DE102019127976A1

DE102019127976A1 - Arrangement for the automatic unlocking of a charging plug

Info

Publication number: DE102019127976A1
Application number: DE102019127976.3A
Authority: DE
Inventors: Daniel Ruppert
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2019-10-16
Filing date: 2019-10-16
Publication date: 2021-04-22
Also published as: CN112659934A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum automatischen Entriegeln eines Ladesteckers (2) nach dem Aufladevorgang eines elektrisch oder teilelektrisch betriebenen Fahrzeugs (3), wobei das Fahrzeug (3) wenigstens ein Anschlusselement aufweist, das mit dem Ladestecker (2) einer Ladeanordnung korrespondiert, der Ladestecker (2) im eingesteckten Zustand während eines Ladevorgangs in dem Anschlusselement mit Hilfe von wenigstens einem Verriegelungselement (8.1, 8.2, 8.3, 8.4) verriegelt ist und das wenigstens eine Verriegelungselement (8.1, 8.2, 8.3, 8.4) von einer Verrieglungsstellung in eine Lösestellung bringbar ist, wenn eine Person mit der Hand in den Erfassungsbereich einer Erfassungseinrichtung kommt und ein Schlüsselelement (22) sich innerhalb eines bestimmten Abstandsbereichs zu dem Fahrzeug (3) befindet.The invention relates to an arrangement for automatically unlocking a charging plug (2) after the charging process of an electrically or partially electrically operated vehicle (3), the vehicle (3) having at least one connection element which corresponds to the charging plug (2) of a charging arrangement, the charging plug (2) is locked in the plugged-in state during a charging process in the connection element with the aid of at least one locking element (8.1, 8.2, 8.3, 8.4) and the at least one locking element (8.1, 8.2, 8.3, 8.4) can be brought from a locking position into a release position is when a person's hand comes into the detection range of a detection device and a key element (22) is within a certain distance range from the vehicle (3).

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum automatischen Entriegeln eines Ladesteckers nach dem Aufladevorgang eines elektrisch oder teilelektrisch betriebenen Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an arrangement for automatically unlocking a charging plug after the charging process of an electrically or partially electrically operated vehicle according to the preamble of claim 1.

Elektrofahrzeuge verfügen aktuell häufig über eine Ladesteckdose, die nach dem Verbinden des Ladesteckers mit der Ladesteckdose diesen in der Ladesteckdose verriegelt. Ein Beispiel einer solchen Ladesteckdose ist die im europäischen Raum gebräuchliche Combo-Ladedose (Combined Charging System; CCS), welche sowohl ein Gleichstromladen, als auch ein Wechselstromladen ermöglicht. Das Verriegeln des Ladesteckers in der Ladesteckdose schützt zum einen vor Diebstahl des Ladeequipments, hauptsächlich dient die Verriegelung aber dazu, ein Abziehen des Ladesteckers unter Last zu verhindern. Bei der aktuell verwendeten Combo-Ladedose bleibt bei gestecktem Stecker die Verriegelung weiterhin aktiv, auch wenn der Ladevorgang bereits beendet ist. Um den Stecker aus der Ladedose des Fahrzeuges zu entfernen, muss der Nutzer zunächst das Fahrzeug mit der Funkfernbedienung entriegeln. Zudem muss er im Anschluss den Entriegelungstaster in der Ladesteckdose betätigen, damit der Stecker entriegelt wird und abgenommen werden kann.Electric vehicles currently often have a charging socket which, after connecting the charging plug to the charging socket, locks it in the charging socket. An example of such a charging socket is the combo charging socket (Combined Charging System; CCS) which is common in Europe and which enables both direct current charging and alternating current charging. Locking the charging plug in the charging socket protects against theft of the charging equipment, but the main purpose of the lock is to prevent the charging plug from being pulled out under load. With the currently used combo charging socket, the lock remains active when the plug is inserted, even if the charging process has already been completed. To remove the plug from the vehicle's charging socket, the user must first unlock the vehicle with the radio remote control. In addition, he must then press the unlocking button in the charging socket so that the plug is unlocked and can be removed.

Um die Handhabung beim Beenden des Ladevorgangs zu verbessern, wurde mit der DE102014015576A1 eine Ladeeinrichtung zum Aufladen einer Batterie eines Kraftwagens vorgeschlagen, bei welcher der Ladestecker während des Ladevorgangs durch ein Verriegelungselement in der Ladesteckdose verriegelt ist und bei der das Verriegelungselement von einer Verrieglungsstellung in eine Lösestellung gebracht wird, wenn eine Person mit der Hand in den Erfassungsbereich einer fahrzeugseitigen Erfassungseinrichtung kommt, indem sie nach dem Ladestecker greift oder diesen berührt und ein Schlüsselelement sich innerhalb eines bestimmten Abstandes zu dem Kraftwagen befindet. Nachteilig hierbei ist, dass bereits bei einer Annäherung der Ladestecker freigegeben wird. Dies kann auch unbeabsichtigt geschehen, wenn sich die Person mit dem Schlüsselelement zwar im besagten Abstandsbereich befindet ohne den Wunsch die Verriegelung des Ladesteckers zu lösen, eine weitere Person, zum Beispiel ein Kind, aber im Erfassungsbereich einer fahrzeugseitigen Erfassungseinrichtung hantiert.In order to improve the handling when the charging process is finished, the DE102014015576A1 a charging device for charging a battery of a motor vehicle is proposed, in which the charging plug is locked by a locking element in the charging socket during the charging process and in which the locking element is brought from a locking position into a release position when a person enters the detection range of a vehicle-side Detection device comes by reaching for or touching the charging plug and a key element is within a certain distance from the motor vehicle. The disadvantage here is that the charging plug is released as soon as it approaches. This can also happen unintentionally if the person with the key element is in the said distance range without the desire to release the locking of the charging plug, but another person, for example a child, is manipulating in the detection area of a vehicle-side detection device.

Weiter ist in der DE102013226628A1 ein Stecker für ein Ladekabel, eine Ladevorrichtung sowie ein Ladeverfahren zum Laden eines Elektrofahrzeugs beschrieben, bei dem der Stecker einen Berührungssensor aufweist. Dabei wird eine Berührung des Steckers erfasst, wobei die Berührung eine Reduzierung des Ladestroms der Ladevorrichtung bewirkt, so dass die Steckkontakte beim Abziehen des Steckers von der Ladesteckdose des Elektrofahrzeugs geschützt werden. Von Nachteil ist hierbei jedoch einerseits, dass zwar das Berühren des Steckers selbst erfasst wird, nicht aber, ob die den Stecker berührende Person auch dazu berechtigt ist. Andererseits fehlt eine Verriegelung des Steckers in der Steckdose, so dass das Ladekabel unberechtigt entfernt werden kann.Next is in the DE102013226628A1 describes a plug for a charging cable, a charging device and a charging method for charging an electric vehicle, in which the plug has a touch sensor. Touching the plug is detected, the contact causing a reduction in the charging current of the charging device, so that the plug contacts are protected when the plug is removed from the charging socket of the electric vehicle. The disadvantage here is, on the one hand, that the touching of the plug itself is recorded, but not whether the person touching the plug is also authorized to do so. On the other hand, there is no locking of the plug in the socket, so that the charging cable can be removed without authorization.

Aus der DE102017006586A1 ist schließlich ein Fahrzeug bekannt, das zum Laden eines elektrischen Energiespeichers im Fahrzeug eine fahrzeugseitige Steckerbuchse aufweist, die mit einem externen Stecker koppelbar ist. Steckerbuchse und Stecker sind während des Ladevorgangs miteinander verriegelt, wobei der Stecker durch einen Nutzer aus der Steckerbuchse gelöst werden kann, wenn dieser eine mobile Identifikationseinheit bei sich trägt und ein vorgegebener Ladezustand des elektrischen Energiespeichers oder eine vorgegebene Abfahrtzeit des Fahrzeugs erreicht ist. Nachteilig bei dieser Anordnung ist, dass zur Entriegelung keine eindeutige, den Willen zum Entfernen des Ladesteckers signalisierende Handlung detektiert wird. Der Ladestecker könnte also von einem dritten unbemerkt abgezogen werden, ohne dass der die mobile Identifikationseinheit mit sich führende Nutzer dies wünscht und bemerkt.From the DE102017006586A1 Finally, a vehicle is known which, for charging an electrical energy store in the vehicle, has a socket on the vehicle side which can be coupled to an external plug. The socket and plug are locked together during the charging process, whereby the plug can be removed from the socket by a user if the user has a mobile identification unit with him and a specified charge state of the electrical energy storage device or a specified departure time of the vehicle has been reached. The disadvantage of this arrangement is that no clear action signaling the will to remove the charging plug is detected for unlocking. The charging plug could therefore be removed unnoticed by a third party without the user carrying the mobile identification unit wanting and noticing this.

