为滑动式铰接件，通过该滑动式铰接件，所述壳体部段相对于基础部段可以平动式移动。以此通过所述壳体部段沿基础部段的简单的移动确保充电插头调整适配于交流电压充电***或者直流电压充电***。

按照本发明的备选的实施方式，铰接件优选是枢转式铰接件，通过枢转式铰接件，所述壳体部段相对于基础部段可以围绕枢转轴线、尤其以至少基本上180°枢转地支承。以此将第一组接触元件可枢转地布置在充电插头上，使用者由此同样可以以简单的方式和方法进行充电插头调整适配于不同的充电***。通过枢转，尤其是第一组接触元件可枢转出使用者的作用范围，以此防止其在非使用位置中的意外触碰或者接触。

按照本发明的优选的实施方式，耦连装置具有至少一对能导电的接触触点，所述接触触点在使用位置中相互远离并且在非使用位置中接触地相互贴靠，或者在使用位置中接触地相互贴靠并且在非使用位置中相互远离。通过该接触触点确保方便的电气耦连或者电气脱耦，所述电气耦连或者电气脱耦通过第一组接触元件和/或第二组接触元件的移动实现。尤其地，耦连装置被这样地设计，使得通过第一组接触元件的、尤其所述壳体部段的移动，建立或者解除一个或者多个电气连接，所述电气连接涉及第二组接触元件的接触元件。由此可以实现第二组接触元件的一些接触元件的电气分离，使得根据所述壳体部段的位置，第二组接触元件的不同的接触元件被电气地接触。由此可以避免处于第二组接触元件区域中的接触元件的继续移动，方法是通过折叠仅解除电气连接。若接触元件不在机械上阻止充电插头连接到各个充电***，则以此简单地和以最小化耗费地实现充电插头与各个充电***的更进一步适配。

按照本发明的优选的改进设计方案，具有第一组接触元件的壳体部段构造为交流电压充电插头。以此实现充电***相对彼此方便的分离。尤其地，在使用位置中，所述壳体部段从基础壳体突出，以保证第一组接触元件的简便的接触。

按照本发明的另外的设计方案，具有第二组接触元件的基础部段构造为直流电压充电插头。结果是，当具有第一组接触元件的壳体部段移动到非使用位置中之后，充电插头作为直流电压充电插头能供应给机动车并且与机动车机械地连接。然后交流电压充电插头的其他接触元件被移开并且在机械连接时不干扰。

按照本发明的优选的实施方式，具有第一组接触元件的壳体部段构造为直流电压充电部段并且在基础壳体上可滑动地支承。在此变型设计中，可运动的壳体部段因此构造用于直流电压充电***。通过所述壳体部段在基础壳体上的可移动性构成充电插头在机动车的直流电压充电***上的方便的应用和接触。

按照本发明的充电站特征在于按照本发明的充电插头。由此得到上述优点。尤其地，充电插头通过柔性的线缆与充电站的电气的控制装置连接，所述电气的控制装置既实现直流电压充电运行，也能实现交流电压充电运行。尤其地，控制设备构造为，识别可运动的或者说可移动的壳体部段的位置，并且根据识别到的位置设置交流电压充电运行或者直流电压充电运行。为此，例如在充电插头上配设检查触点，检查触点至少在所述壳体部段的一个位置中建立电气接触。该电气接触可由控制设备检测。例如，检查触点设计成具有两个接触触点的耦连装置的形式，两个接触触点在所述壳体部段的至少一个位置中相互贴靠，以便建立能由控制设备检测的电气连接。

附图说明

尤其由上述说明以及权利要求得到其他优点和优选的特征和特征组合。下面根据附图进一步阐述本发明。附图中

图1示出用于机动车的有利的充电站的简化视图，

图2A和2B示出按照第一实施例的充电站的充电插头，

图3A和3B示出按照第二实施例的充电站的充电插头，

图4A和4B示出按照第三实施例的充电站的充电插头，

图5A至5E示出按照第三实施例的充电插头的示意图。

具体实施方式

图1示出用于给电动的机动车充电的固定的充电站1的简化视图。充电站1具有壳体2，在壳体2中布置有电力电子设备3，电力电子设备3一方面与本地电网4电气连接，另一方面与充电插头5电气连接。电力电子设备3构造为，借助充电插头5选择性地执行直流电压充电过程或者交流电压充电过程。充电插头5通过尤其可卷绕地支承在壳体2中的连接线缆6与电力电子设备3连接，使得使用者通过展开连接线缆6可以将充电插头5移离壳体2并且供应给机动车以便实施充电过程，如图1中箭头7所示。充电插头5构造为，既被与具有交流电压充电***的机动车连接，也被与具有直流电压充电***的车辆连接，以便分别执行充电过程。下面参照图2至图5进一步阐述充电插头5的构造和功能。

