DE102011050536A1 - Steckverbinder - Google Patents

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Steckverbinder (1) zum elektrischen Anschließen eines Elektrofahrzeugs an eine Ladeeinrichtung, wobei der Steckverbinder (1) zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit einem zweiten dem Elektrofahrzeug oder der Ladeeinrichtung zugeordneten Steckverbinder ausgestaltet ist, der Steckverbinder (1) einen durch einen elektrischen Impuls ansteuerbaren Aktuator (6) zum Verriegeln bzw. Entriegeln der Steckverbinder (1) aufweist, und der Steckverbinder (1) eine Energiequelle (7) zum Erzeugen des elektrischen Impulses aufweist. Dies hat den enormen Vorteil, dass bei einem Stromausfall, insbesondere der Ladeeinrichtung oder einem dem Elektrofahrzeug zugeordneten Akkumulator, ein Entriegeln miteinander verbunden Steckverbinder (1) ermöglicht wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder zum elektrischen Anschließen eines Elektrofahrzeugs an eine Ladeeinrichtung, wobei der Steckverbinder zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit einem zweiten dem Elektrofahrzeug oder der Ladeeinrichtung zugeordneten Steckverbinder ausgestaltet ist.
  • Im Bereich von E-Mobility-Applikationen sind Steckverbinder mit elektrischer Verriegelung bekannt und normativ vorgesehen, um elektrische Energie von einer Ladeeinrichtung zum Aufladen eines in dem Elektrofahrzeug vorgesehenen Fahrzeugakkumulators zu übertragen.
  • Dazu können an der Ladeeinrichtung und an dem Elektrofahrzeug jeweils ein Gerätestecker vorgesehen sein, so dass mittels eines Verbindungskabels, das an beiden Enden einen zu dem Gerätestecker korrespondierenden Kabelstecker aufweist, eine elektrische Verbindung zwischen der Ladeeinrichtung und dem Elektrofahrzeug herstellbar ist.
  • Die Realisierung dieser elektrischen Verriegelung kann ein mechanisches Einfahren eines Zylinderstiftes senkrecht zur Steckrichtung der vollständig auf Anschlag gesteckten Steckverbinder vorsehen, wobei durch den Zylinderstift der Gerätestecker und der Kabelstecker in radialer Richtung über entsprechende Bohrungen durchdrungen werden können, so dass beim Verriegeln ein Formschluss in axialer Richtung erzeugt wird. Dadurch wird ein manuelles Lösen der verbundenen Steckverbinder verhindert, damit aufgrund von Sicherheitsaspekten unter elektrischer Last stehende Steckverbinder nicht voneinander getrennt werden können oder eine nicht vollständig durchgeführte Aufladung des Fahrzeugakkumulators nicht unterbrechen wird. In der Regel erfolgt der Antrieb des Zylinderstiftes elektromechanisch, beispielsweise über Hubmagnete oder Aktuatoren mit vorgeschalteter Mechanik.
  • Hubmagnete arbeiten dabei oftmals gegen eine mechanische Feder und müssen unter Verbrauch elektrischer Energie permanent aktiv in Endlage, also wenn die Steckverbinder verriegelt sind, gehalten werden. Bei Ausfall der Versorgungsspannung öffnet die Feder und entriegelt das System selbsttätig. Nachteilig ist jedoch, dass die zur Ansteuerung notwendige Leistung seitens einer Steuerelektronik konstant aufgebracht werden muss und oftmals mehrere Watt beträgt.
  • Aktuatoren hingegen werden in der Regel durch kurze, im Wechsel gepolte Stromimpulse angesteuert und verbleiben nach Erreichen der Endlage passiv in ihrer Verriegelungs- bzw. Entriegelungsposition. Das bedeutet, dass Aktuatoren auch im verriegelten Zustand, beispielsweise bei der Ladung der Fahrzeugakkumulatoren des Elektrofahrzeugs, keinerlei Energie verbrauchen. Bei Stromausfall, insbesondere der Ladeeinrichtung, können Aktuatoren allerdings nicht mehr aktiviert werden, was zu einer dauerhaften, ungewollten Verriegelung der Steckverbinder führt.
  • Ein federgestütztes Zurücksetzen der Aktuatoren aus der Verriegelungsposition in die Entriegelungsposition ist aus mechanischen Gründen oftmals nicht oder nur mit großem Aufwand möglich. Auch eine rein mechanische Notfallentriegelung, die beispielsweise über einen Drahtseilzug bedienbar ist, scheidet oftmals aus, da dazu eine permanente Zugänglichkeit dieser Entriegelung notwendig ist, welche jedoch, obwohl grundsätzlich möglich, aus Gründen des Missbrauchs, insbesondere an öffentlichen Ladeeinrichtungen, vielfach nicht gewollt ist.
  • Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine besonders einfache Lösung anzugeben, um auch bei Stromausfall der Ladeeinrichtung oder der Elektrofahrzeugs einen durch einen Aktuator angetriebenen Entriegelung- bzw. Verriegelungsvorgang der elektrischen Verbindung der Steckverbinder zwischen der Ladeeinrichtung und dem Elektrofahrzeug ermöglichen zu können.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen in der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Demnach wird die Aufgabe der Erfindung gelöst durch einen Steckverbinder zum elektrischen Anschließen eines Elektrofahrzeugs an eine Ladeeinrichtung, wobei der Steckverbinder zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit einem zweiten dem Elektrofahrzeug oder der Ladeeinrichtung zugeordneten Steckverbinder ausgestaltet ist, der Steckverbinder einen durch einen elektrischen Impuls ansteuerbaren Aktuator zum Verriegeln bzw. Entriegeln der vorzugsweise miteinander verbundenen Steckverbinder aufweist, und der Steckverbinder eine Energiequelle zum Erzeugen des elektrischen Impulses aufweist.
  • Die Erfindung geht damit einen ganz neuen Weg, indem nämlich der Steckverbinder eine Energiequelle zum Erzeugen des elektrischen Impulses aufweist, somit die zum Verriegeln bzw. Entriegeln der miteinander verbundenen