Ausgehend vom vorstehend angesprochenen Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zum Aufladen eines elektrisch oder teilelektrisch betriebenen Fahrzeugs anzugeben, die ein sicheres Abziehen des Ladekabels komfortabel ermöglicht und eine Fehlbedienung, insbesondere im Sinne eines unberechtigten Abziehens des Ladesteckers weitgehend vermeidet.Based on the prior art discussed above, it is the object of the invention to provide an arrangement for charging an electrically or partially electrically operated vehicle that allows safe removal of the charging cable comfortably and largely avoids incorrect operation, in particular in the sense of unauthorized removal of the charging plug.

Ausgegangen wird dabei von einer Anordnung zum automatischen Entriegeln eines Ladesteckers nach dem Aufladevorgang eines elektrisch oder teilelektrisch betriebenen Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug wenigstens ein Anschlusselement aufweist, das mit einem Ladestecker an einer Ladeanordnung korrespondiert, der Ladestecker im eingesteckten Zustand während eines Ladevorgangs in dem Anschlusselement mit Hilfe von wenigstens einem Verriegelungselement verriegelt ist und das wenigstens ein Verriegelungselement von einer Verrieglungsstellung in eine Lösestellung gebracht wird, wenn eine Person mit der Hand in den Erfassungsbereich einer Erfassungseinrichtung kommt und ein Schlüsselelement sich innerhalb eines bestimmten Abstandsbereichs zu dem Fahrzeug befindet.This is based on an arrangement for automatically unlocking a charging plug after the charging process of an electrically or partially electrically operated vehicle, the vehicle having at least one connection element which corresponds to a charging plug on a charging arrangement, the charging plug in the plugged-in state during a charging process in the connection element Is locked with the aid of at least one locking element and the at least one locking element is brought from a locking position into a release position when a person comes into the detection range of a detection device with his hand and a key element is within a certain distance from the vehicle.

Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, an dem Ladestecker der Ladeanordnung einen Handgriff anzuordnen und an dem Handgriff ein bei Berühren und/ oder Umgreifen des Handgriffs den Zustand eines Stromkreises von einem ersten detektierbaren Zustand auf einen zweiten detektierbaren Zustand veränderndes Element vorzusehen. Weiter wird eine Auswerteeinrichtung vorgeschlagen, die feststellt, ob sich bei einer Zustandsänderung des Stromkreises von dem ersten Zustand auf den zweiten Zustand das Schlüsselelement innerhalb des bestimmten Abstandsbereichs befindet und ob ein Ladestrom fließt. Die Ausbildung der Auswerteeinrichtung sieht weiter vor, dass diese mittels einer fahrzeugseitigen Ladesteuerung das wenigstens eine Verriegelungselement von der Verrieglungsstellung in die Lösestellung bringt, wenn die Auswerteeinrichtung bei einer Zustandsänderung des Stromkreises von dem ersten Zustand auf den zweiten Zustand die Anwesenheit des Schlüsselelement innerhalb des bestimmten Abstandsbereichs und einen Ladestrom unterhalb einer vorgegebenen Schwelle registriert.To achieve the object, it is proposed to arrange a handle on the charging plug of the charging arrangement and to arrange a handle on the handle when it is touched and / or grasped around the handle to provide the state of a circuit from a first detectable state to a second detectable state changing element. An evaluation device is also proposed which determines whether, when the circuit changes from the first state to the second state, the key element is within the specific distance range and whether a charging current is flowing. The design of the evaluation device also provides that it brings the at least one locking element from the locking position into the release position by means of a vehicle-side charging control when the evaluation device detects the presence of the key element within the specified distance range when the state of the circuit changes from the first state to the second state and registers a charging current below a predetermined threshold.

Die vorgeschlagene Anordnung zeichnet sich dadurch aus, dass einerseits ein Berühren beziehungsweise Umgreifen des Handgriffs des Ladesteckers nichts bewirkt, wenn sich das Schlüsselelement nicht innerhalb eines bestimmten Abstandsbereichs zu dem Fahrzeug befindet, so dass ein nicht autorisiertes Lösen des Ladesteckers aus dem fahrzeugseitigen Anschlusselement weitestgehend ausgeschlossen ist. Andererseits ermöglicht der Umstand, dass sich das zu betätigende zweite Element direkt an dem Handgriff des Ladesteckers befindet das Entfernen des Ladesteckers aus dem Anschlusselement gewissermaßen in einem Handgriff, wenn sich das Schlüsselelement innerhalb eines bestimmten Abstandsbereichs zu dem Fahrzeug befindet und kein Ladestrom fließt. Das Entriegeln des Ladesteckers erfolgt in hohem Maße komfortabel und damit vorteilhaft, ohne dass die im Besitz des Schlüsselelementes befindliche Person bewusst ein Entriegeln veranlassen muss, trotzdem ist der Ladestecker gegen unautorisierte Manipulation gesichert.The proposed arrangement is characterized in that, on the one hand, touching or reaching around the handle of the charging plug does nothing if the key element is not within a certain distance from the vehicle, so that unauthorized detachment of the charging plug from the vehicle-side connection element is largely excluded . On the other hand, the fact that the second element to be actuated is located directly on the handle of the charging plug enables the charging plug to be removed from the connection element in one hand, as it were, if the key element is within a certain distance from the vehicle and no charging current is flowing. The charging plug is unlocked to a high degree conveniently and therefore advantageously, without the person in possession of the key element having to consciously initiate unlocking, but the charging plug is still secured against unauthorized manipulation.

Eine bevorzugte Ausbildung der Anordnung sieht vor, dass das den Zustande des Stromkreises verändernde Element so ausgebildet und am Handgriff angeordnet ist, dass dieses erst beim Umgreifen des Handgriffs eine Zustandsänderung des Stromkreises herbeiführt. Hierdurch lässt sich weitestgehend und damit vorteilhaft sicherstellen, dass die Absicht den Ladestecker aus dem Anschlusselement zu entfernen tatsächlich besteht.A preferred embodiment of the arrangement provides that the element changing the state of the circuit is designed and arranged on the handle in such a way that it only changes the state of the circuit when the handle is grasped. This makes it possible to the greatest possible extent and thus advantageously ensure that the intention is actually to remove the charging plug from the connection element.

Die Anordnung ist weiter vorteilhaft so ausgebildet, dass das den Zustande des Stromkreises verändernde Element ein durch Berühren oder Umgreifen des Handgriffs den Widerstand, die Kapazität oder Induktivität des Stromkreises veränderndes Element ist. Ein den Widerstand eines Stromkreises veränderndes Element kann dabei auch ein Schalter sein, der den Stromkreis schließt, unterbricht oder überbrückt.The arrangement is also advantageously designed such that the element changing the state of the circuit is an element changing the resistance, capacitance or inductance of the circuit by touching or reaching around the handle. An element that changes the resistance of a circuit can also be a switch that closes, interrupts or bridges the circuit.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Anordnung sieht vor, dass die Auswerteeinrichtung fahrzeugseitig angeordnet ist und dass an dem Handgriff und/ oder an der Ladeeinrichtung eine Meldeeinrichtung angeordnet ist, die den aktuellen Zustand des Stromkreises oder eine Zustandsänderung des Stromkreises von einem ersten Zustand auf einen zweiten Zustand an die fahrzeugseitige Auswerteeinrichtung meldet. Unter einer Meldeeirichtung wird dabei alles verstanden, was geeignet ist, den aktuellen Zustand des Stromkreises oder eine Zustandsänderung des Stromkreises zu erfassen und an die Auswerteeinrichtung zu übermitteln.A further advantageous development of the arrangement provides that the evaluation device is arranged on the vehicle side and that a reporting device is arranged on the handle and / or on the charging device, which reports the current state of the circuit or a change in the state of the circuit from a first state to a second state reports to the evaluation device on the vehicle. A reporting device is understood to mean anything that is suitable for detecting the current state of the circuit or a change in the state of the circuit and transmitting it to the evaluation device.

