DE102013016550A1 - Electrical coupling unit and sensor module configured for this purpose - Google Patents
Electrical coupling unit and sensor module configured for this purpose Download PDFInfo
- Publication number
- DE102013016550A1 DE102013016550A1 DE201310016550 DE102013016550A DE102013016550A1 DE 102013016550 A1 DE102013016550 A1 DE 102013016550A1 DE 201310016550 DE201310016550 DE 201310016550 DE 102013016550 A DE102013016550 A DE 102013016550A DE 102013016550 A1 DE102013016550 A1 DE 102013016550A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- sensor module
- connector
- coupling unit
- coupling
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
- H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
- H01R13/665—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit
- H01R13/6683—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit with built-in sensor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
- B60L53/14—Conductive energy transfer
- B60L53/16—Connectors, e.g. plugs or sockets, specially adapted for charging electric vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
- B60L53/14—Conductive energy transfer
- B60L53/18—Cables specially adapted for charging electric vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
- B60L53/65—Monitoring or controlling charging stations involving identification of vehicles or their battery types
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
- G01K1/14—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/10—Vehicle control parameters
- B60L2240/36—Temperature of vehicle components or parts
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K2205/00—Application of thermometers in motors, e.g. of a vehicle
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/12—Electric charging stations
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
- Y02T90/167—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles, i.e. smartgrids as interface for battery charging of electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S30/00—Systems supporting specific end-user applications in the sector of transportation
- Y04S30/10—Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
- Y04S30/14—Details associated with the interoperability, e.g. vehicle recognition, authentication, identification or billing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine elektrische Koppelungseinheit (2) für eine elektrische Steckverbindung (8), insbesondere ein Ladestecker für ein Elektrofahrzeug, umfassend einen Steckverbinder (4) mit zumindest zwei Kontaktelementen (10) und ein Sensormodul (22), wobei das Sensormodul (22) eine Trägerplatte (26) sowie zumindest einen darauf angebrachten Sensor (28) zur Überwachung der elektrischen Steckverbindung (8) und weiterhin eine auf der Trägerplatte (26) angebrachte Kommunikationseinheit (30) zur Übermittlung von im Rahmen der Überwachung gewonnenen Informationen aufweist.The invention relates to an electrical coupling unit (2) for an electrical plug connection (8), in particular a charging plug for an electric vehicle, comprising a plug connector (4) with at least two contact elements (10) and a sensor module (22), wherein the sensor module (22) a support plate (26) and at least one sensor (28) mounted thereon for monitoring the electrical connector (8) and further comprises a on the support plate (26) mounted communication unit (30) for transmitting information obtained in the context of monitoring.
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Koppelungseinheit für eine elektrische Steckverbindung, insbesondere einen Ladestecker oder ein Ladekabel für ein Elektrofahrzeug, umfassend einen Steckverbinder mit zumindest zwei Kontaktelementen. Sie betrifft weiterhin ein Sensormodul für eine entsprechende Koppelungseinheit.The invention relates to an electrical coupling unit for an electrical plug connection, in particular a charging plug or a charging cable for an electric vehicle, comprising a connector with at least two contact elements. It further relates to a sensor module for a corresponding coupling unit.
Zur bedarfsweisen Ankoppelung eines Elektrofahrzeugs an ein elektrisches Versorgungsnetz, insbesondere ein Haushaltsversorgungsnetz, ist in der Regel ein Ladekabel vorgesehen, mittels dessen eine elektrische Steckverbindung zwischen dem Versorgungsnetz und dem Elektrofahrzeug herstellbar ist, so dass dessen Akkumulator über das Versorgungsnetz aufgeladen werden kann.For the required coupling of an electric vehicle to an electrical supply network, in particular a household supply network, a charging cable is generally provided, by means of which an electrical plug connection between the supply network and the electric vehicle can be produced, so that its accumulator can be charged via the supply network.
In den meisten Fällen ist dabei entweder das Elektrofahrzeug mit einem fest installierten Ladekabel ausgestattet oder aber das Ladekabel ist Teil einer an das Versorgungsnetz angeschlossenen Ladestation.In most cases, either the electric vehicle is equipped with a permanently installed charging cable or the charging cable is part of a charging station connected to the supply network.
Die internationale Norm
Bei derartigen Ladekabel werden teilweise Kontrolboxen, („in cable control box”) integriert, die unter anderem eine Kommunikation mit dem Ladegerät im Fahrzeug aufbauen.In such charging cable partially Kontrolboxen ("in cable control box") are integrated, which among other things establish a communication with the charger in the vehicle.