图2A和2B示出在不同运行状态中的、按照第一实施例的充电插头5。在此，图2A所示的充电插头5所处在它设计用于执行直流电压充电过程的运行状态。在此，图2B所示的同一充电插头5处在它设计用于执行交流电压充电过程的运行状态中。

充电插头5具有壳体8，壳体8由电绝缘的材料、尤其塑料制成。连接线缆6连同处于连接线缆6上的导电的导体单端地终结于壳体8中，如图2所示，所述导体在壳体8中被分配并且被导引至第一组9接触元件10和导引至第二组11接触元件12。接触元件10、12分别能导电地设计并且用于图1所示机动车的连接插头13的电气接触。接触元件10、12尤其设计为插接元件，该插接元件或者针头形或者套筒形地设计，以便与连接插头13的相应的套筒形或者针头形设计的配合接触元件通过插接在一起而相连。

在此，作为第一组9接触元件10存在有接触识别连接端PP(PP＝ProximityPilot)、保护触点连接端PE、控制连接端CP以及负载连接端L1和中性导体N。第二组11接触元件12在此包括正的直流电压连接端DC+和负的直流电压连接端DC-。

第一组9接触元件10在此配属于充电插头5的基础部段14，基础部段14构成壳体8的固定的组成部分。第二组11接触元件12配属于壳体部段15，壳体部段15相对于基础部段14可移动地布置在壳体8上、尤其基础部段14上。

按照本实施例，壳体部段15在基础部段14上可移动地支承。为此图2A示出壳体部段15在使用位置中，在该使用位置中，壳体部段15连同接触元件12突出基础部段14，并且图2B示出壳体部段15在移回的非使用位置中，在该非使用位置中接触元件10突出到接触元件12之前。

在壳体部段15和基础部段14之间还存在电气耦连装置16，该电气耦连装置16具有多个接触面17、18和19、20，其中，接触面17和19布置在基础部段14上，接触面18和20布置在壳体部段15上。在此，接触面18与接触元件12连接形成中性导体N‘。在使用位置中，与接触元件12电气连接的接触触点18与接触触点17相对置，该接触触点17与连接线缆6的正的直流电压导体DC+‘和负的直流电压导体DC-‘连接，其中，这些接触触点元件17、18相互贴靠，使得接触元件12与充电站1电气连接。相反，接触触点元件19和20相对彼此分离，使得相对于触点连接端L1和N的接触被中断。在此状态中，利用充电插头5能可靠执行直流电压充电过程，方法是充电插头5利用壳体部段15与连接插头13插接在一起。

若壳体部段15被移动到它的非使用位置中，如图2B所示，则接触触点元件17、18相互分开并且接触触点元件19、20相互连接，使得现在通过充电插头5和充电站1能实施交流电压充电过程。

图3A和3B示出在不同的使用位置中的、充电插头5的第二实施例，其中，由图2A和2B已知的元件配设相同的附图标记。下面基本上仅介绍区别。

相对于上述实施例的区别在于，现在，第一组9接触元件10布置在可运动的壳体部段21上，而第二组11接触元件12被固持在壳体8的固定的基础部段22上。在此情况中，在可运动的、在此可移动的壳体部段21和基础部段22之间存在有耦连装置16，以便在壳体部段21的回移的非使用位置中将接触元件12与连接线缆6的导体电气连接并且将中性导体N以及相导体L1断开。在前移的使用位置中，直流电压连接端DC+和DC-通过耦连装置16与连接线缆6断开并且相导体L1和中性导体N连接，以便执行直流电压充电过程，如图3B所示。

图4A和4B示出充电插头5的第三实施例，其中，由上述实施例已知的元件配设相同的附图标记并因此参考上述说明。下面基本上仅介绍区别。

按照第三实施例，可移动的壳体部段15现在可枢转地支承在固定的基础部段14上。为此，在壳体部段15和基础部段14之间构造有枢转铰接件23。由此，壳体部段15从如图4A所示的使用位置枢转180°到如图4B中所示的非使用位置中。在非使用位置中，第二组11接触元件12受防护地贴靠在充电插头5的壳体8上。由此得到上述优点。尤其地，为铰接件23配设连接件16，以便将电导体和接触元件10、12如上所述地相互连接或者相互松脱。

图5A至5E以不同视角和运行位置示出具有耦连装置16的铰接件23。

图5A示出铰接件23的侧视图，其中，壳体部段15处于使用位置中。接触元件12在纸面中前后相续地延伸，使得在图5A中仅一个可见。来自连接线缆6的电导体DC+‘、DC-‘、L1‘和N‘被从固定的基础元件14、在图5A中从上向铰接件23的方向导引。在此，附图5B示出从后向壳体部段15上看的俯视图，或者说从连接线缆6的方向向铰接件23上看的俯视图。在此可以看到来自连接线缆6的导体DC+‘、L1‘、N‘和DC-‘以及触点L1和N在铰接件23上可行的布置方式。图5C以从前方、即向连接线缆6的方向的俯视图示出具有连接件16的铰接件23，其中在此额外地绘出连接件16的连接元件24、25，连接元件24、25根据壳体部段14的枢转位置与附属的接触元件L1或者说N连接或者与其断开。下面参照附图5D和5E进一步阐述。