Da sich das den Zustand des Stromkreises durch Berühren beziehungsweise Umfassen des Handgriffs verändernde Element an dem Ladestecker befindet und die Auswerteeinrichtung am Fahrzeug, ist es von Vorteil, wenn der Stromkreis und die Meldeeinrichtung von einem elektromagnetischen Wechselfeld mit Energie versorgte Schaltungsanordnungen sind und in dem Fahrzeug eine das elektromagnetischen Wechselfeld erzeugende Anordnung vorgesehen ist. Die hierbei verwendete Technologie entspricht der von RFID (Radio Frequency Identification) Anordnungen. Auf diese Weise sind keine Eingriffe in die Ladeanordnung selbst erforderlich, es ist lediglich der Ladestecker entsprechend auszustatten, so dass eine bestehende Ladeinfrastruktur einfach nachrüstbar ist.Since the element that changes the state of the circuit by touching or grasping the handle is on the charging plug and the evaluation device is on the vehicle, it is advantageous if the circuit and the reporting device are circuit arrangements supplied with energy by an alternating electromagnetic field and a the electromagnetic alternating field generating arrangement is provided. The technology used here corresponds to that of RFID (Radio Frequency Identification) arrangements. In this way, there is no need to intervene in the charging arrangement itself; only the charging plug needs to be equipped accordingly, so that an existing charging infrastructure can easily be retrofitted.

Um eine definierte Ausgangssituation zu schaffen ist es weiter vorteilhaft, das Einschalten der das elektromagnetischen Wechselfeld erzeugende Anordnung mit dem Beginn eines Ladevorgangs durch die Ladesteuerung vorzunehmen. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Ladestecker bereits in der fahrzeugseitigen Anschlussanordnung, es finden also keine Manipulationen am Stecker mehr statt. Um hier die Sicherheit weiter zu erhöhen, kann eine Signalgabe beim Berühren oder Umgreifen des Handgriffs des Ladesteckers vorgesehen sein.In order to create a defined starting situation, it is also advantageous to switch on the arrangement generating the electromagnetic alternating field with the start of a charging process by the charging controller. At this point in time, the charging plug is already in the connection arrangement on the vehicle side, so there is no longer any manipulation of the plug. In order to further increase safety here, a signal can be provided when touching or reaching around the handle of the charging plug.

In einer alternativen Ausführung der Anordnung kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Stromkreis und die Meldeeinrichtung von der Ladeeinrichtung mit Energie versorgte Schaltungsanordnungen sind. Darunter kann auch eine Ausgestaltung fallen, bei der die Energieversorgung mittels eines wiederaufladbaren Akkumulators im Handgriff des Ladesteckers erfolgt und das Aufladen des Akkumulators durch die Ladeeinrichtung erfolgt, wenn der Ladestecker sich in Ruhestellung an der Ladeeinrichtung befindet.In an alternative embodiment of the arrangement, it can advantageously be provided that the circuit and the signaling device are circuit arrangements supplied with energy by the charging device. This can also include an embodiment in which the energy supply is provided by means of a rechargeable battery in the handle of the charging plug and the battery is charged by the charging device when the charging plug is in the rest position on the charging device.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Anordnung sieht vor, dass die Meldeeinrichtung eine Sendeeinrichtung umfasst und die Auswerteeinrichtung mit einer korrespondierenden Empfangseinrichtung ausgestattet ist und dass die Übermittlung des aktuellen Zustandes des Stromkreises und/ oder eine Zustandsänderung auf funktechnischem Weg von der Sendeeinrichtung an die Empfangseinrichtung erfolgt. Zum Einsatz kommt hierzu vorzugsweise die Nahfeldkommunikation NFC (Near Field Communication), die auf der RFID-Technologie basiert. Auch bei dieser Ausgestaltungsvariante sind keine Eingriffe in die Ladeanordnung selbst erforderlich, es ist lediglich der Ladestecker entsprechend auszustatten, so dass eine bestehende Ladeinfrastruktur einfach nachrüstbar ist.Another advantageous embodiment of the arrangement provides that the reporting device comprises a transmitting device and the evaluation device is equipped with a corresponding receiving device and that the transmission of the current state of the circuit and / or a change of state takes place by radio transmission from the transmitting device to the receiving device. NFC (Near Field Communication), which is based on RFID technology, is preferably used for this purpose. In this embodiment variant, too, no interventions in the charging arrangement itself are required; only the charging plug needs to be equipped accordingly, so that an existing charging infrastructure can easily be retrofitted.

Alternativ besteht die Möglichkeit die Anordnung so auszubilden, dass die Meldeeinrichtung eine direkte oder indirekte Leitungsverbindung zu der Auswerteeinrichtung aufweist und dass die Übermittlung des aktuellen Zustandes des Stromkreises und/ oder eine Zustandsänderung auf leitungstechnischem Weg von der Meldeeinrichtung an die Auswerteeinrichtung erfolgt. Auf diese Weise kann eine weitgehend gegen Funkstörungen abgesicherte und damit vorteilhaft sichere Übermittlung des aktuellen Zustand des Stromkreises und/ oder einer Zustandsänderung erfolgen. Unter einer indirekten Leitungsverbindung wird dabei verstanden, dass die Übermittlung des aktuellen Zustandes des Stromkreises und/ oder eine Zustandsänderung von dem Ladestecker zunächst an die Ladeeinrichtung und von dort an die fahrzeugseitige Auswerteeinrichtung erfolgt.Alternatively, there is the possibility of designing the arrangement so that the reporting device has a direct or indirect line connection to the evaluation device and that the transmission of the current state of the circuit and / or a change of state takes place on the line from the reporting device to the evaluation device. In this way, the current state of the circuit and / or a change in state can be transmitted, largely secured against radio interference and thus advantageously secure. An indirect line connection is understood to mean that the current state of the circuit and / or a change in state of the charging plug is initially transmitted to the charging device and from there to the evaluation device on the vehicle.

Um den Aufwand für eine leitungstechnische Übermittlung des aktuellen Zustandes des Stromkreises und/ oder der Zustandsänderung niedrig zu halten, ist es von Vorteil, die Anordnung so auszubilden, dass die Übermittlung über eine zwischen der Ladeeinrichtung und der fahrzeugseitigen Ladesteuerung zur Steuerung des Ladevorgangs ohnehin vorhandene Steuerleitung erfolgt und die Auswerteeinrichtung die Information von dieser Steuerleitung abgreift. Solche Steuerleitungen sind bei zahlreichen der heute gebräuchlichen Ladeeinrichtungen bereits vorhanden, zum Beispiel beim sogenannten Combined Charging System (CCS).In order to keep the effort for a line-based transmission of the current state of the circuit and / or the change in state low, it is advantageous to design the arrangement in such a way that the transmission is via a control line which is already present between the charging device and the vehicle-side charging controller to control the charging process takes place and the evaluation device picks up the information from this control line. Such control lines are already present in many of the charging devices in use today, for example in the so-called Combined Charging System (CCS).