Aus Sicherheitsgründen ist dabei häufig eine Temperaturüberwachung vorgesehen, um im Falle einer unerwünscht hohen Temperatur im Netzanschlussstecker den Ladestrom zu verringern oder abzuschalten.For safety reasons, a temperature monitoring is often provided in order to reduce or switch off the charging current in the event of an undesirably high temperature in the mains connection plug.
Ungünstig ist hierbei, dass derart ausgebildete Netzanschlussstecker, also Netzanschlussstecker mit integriertem Temperatursensor, in den zugehörigen Normen nicht vorgesehen sind und daher nicht als Standardelemente vorliegen. Stattdessen werden entsprechend ausgestaltete Netzanschlussstecker als Sonderanfertigungen in geringer Stückzahl von nur wenigen Herstellern gefertigt und zudem sind für solche Netzanschlussstecker Sonderfreigaben für den Verbrauchermarkt erforderlich, so dass entsprechend ausgestaltete Netzanschlussstecker relativ hohe Kosten bedingen.Unfavorable here is that such trained power connector, so power connector with integrated temperature sensor, are not provided in the associated standards and therefore not available as standard elements. Instead, appropriately designed power connectors are manufactured as custom-made in small quantities by only a few manufacturers and also special releases for the consumer market are required for such power connector so that appropriately designed power connector required relatively high costs.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine vorteilhafte elektrische Koppelungseinheit für eine elektrische Steckverbindung anzugeben.Based on this, the present invention seeks to provide an advantageous electrical coupling unit for an electrical connector.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine elektrische Koppelungseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Sensormodul für eine entsprechende elektrische Koppelungseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den rückbezogenen Ansprüchen enthalten. Die im Hinblick auf die elektrische Koppelungseinheit angeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen sind dabei sinngemäß auch auf das Sensormodul übertragbar und umgekehrt.This object is achieved by an electrical coupling unit with the features of claim 1 and by a sensor module for a corresponding electrical coupling unit with the features of claim 11. Preferred developments are contained in the dependent claims. The advantages and preferred embodiments cited with regard to the electrical coupling unit are analogously applicable to the sensor module and vice versa.
Mittels einer hier vorgestellten elektrischen Koppelungseinheit ist eine elektrische Steckverbindung herstellbar, wobei die Koppelungseinheit bevorzugt ausgebildet ist, um ein Elektrofahrzeug zum Aufladen eines Akkumulators im Elektrofahrzeug an ein Versorgungsnetz, also beispielsweise an eine Ladedose einer Versorgungsstation oder Ladesäule oder auch eine Haushaltssteckdose, anzukoppeln.By means of an electric coupling unit presented here, an electrical connector can be produced, wherein the coupling unit is preferably designed to couple an electric vehicle for charging a battery in the electric vehicle to a supply network, so for example to a charging socket of a supply station or charging station or a household socket.
Dazu umfasst die elektrische Koppelungseinheit einen Steckverbinder mit zumindest zwei Kontaktelementen und ein Sensormodul, wobei das Sensormodul eine Trägerplatte sowie zumindest einen darauf angebrachten Sensor zur Überwachung der Steckverbindung und weiterhin eine auf der Trägerplatte angebrachte Kommunikationseinheit zur Übermittlung von im Rahmen der Überwachung gewonnenen Informationen aufweist.For this purpose, the electrical coupling unit comprises a connector having at least two contact elements and a sensor module, wherein the sensor module has a support plate and at least one sensor mounted thereon for monitoring the connector and further comprises a mounted on the support plate communication unit for transmitting information obtained in the context of monitoring.
Der Steckverbinder ist hierbei bevorzugt als genormter Steckverbinder, beispielsweise als herkömmlicher Haushaltsstecker gemäß den jeweiligen Ländervarianten, und somit als Standardbauteil ausgeführt, wobei der Steckverbinder weiter bevorzugt ebenso wie das Sensormodul als Baugruppen vorgefertigt werden und nachfolgend zur Ausbildung der Koppelungseinheit zusammengefügt werden. Der Steckverbinder ist somit nicht als Sonderanfertigung ausgeführt und infolgedessen ist für den Steckverbinder zur Zulassung für den Verbrauchermarkt auch keine Sonderfreigabe erforderlich.The connector is in this case preferably as a standardized connector, for example, as a conventional household plug according to the respective country variants, and thus designed as a standard component, the connector more preferably as well as the sensor module are prefabricated as modules and subsequently assembled to form the coupling unit. The connector is therefore not designed as a custom-made and consequently no special release is required for the connector for approval of the consumer market.