Claims (10)

  1. Steckverbinder (1) zum elektrischen Anschließen eines Elektrofahrzeugs an eine Ladeeinrichtung, wobei der Steckverbinder (1) zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit einem zweiten dem Elektrofahrzeug oder der Ladeeinrichtung zugeordneten Steckverbinder ausgestaltet ist, der Steckverbinder (1) einen durch einen elektrischen Impuls ansteuerbaren Aktuator (6) zum Verriegeln bzw. Entriegeln der Steckverbinder (1) aufweist, und der Steckverbinder (1) eine Energiequelle (7) zum Erzeugen des elektrischen Impulses aufweist.
  2. Steckverbinder (1) nach Anspruch 1, wobei die Energiequelle (7) als Akkumulator, als Kondensator und/oder als Spule ausgestaltet ist.
  3. Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Energiequelle (7) derart ausgestaltet ist, dass die Energiequelle (7) durch die Ladeeinrichtung und/oder einem dem Elektrofahrzeug zugeordneten Fahrzeugakkumulator aufladbar ist.
  4. Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Aktuator (6) derart ausgestaltet ist, dass der Aktuator (6) durch einen wechselweise gepolten elektrischen Impuls die Steckverbinder (1) verriegelt bzw. entriegelt.
  5. Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Aktuator (6) derart ausgestaltet ist, dass der Aktuator (6) bis zum Erhalt des elektrischen Impulses energielos in der Verriegelungsposition bzw. in der Entriegelungsposition verbleibt.
  6. Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Verriegelungseinrichtung (3) für die Steckverbinder (1), wobei die Verriegelungseinrichtung (3) axial oder radial zur Steckrichtung der Steckverbinder (1) zum Verriegeln bzw. Entriegeln der Steckverbinder (1) durch den Aktuator (6) bewegbar ist.
  7. Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Energiequelle (7) als Akkumulator ausgestaltet ist, mit einer Zeitschalteinrichtung (14), wobei die Zeitschalteinrichtung (14) derart ausgestaltet ist, dass die Zeitschalteinrichtung (14) den Aktuator (6) nach dem Entriegeln der miteinander verbundenen Steckverbinder (1) energielos schaltet.
  8. Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Aktuator (6) derart ausgestaltet ist, dass der Aktuator (6) durch einen von der Ladeeinrichtung und/oder von einen dem Elektrofahrzeug zugeordneten Fahrzeugakkumulator erzeugbaren elektrischen Impuls ansteuerbar ist und der Steckverbinder (1) eine derart eingerichtete Umschalteinrichtung (9) für den Aktuator (6) aufweist, dass, wenn der elektrische Impuls durch die Ladeeinrichtung und/oder durch den dem Elektrofahrzeug zugeordneten Fahrzeugakkumulator nicht erzeugbar ist, die Umschalteinrichtung (9) die Energiequelle (7) mit dem Aktuator (6) verbindet.
  9. Steckverbinder (1) nach Anspruch 8, wobei die Umschalteinrichtung (9) derart eingerichtet ist, dass, wenn der elektrische Impuls durch die Ladeeinrichtung und/oder durch den dem Elektrofahrzeug zugeordneten Fahrzeugakkumulator nicht erzeugbar ist, die Umschalteinrichtung (9) einen durch die Energiequelle (7) erzeugten elektrischen Impuls an den Aktuator (6) zum Entriegeln Steckverbinder (1) sendet.
  10. Ladeeinrichtung oder Elektrofahrzeug, mit einem Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ladeeinrichtung bzw. ein dem Elektrofahrzeug zugeordneter Fahrzeugakkumulator zum Erzeugen des elektrischen Impulses ausgestaltet ist.
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