Wie vorstehend ausgeführt, ist der Ladestecker aus Sicherheitsgründen nur dann aus der Anschlusseinrichtung zu lösen, wenn kein Ladestrom fließt. Unter Umständen kann aber der Wunsch bestehen, den Ladevorgang vorzeitig abzubrechen. Um auch dies mit der erfindungsgemäßen Anordnung komfortabel zu ermöglichen, kann in Weiterbildung der Anordnung die Auswerteeinrichtung so ausgebildet sein, dass diese, dann wenn sie bei einer Zustandsänderung des Stromkreises in dem Handgriff des Ladesteckers und bei Anwesenheit des Schlüsselelementes innerhalb eines bestimmten Abstandsbereichs zum Fahrzeug einen Ladestromfluss feststellt, bei noch bestehendem Ladestromfluss zunächst ein Signal abgibt, das zwei Handlungsalternativen benennt und zum entsprechenden Handeln auffordert. Eine erste Handlungsalternative zum Abbruch des Ladevorgangs und Entfernen des Steckers aus der Anschlusseinrichtung und eine zweite Handlungsalternative zum Fortführen des Ladevorgangs. Die Handlungsalternative „Abbrechen des Ladevorgangs“ kann zum Beispiel dazu auffordern eine Handlung auszuführen, die einen weiteren Zustand des im Handgriff des Ladesteckers befindlichen Stromkreises bewirkt oder dazu den Handgriff für eine vorgegebene Zeit umfasst zu halten. Die Handlungsalternative „fortführen des Ladevorgangs“ kann zum Beispiel darin bestehen, durch die besagte Signalgabe aufzufordern, den Handgriff loszulassen. Beide Handlungsalternativen sind durch die Auswerteschaltung detektierbar, sodass diese gemäß der detektierten Handlungsalternative entweder den Ladestrom unterbricht und das wenigstens eine Verriegelungselement von der Verrieglungsstellung in die Lösestellung bringt oder den Ladestecker in dem Anschlusselement verriegelt hält und den Ladevorgang unverändert weiterführt.As stated above, for safety reasons, the charging plug can only be removed from the connection device when no charging current is flowing. Under certain circumstances, however, you may wish to terminate the charging process prematurely. In order to also make this convenient with the arrangement according to the invention, in a further development of the arrangement the evaluation device can be designed in such a way that, when there is a change in the state of the circuit in the handle of the charging plug and when the key element is present, within a certain distance from the vehicle Detects the charging current flow, first emits a signal when the charging current flow is still present, which names two alternative courses of action and prompts the user to act accordingly. A first alternative course of action for aborting the charging process and removing the plug from the connection device and a second alternative course of action for continuing the charging process. The alternative action “canceling the charging process” can, for example, prompt you to perform an action that brings about a further state of the circuit located in the handle of the charging plug or to hold the handle for a predetermined time. The alternative course of action “continue the charging process” can consist, for example, in giving the signal to prompt you to let go of the handle. Both alternative actions can be detected by the evaluation circuit, so that it either interrupts the charging current according to the detected alternative action and brings the at least one locking element from the locked position to the release position or keeps the charging plug locked in the connection element and continues the charging process unchanged.

Die Signalgabe kann dabei eine akustische Signalgabe, zum Beispiel eine Sprachausgabe und/ oder eine optische Signalgabe in Form eines Lichtsignals oder einer Schriftanzeige sein.The signaling can be an acoustic signaling, for example a voice output and / or an optical signaling in the form of a light signal or a written display.

Das den Zustande eines Stromkreises veränderndes Element kann alternativ so ausgestaltet sein, dass es erst dann anspricht, wenn der Druck, den die den Handgriff umfassende Hand auf diesen ausübte, eine vorgegebene Auslöseschwelle übersteigt. Aus der Ausübung einer vorgegebenen Druckkraft kann vorteilhaft auf die sichere Absicht geschlossen werden, den Ladestecker aus der Anschlusseinrichtung zu lösen und gegebenenfalls den Ladevorgang abzubrechen.The element that changes the state of a circuit can alternatively be designed in such a way that it only responds when the pressure exerted on the hand by the hand that encompasses the handle exceeds a predetermined trigger threshold. From the exertion of a predetermined compressive force, it can advantageously be concluded that the intention is to release the charging plug from the connection device and, if necessary, to interrupt the charging process.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 Prinzipdarstellung einer Anordnung zum automatischen Entriegeln eines Ladesteckers nach dem Aufladevorgang eines elektrisch oder teilelektrisch betriebenen Fahrzeugs
2 Prinzipdarstellung eines in eine Ladesteckdose eingesteckten Ladesteckers

Further embodiments and advantages of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. Show it:

1 Schematic representation of an arrangement for automatically unlocking a charging plug after the charging process of an electrically or partially electrically operated vehicle
2 Schematic representation of a charging plug inserted into a charging socket

Die Darstellung in 1 zeigt stark vereinfacht eine Anordnung 1 zum automatischen Entriegeln eines Ladesteckers 2 nach dem Aufladevorgang eines elektrisch oder teilelektrisch betriebenen Fahrzeugs 3. An dem Fahrzeug 3 ist als Anschlusselement eine Ladesteckdose 4 angeordnet, die mit dem Ladestecker 2 korrespondiert, der seinerseits über ein Ladekabel 5 mit einer Ladeeinrichtung in Form einer Ladesäule 6 verbunden ist. Ladestecker 2, Ladekabel 5 und Ladesäule 6 sind dabei fest aneinander angeordnet. Zur besseren Handhabung des Ladesteckers 2 befindet sich an diesem ein Handgriff 9. An der dem Handgriff 9 abgewandten Seite des Ladesteckers 2 ist das Einsteckteil 10 angeordnet, dieses weist Verriegelungsöffnungen 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 auf, die mit Verriegelungselementen 8.1, 8.2, 8.3, 8.4 an der Ladesteckdose 4 korrespondieren. Bei der gezeigten Ladeanordnung handelt es sich um eine Combo-Ladeanordnung (Combined Charging System; CCS) die eine erste Kombination aus einem Wechselstromladestecker 2 und einer Wechselstromladesteckdose 4 und eine zweite Kombination aus einem Gleichstromladestecker 2 und einer Gleichstromladesteckdose 4 umfasst. Die Darstellung in 1 zeigt den Ladestecker 2 und die Ladesteckdose 4 im nicht verbundenen Zustand, wobei der Ladestecker in Seitenansicht und die Ladesteckdose in Draufsicht auf die Steckkontakte gezeigt ist.The representation in 1 shows an arrangement in a greatly simplified manner 1 for automatically unlocking a charging plug 2 after the charging process of an electrically or partially electrically operated vehicle 3 . On the vehicle 3 is a charging socket as a connection element 4th arranged with the charging plug 2 corresponds, which in turn has a charging cable 5 with a loading device in the form a charging station 6th connected is. Charging plug 2 , Charging cable 5 and charging station 6th are fixed to each other. For better handling of the charging plug 2 there is a handle on this 9 . On the handle 9 facing away from the charging plug 2 is the plug-in part 10 arranged, this has locking openings 7.1 , 7.2 , 7.3 , 7.4 on that with locking elements 8.1 , 8.2 , 8.3 , 8.4 at the charging socket 4th correspond. The charging arrangement shown is a combo charging arrangement (Combined Charging System; CCS) which is a first combination of an AC charging plug 2 and an AC charging socket 4th and a second combination of a DC charging plug 2 and a DC charging socket 4th includes. The representation in 1 shows the charging plug 2 and the charging socket 4th in the disconnected state, the charging plug being shown in a side view and the charging socket in a plan view of the plug contacts.