Diese Ausgestaltung beruht auf der Überlegung, dass für eine Überwachung, insbesondere Temperaturüberwachung, eine Integration unmittelbar in den Stecker von Vorteil ist. Allerdings erfordert dies bei herkömmlichen Standardsteckern, insbesondere für die Mode2-Lademodi eine Sonderanfertigung des Steckers, für die aus Sicherheitsgründen auch eine spezielle Freigabe von den jeweiligen Zulassungsbehörden erforderlich ist. Dies ist – insbesondere vor dem Hintergrund der geringen Stückzahlen derartiger Spezialstecker – mit hohen Kosten verbunden. Durch die Anordnung des Sensormoduls am Steckverbinder wird dessen Integrität als freigegebener Standardstecker nicht berührt, so dass also eine kostengünstige Aufrüstung eines herkömmlichen Standard-Steckers ermöglicht ist.This embodiment is based on the consideration that an integration directly into the plug is advantageous for monitoring, in particular temperature monitoring. However, this requires in conventional standard connectors, especially for the
Im einfachsten Fall ist die Koppelungseinheit dabei aus dem Steckverbinder und dem Sensormodul aufgebaut, wobei das Sensormodul beispielsweise reversibel lösbare am Steckverbinder befestigt, insbesondere an- oder aufgesteckt ist. Somit lässt sich das Sensormodul im Defektsfall austauschen und zudem lassen sich im Einsatz befindliche Koppelungseinheiten nach dem Stand der Technik mit einem entsprechenden Sensormodul nachrüsten. Die Funktionsfähigkeit des Steckverbinders bleibt dabei vollumfänglich erhalten, insbesondere aufgrund der flachen Bauweise des Sensormoduls, die im Wesentlichen durch die Trägerplatte geprägt ist. Die Dicke des Sensormoduls beträgt lediglich maximal 1–3 mm. Dies ermöglicht es, das Sensormodul beispielsweise einfach von Vorne auf den Ladestecker aufzusetzen und beispielsweise über stiftförmige Kontaktelemente überzustülpen.In the simplest case, the coupling unit is constructed of the connector and the sensor module, wherein the sensor module, for example, reversibly releasably attached to the connector, in particular on or plugged. Thus, the sensor module can be replaced in the event of a defect, and also can be retrofitted in use coupling units according to the prior art with a corresponding sensor module. The functionality of the connector remains fully intact, in particular due to the flat design of the sensor module, which is essentially characterized by the carrier plate. The thickness of the sensor module is only a maximum of 1-3 mm. This makes it possible, for example, to simply set up the sensor module from the front onto the charging plug and, for example, to put it over pin-shaped contact elements.
Vorteilhafterweise ist das Sensormodul hierbei im Bereich der Kontaktelemente des Steckverbinders angeordnet und zur Überwachung der Kontaktelemente ausgebildet. Dabei wird davon ausgegangen, dass im Fehlerfall auftretende unerwünschte Betriebszustände der Koppelungseinheit, also beispielsweise eine Überhitzung, im Bereich der Kontaktelemente besonders einfach oder besonders schnell sensorisch erfassbar sind.Advantageously, the sensor module is arranged in the region of the contact elements of the connector and designed to monitor the contact elements. It is assumed that unwanted operating states of the coupling unit that occur in the event of a fault, ie, for example, overheating, can be sensed particularly easily or particularly quickly in the area of the contact elements.
Bevorzugt wird weiter eine Ausgestaltung der Koppelungseinheit, bei der der Steckverbinder als Ladestecker, oder kurz Stecker, mit zumindest zwei Kontaktstiften als Kontaktelemente ausgebildet ist und bei der die Kontaktstifte durch die Trägerplatte des Sensormoduls hindurchgeführt sind. In der Trägerplatte sind entsprechend für jedes Kontaktelement eine bevorzugt möglichst passgenaue Durchführung ausgebildet. Dadurch ist die Trägerplatte an definierter Position gehalten und zudem besteht vorzugsweise ein unmittelbarer wärmeleitender Kontakt zwischen der Trägerplatte und den Kontaktelementen. Zur Verbesserung der Wärmeübertragung zum Sensormodul ist weiter bevorzugt eine Art Wärmebrücke vorgesehen, die beispielsweise durch eine Feder oder durch Wärmeleitpaste realisiert ist. Alternativ sind wärmeleitfähige, elektrisch isolierende Kunststoffe oder Keramiken angeordnet.Preference is further given to an embodiment of the coupling unit in which the connector is designed as a charging plug, or short plug, with at least two contact pins as contact elements and in which the contact pins are passed through the support plate of the sensor module. In the support plate, a preferably as accurate as possible implementation are designed accordingly for each contact element. As a result, the carrier plate is held in a defined position and, moreover, there is preferably a direct heat-conducting contact between the carrier plate and the contact elements. In order to improve the heat transfer to the sensor module, it is further preferred to provide a type of thermal bridge which is realized, for example, by a spring or by thermal paste. Alternatively, thermally conductive, electrically insulating plastics or ceramics are arranged.