图5D示出具有耦连装置16的铰接件23的从固定的基础部段14看的俯视图。在壳体部段15的使用位置中，如图5D中所示，接触元件DC+和DC-通过耦连装置16与导体DC+‘和DC-‘电气连接，而接触元件L1和N与导体L1‘和N‘断开。连接元件25和24没有接触。

通过壳体部段15向非使用位置中的枢转，如图5E中在另外的俯视图中所示地，接触元件L1和N与附属的导体L1‘和N‘借助连接元件24和25通过接触触点接通相互电气连接并且接触元件12与导体DC+‘和DC-‘断开。

通过有利构造的充电插头5实现了，该充电插头可以灵活使用，尤其既用于具有交流充电***的机动车，也用于具有直流电压充电***的机动车。

充电插头尤其设计为CCS插头(CCS＝Combined Charging System＝联合充电***)、尤其Typ2类型，其能***或者说适配于交流电压充电***的Typ2类型连接插头的套筒中，也能***或者说适配于直流电压充电***的Typ2类型CCS连接插头的套筒中。这在没有额外转接器，仅仅通过充电插头5的可移动的壳体部段15、21的机械式调整、尤其枢转或者移动实现。

附图标记列表：

1 充电站

2 壳体

3 电力电子设备

4 电网

5 充电插头

6 连接线缆

7 箭头

8 壳体

9 组

10 插接触点

11 组

12 插接触点

13 连接插头

14 基础部段

15 壳体部段

16 耦连装置

17 接触面

18 接触面

19 接触触点元件

20 接触触点元件

21 壳体部段

22 基础部段

23 铰接件

24 连接元件

25 连接元件

Claims (10)

1.一种用于机动车的充电插头(5)，所述机动车具有可再充电的牵引蓄电池，所述充电插头(5)配设有机动车的直流电压充电***或者交流电压充电***，其中，所述充电插头(5)具有多个能导电的接触元件(10,12)，所述接触元件由不能导电的壳体(8)固持，所述充电插头被构造为既能与交流电压充电***的连接插头(13)连接，也能与直流电压充电***的连接插头(13)连接，其特征在于，至少一个第一组(11)接触元件(12)相对于第二组(9)接触元件(10)能在使用位置和非使用位置之间移动地布置，其中，在第一组(11)的使用位置中所述充电插头(5)能与第一连接插头(13)连接，并且在非使用位置中能与第二连接插头(13)连接。

2.按照权利要求1所述的充电插头，其特征在于，第一组(11)接触元件(12)布置在所述壳体(8)的壳体部段(15)中，所述壳体部段(15)通过铰接件(23)相对于所述壳体(8)的基础部段(14)能在使用位置和非使用位置之间移动。

3.按照上述权利要求之一所述的充电插头，其特征在于，所述铰接件(23)具有至少一个耦连装置(16)，所述耦连装置(16)根据第一组(11)接触元件(12)的位置建立或者中断所述充电插头(5)中的至少一个电气连接。

4.按照上述权利要求之一所述的充电插头，其特征在于，所述铰接件(23)是滑动式铰接件，通过该滑动式铰接件，所述壳体部段(15,21)相对于基础部段(14,22)能平动式移动。

5.按照上述权利要求之一所述的充电插头，其特征在于，所述铰接件(23)构造为枢转式铰接件，通过枢转式铰接件，所述壳体部段(15)相对于基础部段(14)能围绕枢转轴线、尤其以至少基本上180°枢转地支承。

6.按照上述权利要求之一所述的充电插头，其特征在于，所述连接件(16)具有至少一对电气接触触点(17,18,19,20)，所述接触触点在使用位置中相互远离并且在非使用位置中接触地相互贴靠。

7.按照上述权利要求之一所述的充电插头，其特征在于，具有第一组(11)接触元件(12)的壳体部段(15)构造为交流电压充电插头。

8.按照上述权利要求之一所述的充电插头，其特征在于，具有第二组(9)接触元件(10)的基础部段(14)构造为直流电压充电插头。

9.按照上述权利要求之一所述的充电插头，其特征在于，具有第一组(9)接触元件(10)的壳体部段(21)构造为直流电压充电部段并且在基础部段(22)上可移动地支承。

10.一种用于机动车的固定的充电站(1)，其具有至少一个可再充电的牵引蓄电池，其特征在于配设按照权利要求1至9之一所述的充电插头(5)。