Um die Verriegelung des in die Ladesteckdose 4 eingesteckten Ladesteckers 2 besser erläutern zu können wird nun auf 2 verwiesen, die den Ladestecker 2 im in die Ladesteckdose 4 eingesteckten Zustand zeigt, die vorstehend eingeführten Bezugszeichen sind beibehalten. Die Darstellung zeigt die Anordnung mit Blickrichtung auf den Handgriff 9. Wie erkennbar, ist der Wechselstromladestecker 2 in die Wechselstromladesteckdose 4 und der Gleichstromladestecker 2 in die Gleichstromladesteckdose 4 eingesteckt. Zur Verriegelung des Ladesteckers 2 in der Ladesteckdose 4 befinden sich, an der Ladesteckdose 4 gestellfest angeordnet, jeweils links und rechts von der Wechselstromladesteckdose 4 und jeweils links und rechts von der Gleichstromladesteckdose 4 die Verriegelungselemente 8.1, 8.2, 8.3, 8.4. Diese sind gleich aufgebaut, so dass stellvertretend das Verriegelungselement 8.1 in Aufbau und Funktion näher erläutert wird. Dazu ist der Bereich um das Verriegelungselement 8.1, angedeutet durch eine Strichpunkt-Umfangslinie, in der Darstellung freigeschnitten, so dass der Blick auf eine an der Ladesteckdose 4 angeordnete Führung 11 sichtbar wird. In der Führung 11 ist ein Schließelement 12 geführt, das mittels eines Aktors (nicht dargestellt) in der durch den Bewegungspfeil 26 angedeuteten Weise bewegbar ist. Vor Beginn eines Ladevorgangs erfolgt das Verschließen des in die Ladesteckdose 4 eingesteckten Ladesteckers, indem der Aktor (nicht dargestellt), gesteuert durch die Ladesteuerung 23 (1), das Schließelement 12 durch die an dem Gehäuse des Wechselstromladesteckers 2 angeordnete Verriegelungsöffnung 8.1 schiebt. Analog wird natürlich mit den in der Darstellung nicht gezeigten Schließelementen aller übrigen Verriegelungselemente 8.2, 8.3, 8.4 verfahren. Die Schließelemente bleiben in ihrer Verschlussposition, bis durch entsprechende Ansteuerung der Aktoren mittels der Ladesteuerung 23 (1) der Ladestecker 2 wieder freigegeben wird. Dies soll erfindungsgemäß durch Umgreifen des Handgriffs 9 erfolgen. Zu diesem Zweck ist im Handgriff 9 des Ladesteckers 2 eine Detektionseinrichtung 13 angeordnet.To lock the into the charging socket 4th inserted charging plug 2 to be able to explain better is now on 2 referring to the charging plug 2 im into the charging socket 4th shows inserted state, the reference numerals introduced above have been retained. The illustration shows the arrangement looking towards the handle 9 . As can be seen, the AC charging plug is 2 into the AC charging socket 4th and the DC charging plug 2 into the DC charging socket 4th plugged in. For locking the charging plug 2 in the charging socket 4th are located on the charging socket 4th Fixed to the frame, left and right of the AC charging socket 4th and left and right of the DC charging socket 4th the locking elements 8.1 , 8.2 , 8.3 , 8.4 . These have the same structure, so that the locking element is representative 8.1 is explained in more detail in structure and function. The area around the locking element is for this purpose 8.1 , indicated by a dash-dot circumference, cut free in the illustration so that the view of one at the charging socket 4th arranged leadership 11 becomes visible. In leadership 11 is a closing element 12th out by means of an actuator (not shown) in the by the movement arrow 26th indicated manner is movable. Before starting a charging process, the plug is locked in the charging socket 4th inserted charging plug by the actuator (not shown), controlled by the charging controller 23 ( 1 ), the closing element 12th through the on the housing of the AC charging plug 2 arranged locking opening 8.1 pushes. The same is of course with the closing elements (not shown in the illustration) of all other locking elements 8.2 , 8.3 , 8.4 proceed. The locking elements remain in their locking position until the actuators are appropriately controlled by the charging controller 23 ( 1 ) the charging plug 2 is released again. According to the invention, this should be done by grasping the handle 9 respectively. For this purpose is in the handle 9 of the charging plug 2 a detection device 13th arranged.

Die Detektionseinrichtung 13 und ihre Funktion innerhalb der Anordnung 1 ist nachfolgend in Verbindung mit 1 näher erläutert. Dazu ist in 1 oben rechts, in dem mit strichpunktierter Linie eingezeichneten Kreis, der Aufbau der Detektionseinrichtung 13 im Handgriff 9 in Funktionsblöcken dargestellt. Die Detektionseinrichtung 13 weist einen kapazitiven Näherungsschalters 14 mit einem Kondensatorelement 15, als den Zustande eines Stromkreises von einem ersten detektierbaren Zustand auf einen zweiten detektierbaren Zustand veränderndes Element auf. Der kapazitiven Näherungsschalters 14 arbeitet berührungsfrei, indem er bei Annäherung eines leitenden oder nicht leitenden Gegenstandes mit einem elektrischen Schaltsignal reagiert. Die Funktionsweise kapazitiver Näherungsschalter ist den Fachmann bekannt, so dass sich eine detaillierte Beschreibung erübrigt. Es soll hier nur angemerkt werden, dass bei Beeinflussung des Feldes des Kondensatorelementes 15 durch einen Gegenstand, zum Beispiel die den Handgriff 9 umfassende Hand (nicht dargestellt), eine Kapazitätsänderung durch eine Änderung der wirksamen Permittivität im Bereich der Elektroden erreicht wird. Der Schaltabstand des kapazitiver Näherungsschalters 14 ist durch Aufbau und Anordnung an dem Handgriff 9 so gewählt, dass ein Ansprechen des Näherungsschalters 14 erst bei umfassen des Handgriffs 9 erfolgt. Weiter weist die Detektionseinrichtung 13, zur Energieversorgung des kapazitiven Näherungsschalters 14 mit diesem verbunden, eine Stromquelle 16 auf. Um das von dem Näherungsschalter 14 bei umfassen des Handgriffs 9 generierten elektrischen Schaltsignals weiterzuleiten, ist die Detektionseinrichtung 13 weiter mit einer Meldeeinrichtung 17 ausgestattet, die ein Sendemodul 18 enthält und über eine entsprechende Verbindung Schaltsignale vom Näherungsschalter 14 aufnimmt. Die Meldeeinrichtung 17 und das zugehörige Sendemodul 18 sind ebenfalls mit der Stromquelle 16 verbunden und werden von dieser mit Energie versorgt.The detection device 13th and their function within the arrangement 1 is below in connection with 1 explained in more detail. To do this, in 1 top right, in the circle drawn in with a dash-dotted line, the structure of the detection device 13th in the handle 9 shown in function blocks. The detection device 13th has a capacitive proximity switch 14th with a capacitor element 15th , as the state of a circuit from a first detectable state to a second detectable state changing element. The capacitive proximity switch 14th works without contact by reacting with an electrical switching signal when a conductive or non-conductive object is approached. The mode of operation of capacitive proximity switches is known to those skilled in the art, so that a detailed description is not necessary. It should only be noted here that when the field of the capacitor element is influenced 15th by an object, for example the handle 9 comprehensive hand (not shown), a change in capacitance is achieved by changing the effective permittivity in the area of the electrodes. The switching distance of the capacitive proximity switch 14th is due to its structure and arrangement on the handle 9 chosen so that the proximity switch responds 14th only when grasping the handle 9 he follows. The detection device 13th , for the energy supply of the capacitive proximity switch 14th connected to this, a power source 16 on. To that of the proximity switch 14th when embracing the handle 9 The detection device is used to forward the generated electrical switching signal 13th continue with a reporting device 17th equipped with a transmitter module 18th contains switching signals from the proximity switch via a corresponding connection 14th records. The reporting facility 17th and the associated transmission module 18th are also with the power source 16 connected and are supplied with energy by this.

Da die Detektionseinrichtung 13 im Handgriff 9 angeordnet ist, die Information, dass der Ladestecker 2 aus der Ladesteckdose 4 gelöst werden soll, aber im Fahrzeug 3 benötigt wird, ist in dem Fahrzeug 3 eine Auswerteeinrichtung 19 vorgesehen, die über ein Empfangsmodul 20 verfügt, das mit dem Sendemodul 18 in der Meldeeinrichtung 17 korrespondiert. Die Auswerteeinrichtung 19 ist darüber hinaus mit einem Schließmodul 21 verbunden, das die Anwesenheit des Schlüsselelementes 22 für das Fahrzeug 3 auf funktechnischem Wege detektiert und damit, losgelöst von dem hier in Rede stehenden Entriegeln des Ladesteckers, die Schließfunktion der Türen ( nicht dargestellt) des Fahrzeugs 3 steuert. Um das Entriegeln des Ladesteckers 2 zu initiieren und den Ladestrom zu überwachen und gegebenenfalls abzuschalten, ist die Auswerteeinrichtung 19 weiter mit der Ladesteuerung 23 des Fahrzeugs 3 verbunden.Since the detection device 13th in the handle 9 is arranged, the information that the charging plug 2 from the charging socket 4th should be solved, but in the vehicle 3 is needed is in the vehicle 3 an evaluation device 19th provided via a receiving module 20th the one with the transmitter module 18th in the reporting facility 17th corresponds. The evaluation device 19th is also equipped with a locking module 21 connected that the presence of the key element 22nd for the vehicle 3 detected by radio technology and thus, detached from the unlocking of the charging plug in question here, the locking function of the Doors (not shown) of the vehicle 3 controls. To unlock the charging connector 2 to initiate and to monitor the charging current and, if necessary, switch it off, is the evaluation device 19th continue with the charge controller 23 of the vehicle 3 connected.