Der Stecker weist dabei in vorteilhafter Weiterbildung zudem ein Gehäuse auf, aus dem die Kontaktstifte herausgeführt sind, wobei die Trägerplatte des Sensormoduls weiter bevorzugt außerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Diese Ausgestaltung ist unter anderem ohne größeren technischen Aufwand zu realisieren und sofern eine reversibel lösbare Verbindung zwischen dem Steckverbinder und dem Sensormodul vorgesehen ist, lässt sich diese vorteilhafterweise durch eine Klemmwirkung zwischen der Trägerplatte und den Kontaktstiften realisieren.In an advantageous development, the plug also has a housing from which the contact pins are led out, wherein the support plate of the sensor module is furthermore preferably arranged outside the housing. This embodiment is to be realized, inter alia, without major technical effort and if a reversibly releasable connection between the connector and the sensor module is provided, this can be realized advantageously by a clamping action between the support plate and the contact pins.
Alternativ ist das Sensormodul unlösbar mit dem Steckverbinder verbunden und hierzu vorzugsweise am Steckverbinder angeklebt. Diese Variante ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Sensormodul einfach ausgeführt ist und eine besonders hohe Lebenserwartung hat. In diesem Fall besteht kein Bedarf für eine Austauschbarkeit und es ist sinnvoller sicher zu stellen, dass sich das Sensormodul nicht unerwünscht vom Steckverbinder löst. Einer weiteren alternativen Ausgestaltungsvariante entsprechend wird das Sensormodul hierzu nicht am Steckverbinder angeklebt, sondern in eine zusätzliche Umspritzung eingebettet, also zum Beispiel in eine Kunststoffmasse, die auf den Steckverbinder und insbesondere auf das Gehäuse des Steckers aufgebracht wird.Alternatively, the sensor module is permanently connected to the connector and this preferably adhered to the connector. This variant is particularly advantageous if the sensor module is simple and has a particularly high life expectancy. In this case, there is no need for interchangeability, and it makes more sense to ensure that the sensor module does not undesirably come off the connector. According to a further alternative embodiment variant, the sensor module for this purpose is not glued to the connector, but embedded in an additional encapsulation, so for example in a plastic compound which is applied to the connector and in particular to the housing of the plug.
Weiter ist der Sensor des Sensormoduls bevorzugt als Temperatursensor ausgebildet und infolgedessen ist das Sensormodul zur Überwachung der Temperatur der Kontaktelemente eingerichtet. Zu diesem Zweck umfasst der Temperatursensor beispielsweise eine hochohmige NTC- oder PCT-Dickschicht, die zwischen die Kontaktelemente zwischengeschalten ist. Dabei wird der Widerstandwert der Dickschicht typischerweise derart gewählt, dass einerseits ein ausreichender Strom über diesen fließt, so dass auf der Basis des Spannungsabfalls auf die Temperatur an den Kontaktelementen rückgeschlossen werden kann und andererseits die dadurch bedingte Verlustleistung in guter Näherung vernachlässigbar ist. In alternativer Ausgestaltung ist der Temperatursensor oder gar das Sensormodul nicht elektrisch leitend mit den Kontaktelementen verbunden, stattdessen ist lediglich eine thermische Koppelung zwischen dem Temperatursensor und den Kontaktelementen gegeben, sodass die Temperatur am Temperatursensor in guter Näherung der Temperatur an den Kontaktelementen entspricht.Furthermore, the sensor of the sensor module is preferably designed as a temperature sensor and, as a result, the sensor module is set up to monitor the temperature of the contact elements. For this purpose, the temperature sensor comprises, for example, a high-resistance NTC or PCT thick film, which is interposed between the contact elements. In this case, the resistance value of the thick film is typically chosen such that on the one hand a sufficient current flows through it, so that conclusions can be drawn on the basis of the voltage drop to the temperature at the contact elements and on the other hand, the resulting power loss is negligible to a good approximation. In an alternative embodiment, the temperature sensor or even the sensor module is not electrically conductively connected to the contact elements, instead, only a thermal coupling between the temperature sensor and the contact elements is given, so that the temperature at the temperature sensor corresponds to a good approximation of the temperature at the contact elements.
Insbesondere in Fällen, in denen der Sensor des Sensormoduls nicht mit den Kontaktelementen elektrisch leitend verbunden ist, ist für das Sensormodul eine interne Stromversorgung, insbesondere zur Versorgung der Kommunikationseinheit, vorgesehen, die beispielsweise mithilfe einer Batterie sichergestellt wird. Alternativ hierzu wird eine Stromversorgung des Sensormoduls induktiv, kapazitiv oder auch optisch im Falle der Verwendung von Lichtwellenleiter realisiert.In particular, in cases where the sensor of the sensor module is not electrically connected to the contact elements, an internal power supply, in particular for the supply of the communication unit, is provided for the sensor module, which is ensured for example by means of a battery. Alternatively, a power supply of the sensor module is realized inductively, capacitively or optically in the case of the use of optical waveguides.
Der Steckverbinder ist üblicherweise Teil eines Ladekabels. Oftmals ist in dem Ladekabel eine Kontrolleinheit integriert, die sogenannte In-Cable Control Box, über die der Ladevorgang überwacht wird. Entsprechend schließt sich an den Steckverbinder ein Kabel mit elektrischen Versorgungsleitungen an, über die der Ladestrom fließt. Ergänzend sind teilweise weitere Datenleitungen zur Übertragung von Informationen zwischen der Ladestation und dem Kraftfahrzeug integriert. The connector is usually part of a charging cable. Often, a control unit is integrated in the charging cable, the so-called In-Cable Control Box, via which the charging process is monitored. Accordingly, a cable connects to the connector with electrical supply lines over which the charging current flows. In addition, additional data lines for the transmission of information between the charging station and the motor vehicle are partially integrated.
In den Kabelmantel des Ladekabels ist in einer weiteren Ausgestaltung ein Lichtwellenleiter integriert und die Kommunikationseinheit des Sensormoduls ist zur Einkoppelung von im Rahmen der Überwachung gewonnenen Informationen in den Lichtwellenleiter beispielsweise mittels einer Leuchtdiode eingerichtet.In a further refinement, an optical waveguide is integrated in the cable sheath of the charging cable, and the communication unit of the sensor module is set up for coupling in the optical waveguide, for example, by means of a light-emitting diode.
Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausgestaltung ist die Kommunikationseinheit des Sensormoduls zur insbesondere drahtlosen Einkoppelung von im Rahmen der Überwachung gewonnenen Informationen in zumindest eine der Leitungen des angeschlossenen Kabels, insbesondere in die Versorgungsleitungen eingerichtet. Die drahtlose Signaleinkoppelung erfolgt dann beispielsweise induktiv oder kapazitiv.According to an alternative preferred embodiment, the communication unit of the sensor module for the particular wireless coupling of information obtained in the context of the monitoring in at least one of the lines of the connected cable, in particular in the supply lines set. The wireless signal coupling then takes place, for example, inductively or capacitively.
Bei der Verwendung der (Energie-)Versorgungsleitungen zur Signalübertragung arbeitet die Kommunikationseinheit bevorzugt nach Art einer Trägerfrequenzanlage mit drahtloser Signaleinkoppelung. Hierdurch ist dann eine sogenannte „Powerline Communication” realisiert, bei der ohnehin vorhandene Energieversorgungsleitungen zusätzlich zur Übertragung von Informationen genutzt werden. Somit werden keine zusätzlichen Leitungen zur Übertragung von Informationen benötigt.When using the (energy) supply lines for signal transmission, the communication unit preferably operates in the manner of a carrier frequency system with wireless signal coupling. As a result, a so-called "powerline communication" is then realized, are used in the already existing power supply lines in addition to the transmission of information. Thus, no additional lines are needed to transmit information.