Die Stromquelle 16 in der Detektionseinrichtung 13 kann auf unterschiedlichste Weise realisiert sein, im gewählten Beispiel handelt es sich um eine Anordnung die von einer fahrzeugseitigen Sendeeinrichtung 24 mittels eines elektromagnetischen Wechselfeldes mit elektrischer Energie versorgt wird und diese für den Näherungsschalter 14 und die Meldeeinrichtung 17 mit dem Sendemodul 18 verfügbar macht. Die Detektionseinrichtung 13 kann hinsichtlich der Stromquelle 16 und der Meldeeinrichtung 17 mit dem darin enthaltenen Sendemodul 18 auf Komponenten der RFIT-Technologie zurückgreifen und ist so einfach und kostengünstig zu fertigen.The power source 16 in the detection device 13th can be implemented in the most varied of ways; in the example chosen, it is an arrangement from a transmission device on the vehicle 24 is supplied with electrical energy by means of an electromagnetic alternating field and this for the proximity switch 14th and the reporting device 17th with the transmitter module 18th makes available. The detection device 13th can regarding the power source 16 and the reporting device 17th with the included transmitter module 18th fall back on components of the RFIT technology and is thus easy and inexpensive to manufacture.

Für die Erläuterung der Funktionsweise ist angenommen, dass der Ladestecker 2 in der Ladesteckdose 4 steckt und die Verriegelungselemente 8.1, 8.2, 8.3, 8.4 sich in der Verriegelungsstellung befinden. Weiter wird angenommen, dass der Ladestecker 2 von einer Bedienperson (nicht dargestellt), die im Besitz des Schlüsselelementes 22 ist, aus der Ladesteckdose 4 gelöst werden soll. Das Schlüsselelement 22 ist in unmittelbarer Nähe zum Fahrzeug 3 und damit im Erfassungsbereich des Schließmoduls 21, das diesen Umstand detektiert. Umfasst nun die Bedienperson den Handgriff 9 des Ladesteckers 2 mit der Hand, spricht der Näherungsschalter 14 an und übermittelt einen Schaltimpuls an die Meldeeinrichtung 17 die über das Sendemodul 18 eine entsprechende Information an des Empfangsmodul 20 der Auswerteeinrichtung 19 sendet. Die Auswerteinrichtung 19 prüft daraufhin durch Abfragen der Ladesteuerung 23, ob ein Ladestrom fließt und durch Abfragen des Schließmoduls 21, ob sich das Schlüsselelement 22 im Erfassungsbereich befindet. Fließt kein Ladestrom und befindet sich das Schlüsselelement 22 im Erfassungsbereich, übermittelt die Auswerteeinrichtung 19 an die Ladesteuerung den Befehl, die Verriegelungselemente 8.1, 8.2, 8.3, 8.4 in die Lösestellung zu bringen. Der gesamte Vorgang spielt sich in wenigen Millisekunden ab, so dass das Umfassen und herausziehen des Ladesteckers 2 in einem Handgriff erfolgen kann ohne dass die Bedienperson (nicht dargestellt) etwas von dem Entriegelungsvorgang spürt.To explain how it works, it is assumed that the charging plug 2 in the charging socket 4th and the locking elements 8.1 , 8.2 , 8.3 , 8.4 are in the locked position. It is also assumed that the charging plug 2 by an operator (not shown) in possession of the key element 22nd is out of the charging socket 4th should be solved. The key element 22nd is in close proximity to the vehicle 3 and thus in the detection area of the locking module 21 that detects this fact. If the operator now embraces the handle 9 of the charging plug 2 by hand, the proximity switch speaks 14th and transmits a switching pulse to the signaling device 17th via the transmitter module 18th a corresponding information on the receiving module 20th the evaluation device 19th sends. The evaluation device 19th then checks by querying the charging controller 23 whether a charging current is flowing and by querying the locking module 21 whether the key element 22nd is in the detection area. There is no charging current and the key element is located 22nd in the detection area, the evaluation device transmits 19th the command to the charging controller, the locking elements 8.1 , 8.2 , 8.3 , 8.4 to bring into the release position. The entire process takes place in a few milliseconds, so that you grasp and pull out the charging plug 2 can take place in one movement without the operator (not shown) noticing anything of the unlocking process.

Ist im Unterschied zum vorstehend beschriebenen Ablauf das Schlüsselelement 22 nicht im Erfassungsbereich des Schließmoduls 21 und umfasst eine Person (nicht dargestellt) den Handgriff 9 des Ladesteckers 2, bleiben die Verriegelungselemente 8.1, 8.2, 8.3, 8.4 in ihrer geschlossen Stellung.In contrast to the procedure described above, this is the key element 22nd not in the detection range of the locking module 21 and a person (not shown) comprises the handle 9 of the charging plug 2 , the locking elements remain 8.1 , 8.2 , 8.3 , 8.4 in their closed position.

Im praktischen Betrieb kann es vorkommen, dass die Bedienperson (nicht dargestellt), die über das Schlüsselelement 22 verfügt, den Handgriff 9 des Ladesteckers 2 umfasst, obwohl der Ladevorgang noch läuft, also ein Ladestrom fließt. In diesem Fall kann nicht entschieden werden, ob das Umfassen des Handgriffs 9 ein Versehen ist oder ob der Wunsch besteht den Ladevorgang abzubrechen. In diesem Fall gibt die Auswerteeinrichtung 19 über einen Lautsprecher 25 eine Sprachanweisung aus, den Handgriff 9 loszulassen um den Ladevorgang fortzuführen oder den Handgriff 9 für eine vorgegebene Zeit umfasst zu halten um den Ladevorgang abzubrechen und den Ladestecker zu entriegeln. Gleichzeitig startet die Auswerteeinrichtung 19 ein Zeitglied (nicht dargestellt) und überwacht, ob die Detektionseinrichtung 13 ein Schaltsignal des kapazitiven Näherungsschalters 14 über die Meldeeinrichtung 17 und das Sendemodul 18 übermittelt. Erhält die Auswerteeinrichtung 19 vor Ablauf des Zeitgliedes ein Schaltsignal, erfolgt keine weitere Aktion der Auswerteeinrichtung 19, der Ladevorgang wird fortgesetzt, der Ladestecker 2 bleibt verriegelt. Bleibt das Schaltsignal bis zum Ablauf des Zeitgliedes aus, übermittelt die Auswerteinrichtung 19 an die Ladesteuerung 23 den Befehl den Ladestrom abzuschalten und bringt nach Feststellen, dass kein Ladestrom mehr fließt, die Verriegelungselemente 8.1, 8.2, 8.3, 8.4 in die Entriegelungsstellung.In practical operation it can happen that the operator (not shown) who has the key element 22nd has the handle 9 of the charging plug 2 includes, although the charging process is still running, i.e. a charging current is flowing. In this case, it cannot be decided whether to grasp the handle 9 is an accident or whether there is a wish to cancel the charging process. In this case, the evaluation device gives 19th through a loudspeaker 25th a voice instruction, the handle 9 release to continue charging or the handle 9 includes holding for a specified time to cancel the charging process and unlock the charging plug. The evaluation device starts at the same time 19th a timer (not shown) and monitors whether the detection device 13th a switching signal of the capacitive proximity switch 14th via the reporting facility 17th and the transmitter module 18th transmitted. Receives the evaluation device 19th there is a switching signal before the timer has elapsed, no further action is taken by the evaluation device 19th , the charging process continues, the charging plug 2 remains locked. If the switching signal is missing until the timer has expired, the evaluation device transmits 19th to the charge controller 23 the command to switch off the charging current and, after it has been determined that no more charging current is flowing, the locking elements 8.1 , 8.2 , 8.3 , 8.4 in the unlocked position.