Dieses Konzept der Verwendung von bestehenden, in das Kabel integrierten Leitungen für die Datenübertragung der vom Sensor erfassten Daten an eine Auswerteeinheit ist dabei von besonderer Bedeutung, da hierdurch keine Änderungen am Kabeldesign vorgenommen werden müssen. Es ist lediglich die Ertüchtigung einer Auswerte- oder Überwachungseinheit erforderlich. Bevorzugt ist diese in der In-cable Control Box integriert, so dass nur kurze Übertragungswege erforderlich sind.This concept of using existing, integrated in the cable lines for the data transmission of the data collected by the sensor to an evaluation unit is of particular importance, since this no changes to the cable design must be made. It is only the retrofitting of an evaluation or monitoring unit required. Preferably, this is integrated in the In-cable Control Box, so that only short transmission paths are required.
Neben der Einkopplung der Sensordaten in bestehende Leitungen des Ladekabels wird in bevorzugter Alternative eine drahtlose Signalübertragung mit Hilfe von Funksignalen vorgenommen. Entsprechend ist die Kommunikationseinheit zur Erzeugung von geeigneten Funksignalen ausgebildet.In addition to the coupling of the sensor data in existing lines of the charging cable wireless signal transmission is carried out by means of radio signals in a preferred alternative. Accordingly, the communication unit is designed to generate suitable radio signals.
Die Koppelungseinheit ist insgesamt daher bevorzugt als Ladekabel für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug ausgestaltet, das bevorzugt eine integrierte Steuereinheit, insbesondere die sogenannte In-Cable Control Box aufweist. Die im Rahmen der Überwachung gewonnenen Informationen, also insbesondere die sensorisch erfasste Temperatur an den Kontaktelementen, werden mithilfe der Kommunikationseinheit des Sensormoduls über das Kabel und insbesondere über die elektrischen Leitungen an die Steuereinheit übertragen und in dieser weiterverarbeitet und/oder ausgewertet. Einer bevorzugten Weiterbildung entsprechend, ist bei einer derartigen Koppelungseinheit zudem der Steckverbinder gemäß der Norm
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand einer schematischen, stark vereinfachten Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to a schematic, highly simplified drawing. Show:
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.
Eine nachfolgend exemplarisch beschriebene und in
In
In das Kabel
Zur Überwachung der elektrischen Steckverbindung
Wie in
Mithilfe des Sensormoduls
Die so ermittelte Temperatur wird mithilfe eines von der In-Cable Control Box
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassenThe invention is not limited to the embodiment described above. Rather, other variants of the invention can be derived therefrom by the person skilled in the art without departing from the subject matter of the invention. In particular, all the individual features described in connection with the exemplary embodiment can also be combined with each other in other ways, without departing from the subject matter of the invention
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Ladekabelcharge cable
- 44
- Steckerplug
- 66
- Anschlussbuchsesocket
- 88th
- Elektrische SteckverbindungElectrical plug connection
- 1010
- Kontaktstiftpin
- 1212
- Steckergehäuseplug housing
- 1414
- Aufnahmeadmission
- 1616
- Elektrische LeitungElectrical line
- 1818
- Kabelelectric wire
- 2020
- In-Cable Control BoxIn-Cable Control Box
- 2222
- Sensormodulsensor module
- 2424
- Klebepunktgluepoint
- 2626
- Trägerplattesupport plate
- 2828
- Temperatursensortemperature sensor
- 3030
- Kommunikationseinheitcommunication unit
- 3232
- Durchführungexecution
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- IEC 62196 [0004] IEC 62196 [0004]
- IEC 62196 [0027] IEC 62196 [0027]
- IEC 61851-1 [0032] IEC 61851-1 [0032]
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201310016550 DE102013016550A1 (en) | 2013-10-04 | 2013-10-04 | Electrical coupling unit and sensor module configured for this purpose |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201310016550 DE102013016550A1 (en) | 2013-10-04 | 2013-10-04 | Electrical coupling unit and sensor module configured for this purpose |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102013016550A1 true DE102013016550A1 (en) | 2015-04-23 |