Von dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind zahlreiche Varianten denkbar, wie sie einleitend bereits angesprochen sind. So kann die Spannungsversorgung 16 die im Beispiel mittels eines elektromagnetischen Wechselfeldes mit Energie versorgt wird auch mittels einer Leitungsverbindung zur Ladeanordnung oder mittels eines wiederaufladbaren Akkumulators (nicht dargestellt) mit Energie versorgt werden. Bei Verwendung eines wiederaufladbaren Akkumulators kann dieser mit Hilfe der Ladeanordnung, zum Beispiel wenn der Ladestecker 2 in einer Ruheposition (nicht dargestellt) an der Ladesäule 6 angeordnet ist, aufgeladen werden. Weiter kann die Meldeeinrichtung 17 auch mittels einer leitenden Verbindung (nicht dargestellt) mit der Auswerteeinrichtung 19 verbunden sein. Da bei heute verbreiteten Ladesystemen Steuerleitungen zum Steuern des Ladevorgangs zwischen der Ladesteuerung 23 und der Ladesäule 6 im Ladekabel 5 ohnehin vorgesehen sind, ist es sinnvoll solche Steuerleitungen für die Übertragung einer Zustandsänderung des Stromkreises im Handgriff 9 des Ladesteckers 2 von einem ersten Zustand auf einen zweiten Zustand und/ oder zurück, zu verwenden.Numerous variants of the exemplary embodiment described above are conceivable, as already mentioned in the introduction. So can the power supply 16 which in the example is supplied with energy by means of an electromagnetic alternating field can also be supplied with energy by means of a line connection to the charging arrangement or by means of a rechargeable battery (not shown). When using a rechargeable battery, this can be done with the aid of the charging arrangement, for example if the charging plug 2 in a rest position (not shown) on the charging station 6th is arranged to be charged. The reporting device can also 17th also by means of a conductive connection (not shown) with the evaluation device 19th be connected. Since the charging systems widespread today are control lines for controlling the charging process between the charging controller 23 and the charging station 6th in the charging cable 5 are provided anyway, it makes sense to use such control lines for the transmission of a change in the state of the circuit in the handle 9 of the charging plug 2 from a first state to a second state and / or back to use.

Es ist abschließend darauf hinzuweisen, dass die vorstehend beschriebenen Funktionseinheiten, insbesondere die Auswerteeinrichtung 19, die Ladesteuerung 23 und das Schließmodul 21 nicht zwangsläufig als Hardwarekomponenten ausgeführt sein müssen. Es ist vielmehr heute üblich, derartige Komponenten als Softwareroutinen auszubilden, die mittels Datenverarbeitungseinrichtungen ausgeführt werden. Heute übliche Fahrzeuge verfügen über eine Vielzahl solcher Datenverarbeitungseinrichtungen, die zur Datenübertragung miteinander vernetzt sind und unterschiedlichste Steuer-, Regel-, Analyse-, Klassifizierungs- und Datenübertragungsroutinen ausführen.Finally, it should be pointed out that the functional units described above, in particular the evaluation device 19th , the charge controller 23 and the locking module 21 not necessarily implemented as hardware components must be. Rather, it is common today to design such components as software routines that are executed by means of data processing devices. Vehicles customary today have a large number of such data processing devices which are networked with one another for data transmission and which carry out a wide variety of control, regulation, analysis, classification and data transmission routines.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: Anordnung zum automatischen Entriegeln eines LadesteckersArrangement for the automatic unlocking of a charging plug
22: LadesteckerCharging plug
33: Fahrzeugvehicle
44th: LadesteckdoseCharging socket
55: LadekabelCharging cable
66th: LadesäuleCharging station
7.1, 7.2, 7.3, 7.47.1, 7.2, 7.3, 7.4: VerriegelungsöffnungLocking opening
8.1, 8.2, 8.3, 8.48.1, 8.2, 8.3, 8.4: VerriegelungselementLocking element
99: HandgriffHandle
1010: EinsteckteilInsert part
1111: Führungguide
1212th: SchließelementClosing element
1313th: DetektionseinrichtungDetection device
1414th: Näherungsschalterproximity switch
1515th: KondensatorelementCapacitor element
1616: StromquellePower source
1717th: MeldeeinrichtungReporting device
1818th: SendemodulTransmitter module
1919th: AuswerteeinrichtungEvaluation device
2020th: EmpfangsmodulReceiving module
2121: SchließmodulLocking module
2222nd: SchlüsselelementKey element
2323: LadesteuerungCharge control
2424: SendeeinrichtungSending facility
2525th: Lautsprecherspeaker
2626th: BewegungspfeilMovement arrow

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102014015576 A1 [0003]DE 102014015576 A1 [0003]
DE 102013226628 A1 [0004]DE 102013226628 A1 [0004]
DE 102017006586 A1 [0005]DE 102017006586 A1 [0005]

Claims

Anordnung zum automatischen Entriegeln eines Ladesteckers (2) nach dem Aufladevorgang eines elektrisch oder teilelektrisch betriebenen Fahrzeugs (3), wobei das Fahrzeug (3) wenigstens ein Anschlusselement aufweist, das mit dem Ladestecker (2) einer Ladeanordnung korrespondiert, der Ladestecker (2) im eingesteckten Zustand während eines Ladevorgangs in dem Anschlusselement mit Hilfe von wenigstens einem Verriegelungselement (8.1, 8.2, 8.3, 8.4) verriegelt ist und das wenigstens eine Verriegelungselement (8.1, 8.2, 8.3, 8.4) von einer Verrieglungsstellung in eine Lösestellung bringbar ist, wenn eine Person mit der Hand in den Erfassungsbereich einer Erfassungseinrichtung kommt und ein Schlüsselelement (22) sich innerhalb eines bestimmten Abstandsbereichs zu dem Fahrzeug (3) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass - an dem Ladestecker (2) der Ladeanordnung ein Handgriff (9) angeordnet ist und an dem Handgriff (9) ein bei Berühren und/ oder Umgreifen des Handgriffs (9) den Zustand eines Stromkreises von einem ersten detektierbaren Zustand auf einen zweiten detektierbaren Zustand veränderndes Element angeordnet ist, - eine Auswerteeinrichtung (19) vorgesehen ist, die feststellt, ob sich bei einer Zustandsänderung des Stromkreises von dem ersten Zustand auf den zweiten Zustand das Schlüsselelement (22) innerhalb des bestimmten Abstandsbereichs befindet und ob ein Ladestrom fließt, - die Auswerteeinrichtung (19) mittels einer fahrzeugseitigen Ladesteuerung (23) das wenigstens eine Verriegelungselement (8.1, 8.2, 8.3, 8.4) von der Verrieglungsstellung in die Lösestellung bringt, wenn die Auswerteeinrichtung (19) bei einer Zustandsänderung des Stromkreises von dem ersten Zustand auf den zweiten Zustand die Anwesenheit des Schlüsselelementes (22) innerhalb des bestimmten Abstandsbereichs und einen Ladestrom unterhalb einer vorgegebenen Schwelle registriert.Arrangement for automatically unlocking a charging plug (2) after the charging process of an electrically or partially electrically operated vehicle (3), the vehicle (3) having at least one connection element which corresponds to the charging plug (2) of a charging arrangement, the charging plug (2) in the inserted state is locked during a charging process in the connection element with the help of at least one locking element (8.1, 8.2, 8.3, 8.4) and the at least one locking element (8.1, 8.2, 8.3, 8.4) can be brought from a locking position to a release position when a Person comes into the detection area of a detection device with their hand and a key element (22) is located within a certain distance range from the vehicle (3), characterized in that - a handle (9) is arranged on the charging plug (2) of the charging arrangement and on the handle (9) when touching and / or reaching around the handle (9) the state of a St rom circuit is arranged from a first detectable state to a second detectable state changing element, - an evaluation device (19) is provided which determines whether in a change of state of the circuit from the first state to the second state, the key element (22) within the a certain distance range is located and whether a charging current is flowing, - the evaluation device (19) brings the at least one locking element (8.1, 8.2, 8.3, 8.4) from the locking position to the release position by means of a vehicle-side charging controller (23) when the evaluation device (19) at a change in state of the circuit from the first state to the second state registers the presence of the key element (22) within the specific distance range and a charging current below a predetermined threshold.

Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das den Zustand des Stromkreises verändernde Element so ausgebildet und am Handgriff (9) angeordnet ist, dass dieses erst bei Umgreifen des Handgriffs (9) eine Zustandsänderung des Stromkreises herbeiführt, und/oder dass das den Zustand des Stromkreises verändernde Element ein durch Berührung oder Betätigung den Widerstand, die Kapazität oder Induktivität des Stromkreises veränderndes Element ist.Arrangement according to Claim 1 , characterized in that the element changing the state of the circuit is designed and arranged on the handle (9) so that it only changes the state of the circuit when the handle (9) is grasped, and / or that the element changing the state of the circuit is an element that changes the resistance, capacitance or inductance of the circuit through touch or actuation.

Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (19) fahrzeugseitig angeordnet ist und dass an dem Handgriff (9) und/ oder an der Ladeeinrichtung eine Meldeeinrichtung (17) angeordnet ist, die den aktuellen Zustand des Stromkreises oder eine Zustandsänderung des Stromkreises von einem ersten Zustand auf einen zweiten Zustand an die fahrzeugseitige Auswerteeinrichtung (19) meldet.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation device (19) is arranged on the vehicle side and that a signaling device (17) is arranged on the handle (9) and / or on the charging device, which reports the current state of the circuit or a change in state of the circuit reports from a first state to a second state to the evaluation device (19) on the vehicle.

Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Meldeeinrichtung (17) im Handgriff (9) angeordnet ist und dass der Stromkreis und die Meldeeinrichtung (17) von einem elektromagnetischen Wechselfeld mit Energie versorgte Schaltungsanordnungen sind und in dem Fahrzeug eine das elektromagnetischen Wechselfeld erzeugende Sendeeinrichtung (24) vorgesehen ist.Arrangement according to Claim 3 , characterized in that the signaling device (17) is arranged in the handle (9) and that the circuit and the signaling device (17) are circuit arrangements supplied with energy by an electromagnetic alternating field and a transmitting device (24) generating the electromagnetic alternating field is provided in the vehicle is.

Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Einschalten der das elektromagnetische Wechselfeld erzeugenden Sendeeinrichtung (24) mit dem Beginn eines Ladevorgangs durch die Ladesteuerung (23) erfolgt, und/oder dass der Stromkreis und die Meldeeinrichtung (17) von der Ladeeinrichtung mit Energie versorgte Schaltungsanordnungen sind.Arrangement according to Claim 4 , characterized in that the switching on of the transmitting device (24) generating the electromagnetic alternating field takes place with the start of a charging process by the charging controller (23), and / or that the circuit and the signaling device (17) are circuit arrangements supplied with energy by the charging device.

Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromkreis und die Meldeeinrichtung (17) von einem wiederaufladbaren Akkumulator mit Energie versorgte Schaltungsanordnungen sind und das Wiederaufladen des Akkumulators durch die Ladeeinrichtung erfolgt, und/oder dass die Meldeeinrichtung (17) eine Sendemodul (18) umfasst und die Auswerteeinrichtung (19) mit einer korrespondierenden Empfangsmodul (20) ausgestattet ist, und dass die Übermittlung des aktuellen Zustand des Stromkreises und/ oder eine Zustandsänderung des Stromkreises auf funktechnischem Weg von dem Sendemodul (18) an das Empfangsmodul (20) erfolgt.Arrangement according to Claim 5 , characterized in that the circuit and the reporting device (17) are circuit arrangements supplied with energy by a rechargeable battery and the rechargeable battery is recharged by the charging device, and / or that the reporting device (17) comprises a transmitter module (18) and the evaluation device (19) is equipped with a corresponding receiving module (20), and that the transmission of the current state of the circuit and / or a change in the state of the circuit takes place by radio transmission from the transmitting module (18) to the receiving module (20).

Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Meldeeinrichtung eine direkte oder indirekte Leitungsverbindung zu der Auswerteeinrichtung aufweist, und dass die Übermittlung des aktuellen Zustandes des Stromkreises und/ oder eine Zustandsänderung auf leitungstechnischem Weg von der Meldeeinrichtung an die Auswerteeinrichtung erfolgt.Arrangement according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the signaling device has a direct or indirect line connection to the evaluation device, and that the transmission of the current state of the circuit and / or a change of state takes place via line technology from the signaling device to the evaluation device.

Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die leitungstechnische Übermittlung des aktuellen Zustand des Stromkreises und/ oder der Zustandsänderung von dem ersten Zustand auf den zweiten Zustand über eine zwischen der Ladeeinrichtung und der fahrzeugseitigen Ladesteuerung zur Steuerung des Ladevorgangs vorhandene Steuerleitung erfolgt und die Auswerteeinrichtung die Information von dieser Steuerleitung abgreift.Arrangement according to Claim 7 , characterized in that the line-related transmission of the current state of the circuit and / or the change in state from the first state to the second state takes place via a control line present between the charging device and the vehicle-side charging controller to control the charging process, and the evaluation device receives the information from this control line tapes.

Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (19) so ausgebildet ist, dass sie bei einer Zustandsänderung von einem ersten Zustand zu einem zweiten Zustand des Stromkreises und bei Anwesenheit des Schlüsselelementes (22) innerhalb des bestimmten Abstandsbereichs zum Fahrzeug (3) und bestehendem Ladestromfluss, zunächst ein Signal abgibt, das zwei Handlungsalternativen benennt und zum entsprechenden Handeln auffordert, wobei die eine Handlungsalternative Anweisungen zum Abbruch des Ladevorgangs und Entfernen des Steckers aus der Anschlusseinrichtung und die andere Handlungsalternative Anweisungen zum Fortführen des Ladevorgangs bezeichnet.Arrangement according to Claim 1 , characterized in that the evaluation device (19) is designed in such a way that when the state changes from a first state to a second state of the circuit and the presence of the Key element (22) within the certain distance range from the vehicle (3) and the existing charging current flow, first emits a signal that names two alternative courses of action and prompts for appropriate action, one alternative course of action giving instructions to abort the charging process and removing the plug from the connection device and the another alternative course of action denotes instructions for continuing the charging process.

Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (19) so ausgebildet ist, dass sie mit der Signalabgabe ein Zeitglied startet und überwacht, ob - der Zustand des Stromkreises innerhalb einer vorgegebenen Zeit von seinem zweiten Zustand auf seinen ersten Zustand wechselt oder ob das Schlüsselelement (22) den bestimmten Abstandsbereichs zum Fahrzeug (3) verlässt, und dass - die Auswerteeinrichtung (19) dann, wenn der Zustand des Stromkreises nicht von seinem zweiten Zustand auf seinen ersten Zustand wechselt und das Schlüsselelement (22) den bestimmten Abstandsbereichs zum Fahrzeug (3) nicht verlässt, mittels der Ladesteuerung (23) den Ladestrom abschaltet und dann das wenigstens eine Verriegelungselement (8.1, 8.2, 8.3, 8.4) von der Verrieglungsstellung in die Lösestellung bringt, - die Auswerteeinrichtung (19) in allen anderen Fällen keine Veränderung durchführt.Arrangement according to Claim 9 , characterized in that the evaluation device (19) is designed so that it starts a timer with the signal output and monitors whether - the state of the circuit changes from its second state to its first state within a predetermined time or whether the key element (22 ) leaves the specific distance range from the vehicle (3), and that - the evaluation device (19) when the state of the circuit does not change from its second state to its first state and the key element (22) exceeds the specific distance range from the vehicle (3) does not leave, switches off the charging current by means of the charging control (23) and then brings the at least one locking element (8.1, 8.2, 8.3, 8.4) from the locking position to the release position, - the evaluation device (19) does not make any changes in all other cases.