Family
ID=52774791
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201310016550 Ceased DE102013016550A1 (en) | 2013-10-04 | 2013-10-04 | Electrical coupling unit and sensor module configured for this purpose |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102013016550A1 (en) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015106251A1 (en) * | 2015-04-23 | 2016-10-27 | Phoenix Contact E-Mobility Gmbh | Connector part with a temperature monitoring device |
CN106556476A (en) * | 2016-10-22 | 2017-04-05 | 钟贵洪 | A kind of automotive temp sensor and protection device |
DE102016219975A1 (en) * | 2016-10-13 | 2018-04-19 | BSH Hausgeräte GmbH | Domestic appliance with a plug connection to a power cord |
CN108092078A (en) * | 2017-12-27 | 2018-05-29 | 宁波沸柴机器人科技有限公司 | A kind of electric power power connection equipment and new energy vehicle charging equipment |
DE102017125108A1 (en) * | 2017-10-26 | 2019-05-02 | Phoenix Contact E-Mobility Gmbh | charging plug |
DE102018211698A1 (en) | 2018-07-13 | 2020-01-16 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Connectors |
DE102018133100A1 (en) * | 2018-12-20 | 2020-06-25 | Lisa Dräxlmaier GmbH | TEMPERATURE DETECTING UNIT FOR A HIGH VOLTAGE CONNECTION AND METHOD FOR PRODUCING A HIGH VOLTAGE CONNECTION |
WO2020164661A1 (en) * | 2019-02-11 | 2020-08-20 | Harting Electric Gmbh & Co. Kg | Sensor-monitored plug-in interface in a feedthrough housing |
CN112659934A (en) * | 2019-10-16 | 2021-04-16 | 奥迪股份公司 | System for automatically unlocking a charging plug |
JP2022513766A (en) * | 2018-12-10 | 2022-02-09 | フェニックス コンタクト イー-モビリティ ゲーエムベーハー | Connector member with temperature monitoring device |
CN114407703A (en) * | 2021-12-14 | 2022-04-29 | 天津三源电力信息技术股份有限公司 | Self-service charging stake of charging based on vehicle identification |
US11450989B2 (en) | 2018-09-13 | 2022-09-20 | Harting Electric Stiftung & Co. Kg | Plug-in connector with ground terminal region |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5181859A (en) * | 1991-04-29 | 1993-01-26 | Trw Inc. | Electrical connector circuit wafer |
US5428288A (en) * | 1991-04-29 | 1995-06-27 | Trw Inc. | Microelectric monitoring device |
DE202007018307U1 (en) * | 2007-03-24 | 2008-06-12 | Harting Electric Gmbh & Co. Kg | Measuring device for connectors |
GB2489988A (en) * | 2011-04-15 | 2012-10-17 | Nissan Motor Mfg Uk Ltd | Improvements in electrical connections |
-
2013
- 2013-10-04 DE DE201310016550 patent/DE102013016550A1/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5181859A (en) * | 1991-04-29 | 1993-01-26 | Trw Inc. | Electrical connector circuit wafer |
US5428288A (en) * | 1991-04-29 | 1995-06-27 | Trw Inc. | Microelectric monitoring device |
DE202007018307U1 (en) * | 2007-03-24 | 2008-06-12 | Harting Electric Gmbh & Co. Kg | Measuring device for connectors |
GB2489988A (en) * | 2011-04-15 | 2012-10-17 | Nissan Motor Mfg Uk Ltd | Improvements in electrical connections |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
IEC 61851-1 |
IEC 62196 |
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015106251A1 (en) * | 2015-04-23 | 2016-10-27 | Phoenix Contact E-Mobility Gmbh | Connector part with a temperature monitoring device |
US10530101B2 (en) | 2015-04-23 | 2020-01-07 | Phoenix Contact E-Mobility Gmbh | Plug connector part having a temperature-monitoring device |
DE102016219975A1 (en) * | 2016-10-13 | 2018-04-19 | BSH Hausgeräte GmbH | Domestic appliance with a plug connection to a power cord |
CN106556476A (en) * | 2016-10-22 | 2017-04-05 | 钟贵洪 | A kind of automotive temp sensor and protection device |
DE102017125108A1 (en) * | 2017-10-26 | 2019-05-02 | Phoenix Contact E-Mobility Gmbh | charging plug |
WO2019081245A1 (en) * | 2017-10-26 | 2019-05-02 | Phoenix Contact E-Mobility Gmbh | Charging plug |
CN108092078A (en) * | 2017-12-27 | 2018-05-29 | 宁波沸柴机器人科技有限公司 | A kind of electric power power connection equipment and new energy vehicle charging equipment |
DE102018211698A1 (en) | 2018-07-13 | 2020-01-16 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Connectors |
US11450989B2 (en) | 2018-09-13 | 2022-09-20 | Harting Electric Stiftung & Co. Kg | Plug-in connector with ground terminal region |
US11705672B2 (en) | 2018-09-13 | 2023-07-18 | Harting Electric Stiftung & Co. Kg | Plug-in connector with ground terminal region |
JP2022513766A (en) * | 2018-12-10 | 2022-02-09 | フェニックス コンタクト イー-モビリティ ゲーエムベーハー | Connector member with temperature monitoring device |
JP7265011B2 (en) | 2018-12-10 | 2023-04-25 | フェニックス コンタクト イー-モビリティ ゲーエムベーハー | Connector member with temperature monitoring device |
DE102018133100A1 (en) * | 2018-12-20 | 2020-06-25 | Lisa Dräxlmaier GmbH | TEMPERATURE DETECTING UNIT FOR A HIGH VOLTAGE CONNECTION AND METHOD FOR PRODUCING A HIGH VOLTAGE CONNECTION |
WO2020164661A1 (en) * | 2019-02-11 | 2020-08-20 | Harting Electric Gmbh & Co. Kg | Sensor-monitored plug-in interface in a feedthrough housing |
CN113383472A (en) * | 2019-02-11 | 2021-09-10 | 哈廷电子有限公司及两合公司 | Plug-in interface for monitoring a sensor in a housing |
EP4333569A2 (en) | 2019-02-11 | 2024-03-06 | HARTING Electric Stiftung & Co. KG | Sensor-monitored plug-in interface in a feedthrough housing |
CN113383472B (en) * | 2019-02-11 | 2024-03-29 | 哈廷电子有限公司及两合公司 | Plug interface for monitoring a sensor in a through housing |
CN112659934A (en) * | 2019-10-16 | 2021-04-16 | 奥迪股份公司 | System for automatically unlocking a charging plug |
DE102019127976A1 (en) * | 2019-10-16 | 2021-04-22 | Audi Ag | Arrangement for the automatic unlocking of a charging plug |
CN114407703A (en) * | 2021-12-14 | 2022-04-29 | 天津三源电力信息技术股份有限公司 | Self-service charging stake of charging based on vehicle identification |
CN114407703B (en) * | 2021-12-14 | 2024-02-02 | 天津三源电力信息技术股份有限公司 | Self-service charging pile based on vehicle identity recognition |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102013016550A1 (en) | Electrical coupling unit and sensor module configured for this purpose | |
BE1026857B1 (en) | Connector part with a circuit board | |
DE102019121108B3 (en) | Mobile charging station for an electric vehicle | |
EP2460236B1 (en) | Chargingcable and connector to connect an electric vehicle with a charging station | |
DE102014016825B4 (en) | Motor vehicle charging socket with overheating protection | |
EP3701596A1 (en) | Charging plug | |
EP2181480B1 (en) | Battery or rechargeable-battery pack | |
DE102014111334A1 (en) | Charging plug, charging cable and charging method for an electric vehicle | |
DE102014111831A1 (en) | Connector part with temperature sensors | |
DE102010045131A1 (en) | Plug connector for attaching direct current charging socket of charging cable to battery of motor car, has contacts for energy transmission, and serial interface for serial data transmission | |
DE102016224103A1 (en) | Power supply system, supply line and connection cable | |
DE102014201484A1 (en) | Battery system with a plurality of battery cells and a battery management system | |
WO2011080039A2 (en) | Electric energy storage system for a vehicle | |
DE102016214050A1 (en) | Arrangement of a motor vehicle and a connecting means, motor vehicle and connecting means | |
DE102012107902A1 (en) | Plug unit and electrical device with such a plug unit | |
DE102010051016A1 (en) | Traction battery i.e. lithium ion battery, charging method for hybrid vehicle, involves enabling priming charge up to predetermined state of charge of battery after connecting traction battery to charging device | |
DE102015107053A1 (en) | Connector part with a temperature-dependent switching device | |
EP2870021A2 (en) | Charging cable and method for detecting a charging cable | |
DE102016222271B4 (en) | Circuit arrangement for controlling a charging socket of an electric or hybrid vehicle and charging plug | |
WO2019170713A1 (en) | Battery module communication assembly, and method for transmitting state information on a battery module | |
DE102018219739A1 (en) | Battery cell, battery module control unit and battery module | |
DE102011089413A1 (en) | Power supply for mobile devices | |
EP2913882B1 (en) | Battery monitoring system, battery assembly with the battery monitoring system and method for operating the battery assembly | |
DE102010036397A1 (en) | Battery sensor device for detecting and monitoring e.g. motor vehicle starter battery, has communication interface automatically detecting cytochemistry of battery, so that battery sensor is automatically adapted to detected cytochemistry | |
DE102012106885A1 (en) | Traction battery such as lithium ion battery for mobile working machine e.g. fork lifting truck, has plug connector that is incorporated in coding element of power terminal for identification of type of traction battery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |