[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

EP4147309A1 - Locking device, charging connection, and method for checking the function of a locking device - Google Patents

Locking device, charging connection, and method for checking the function of a locking device

Info

Publication number
EP4147309A1
EP4147309A1 EP21719917.3A EP21719917A EP4147309A1 EP 4147309 A1 EP4147309 A1 EP 4147309A1 EP 21719917 A EP21719917 A EP 21719917A EP 4147309 A1 EP4147309 A1 EP 4147309A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
locking element
housing
locking device
connector
locking
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.)
Pending
Application number
EP21719917.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Dieter PRIES
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Phoenix Contact eMobility GmbH
Original Assignee
Phoenix Contact eMobility GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Phoenix Contact eMobility GmbH filed Critical Phoenix Contact eMobility GmbH
Publication of EP4147309A1 publication Critical patent/EP4147309A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/639—Additional means for holding or locking coupling parts together, after engagement, e.g. separate keylock, retainer strap
    • H01R13/6395—Additional means for holding or locking coupling parts together, after engagement, e.g. separate keylock, retainer strap for wall or panel outlets
    • 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
    • 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
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Definitions

  • the invention relates to a locking device for a plug connection and the invention also relates to a charging connection for an electric vehicle, having such a locking device.
  • the invention also relates to a method for checking the function of a locking device.
  • Electric vehicles use electrical energy to drive them. Electric vehicles are usually charged at charging stations via a cable connection. For example, in Directive 2014/94 / EU of the European Union, it is required that every charging station with more than 3.7 kW alternating current charging power, AC, should have a connection in accordance with IEC 62196 Type 2. Furthermore, every charging station with more than 22 kW direct current charging power, DC, should have a connection according to the Combined Charging System, CCS. In other geographic regions, differently configured connections can also be used. In North America, for example, the connections described as Type 1 in the IEC 62196-2: 2011 standard are often used.
  • the plug connection for example the charging plug in the charging socket
  • a locking element which can also be referred to as a locking pin or a pin
  • the locking element can thereby lock a corresponding connector plugged into the plug connector, such as a charging plug plugged into the charging socket, in the charging socket.
  • the locking element is often moved by means of an electromechanical actuator.
  • Such a locking device which can be arranged directly on a housing of a connector or in the vicinity of the connector, is described, for example, in DE 102018 114205 A1.
  • an interlock is required to prevent the charging circuit from being interrupted under load.
  • the locking is described in DIN EN 62196-1 / -2 / -3 and determined by IEC 61851-1.
  • Such a lock is also often used to secure the components required for charging against theft, for example even when the charging process has already been completed and the charging cable is still plugged into the electric vehicle or the charging station.
  • locking elements are known in the prior art which have a step at one end area that moves against an edge on the charging plug.
  • DE 10 2011 056 558 A1 describes a locking device in which a locked position of the locking element is monitored.
  • the locking element does not reach its target position or overruns the target position. For example, based on this, the charging process can be interrupted or not started at all.
  • DE 10 2011 056 558 A1 also describes a test plug element with a recess designed as a blind hole that can be inserted into the connector in order to determine the presence and function of an undamaged locking element.
  • test plug element The determination by means of a test plug element described in the prior art, however, has the disadvantage that a functional check can only be carried out by manually inserting the test plug element. If the user does not have the test plug-in element at hand or if he forgets to carry out a regular check, a defective locking element is not recognized and a danger for the user can arise as a result.
  • the object of the present invention is to provide an improved concept for checking the function of a locking device. This object is achieved by an object with the features of claim 1.
  • a locking device for a plug connection comprising: a plug connector, comprising a housing for connection to a corresponding plug connector; an actuator and a locking element, wherein the actuator is arranged on the housing and is adapted to move the locking element in a region of the housing into a function test position, wherein in the function test position an end region of the locking element rests on a stop surface of the housing; and an evaluation means, adapted to recognize an actual position of the locking element and to compare the actual position of the locking element with a target position of the function test position, for recognizing a deviation from the target position.
  • the connector can, for example, be arranged as a charging socket at the end of a charging cable, or be arranged directly on an electric vehicle and can also be adapted to be connected to a charging cable via a corresponding corresponding connector, which can be designed as a charging plug and can be plugged into the charging socket to become.
  • the charging socket can be a type 2 or Combo 2 charging socket, for example.
  • the charging socket can also be a charging socket according to other known types, such as, for example, a charging socket according to the GB / T standard, the CCS1 standard or according to type 1, as already described above.
  • the actuator can be designed to convert an electrical signal into a mechanical movement, for example into a translational movement.
  • the locking element which can be configured as a locking pin or as a pin, is in examples mechanically connected to the actuator in order to be able to be moved mechanically along an axis.
  • the actuator can be arranged on the housing in such a way that the locking element can be moved through an opening in the housing of the connector into a further opening or recess along the axis in a corresponding connector located in the connector, for example a charging plug.
  • the actuator in normal operation, can be adapted to move the locking element from an “unlocked position” in which the corresponding Plug-in connector can be inserted into the plug-in connector into a "locked position".
  • the locked position at least one end region of the locking element can be introduced into the further opening or recess along the axis of the corresponding connector located in order to thus lock the two connectors to one another.
  • the “end region of the locking element” can be understood to mean a tip of the locking element or an area at the tip of the locking element.
  • the tip or the area can be brought into the housing by the actuator.
  • a “function test position” can be understood to mean a position that lies behind the locked position on a distance from the unlocked position to the locked position.
  • a “function test position” can also be understood as a position that corresponds to a maximum retraction of the locking element into the housing, namely until the end region of the locking element rests on a stop surface of the housing and can no longer be moved further in the direction of the housing.
  • the stop surface can be a surface of the housing, for example a surface of the “plug face” of the connector.
  • the evaluation means can be arranged in the actuator, and for example by means of a sensor, which can be designed as a touch sensor and can detect a specific point along the direction of extension of the locking element, or the actual position of the locking element by detecting a number of revolutions of a motor in the actuator capture.
  • a sensor which can be designed as a touch sensor and can detect a specific point along the direction of extension of the locking element, or the actual position of the locking element by detecting a number of revolutions of a motor in the actuator capture.
  • actual position can be understood to mean a position at which a known area of the locking element, or the end area of the locking element, is actually located when the position is determined.
  • the associated “target position” can be the function test position, ie a known position where the locking element can no longer be moved because the locking element comes to rest on the stop surface.
  • the recognized actual position should also correspond to this specific position during a function test, or be in a predetermined area around this specific position.
  • a test can be understood here in which the function of an undamaged locking element is determined or damage to the locking element is determined.
  • a damaged locking element can be recognized, for example, when the function test position is passed, that is, the target position no longer corresponds to the actual position. For example, if the locking element has broken off. This means that the “shorter” locking element can be moved further into the housing. As a result, a longer travel path is necessary until the end region of the locking element comes to rest on the stop surface of the housing.
  • a function check can be carried out reliably in order to identify a faulty locking element, even without introducing test plug-in elements.
  • the evaluation means is adapted to
  • a tolerance range can be used here to denote a range around the target position of the function test position, which, depending on the specific application, can be, for example, in a range of up to ⁇ 10% around the target position of the function test position.
  • the warning message can be transmitted by means of a signal to a computing unit, for example to a computing unit of a charging station or an electric vehicle, in order to stop the charging process or not to start it at all.
  • the stop surface is formed in one piece with the housing, in particular the stop surface comprises a region of a mating face of the connector.
  • the housing with the stop surface can be formed in one piece from a plastic.
  • the stop surface here can be part of an opening or an undercut into which a housing ring of the corresponding plug connector can be introduced.
  • the locking element is designed in the shape of a pin.
  • Such a pin-shaped locking element can easily be introduced into a corresponding recess in a housing of the corresponding plug connector in order to lock the corresponding plug connector in the plug connector during a charging process.
  • the end region of the locking element can also have a conical shape in order to enable the locking element to be introduced more easily.
  • the locking element has a step at the end area for resting at least in areas on an area of the corresponding plug connector.
  • gradation can also be used to describe a projection. Furthermore, the gradation can be an area on the locking element which comes to rest around the recess on the housing of the corresponding plug connector in a locked position.
  • the evaluation means has a sensor means, in particular a touch sensor, for detecting a position of the locking element.
  • the pushbutton sensor can be designed as a pushbutton switch with a pushbutton ball which can slide on a sliding surface along the course of the locking element in the direction of displacement and can engage in at least one recess in the sliding surface for position detection.
  • the actuator is adapted to move the locking element between an unlocked position and a locked position.
  • the actuator in normal operation, can be adapted to move the locking element from an “unlocked position”, in which the corresponding connector can be inserted into the connector, into a “locked position”.
  • the locked position at least the end region of the locking element can be introduced into the recess of the housing of the corresponding plug connector in order to thus lock the two plug connectors to one another.
  • the unlocked position can be located before the locked position and the function test position can be located in the direction of displacement after the locked position.
  • the housing is designed as a socket housing, in particular as a charging socket for charging an electric vehicle.
  • the housing can be on a charging cable that is connected to a charging station.
  • the housing can also be located on the electric vehicle.
  • the invention also relates to a charging connection for an electric vehicle, having a locking device as described herein.
  • the charging connection can be located on a charging cable of a charging station, or it can be located on the electric vehicle.
  • the charging connection can have the features described with regard to the locking device.
  • the invention further relates to a method for checking the function of a locking device, in particular a locking device described herein, comprising:
  • the method comprises the step:
  • the method comprises the step:
  • the method can be carried out by a computing unit, for example a computing unit of a charging station. After each charging process and after the plug connection has been disconnected, the computing unit can carry out the previously described method for a functional test in order to detect a defect in the locking element before another charging process is started.
  • the functional test can also be carried out at specific intervals, for example after every second or third charging process or at specific times, for example once a week or once a month.
  • Fig. 1 is a plan view of a locking device according to a
  • FIG. 2 shows a view of a housing of a plug connector according to an embodiment
  • FIG. 3 shows a front view of a locking device according to an embodiment
  • 4A, 4B show sectional views through a locking device in a locked position and in a test position in a functioning state
  • Figure 1 shows a plan view of a locking device 1 according to one embodiment.
  • the locking element is coupled to an actuator 9 and can be moved by means of the actuator 9. Furthermore, a corresponding plug connector 5 is shown in FIG.
  • Figure 2 shows a view of a housing 7 of a connector 3 according to one embodiment.
  • Figure 3 shows a front view of a locking device 1 according to an embodiment.
  • the locking device shown in Figure 3 has a housing 7 of a connector 3 according to the combined charging system.
  • the locking device 1 with the actuator 9 is shown.
  • the locking element 11 is shown, which can be moved through an opening in the housing 7 of the plug connector 3 along an axis which also corresponds to the section line A-A shown.
  • FIG. 4A shows a sectional view through a locking device 1 in a locked position, in which the connector 3 is connected to a corresponding connector 5.
  • the sectional view shown of the locking device 1 is along the section line A-A previously shown in FIG.
  • the locking element 11 extends through an opening in the housing 7 of the connector 3 through a further opening in a housing of the FIG the connector 3 located corresponding connector 5, in order to thus lock the two connectors 3, 5 together.
  • the connector 3 is shown as a charging socket and the corresponding connector 5 is shown as a charging plug.
  • the plug connector can also be designed as a charging plug and the corresponding plug connector can be designed as a charging socket.
  • the locking element 11 has a step 13 at the end area 15 in the direction of the corresponding plug connector 5, for at least partially resting on an area of the corresponding plug connector 5. As shown, the area of the locking element 11 comes with the step 13, in the locked position, around the recess on the housing of the corresponding connector 5 to rest.
  • FIG. 4B shows a sectional view through the previously shown locking device 1 without the corresponding plug connector.
  • the locking element 11 is in the function test position.
  • the end region 15 of the locking element 11 rests on a stop surface 17 of the housing 7.
  • the end region 15 is formed by an end face of the locking element 11.
  • the stop surface 17 is a surface of the housing 7 and is shown in FIG. 4B as the surface of the “plug face” of the connector 3.
  • the locking element 11 is inserted or retracted maximally into the housing 7, namely until the end region 15 of the locking element 11 rests on the stop surface 17 of the housing 7 and can no longer be moved in the direction of the housing 7.
  • FIG. 5A shows a sectional view through a locking device 1 in a locked position, in which the connector 3 is connected to a corresponding connector 5.
  • the sectional view shown in FIG. 5A is also a view along the section line AA shown in FIG.
  • the locking element 11 is shown in a damaged state. As shown, the end region of the locking element 11 is at least partially broken off, so that the corresponding connector 5 is not locked to the connector 3, even if the locking element 11 is in the “locked position”.
  • FIG. 5B shows a sectional view through the locking device 1 previously shown in FIG. 5A without the corresponding plug connector.
  • the locking element 11 is in the function test position.
  • the damaged locking element 11 can be recognized by the fact that the target position of the function test position is exceeded, that is to say that the target position and the actual position do not match.
  • the “shorter” locking element 11 shown in FIG. 5B can be moved further into the housing 7. As a result, a longer travel path is necessary until the broken end region of the locking element 11 comes to rest on the stop surface 17 of the housing 7.
  • FIGS. 6A and 6B show isometric views of connectors 3 together with corresponding connectors 5 according to different embodiments.
  • a plug connector 3 and a corresponding plug connector 5 according to the combined charging system are shown and in FIG. 6B a plug connector 3 and a corresponding plug connector 5 according to type 2 without DC contacts.
  • the associated side views are shown in FIGS. 7A and 7B, each with an opening for introducing a locking element (not shown).
  • An evaluation means 19 is also shown in FIGS. 7A and 7B.
  • the evaluation means can also be arranged directly on the actuator or in a computing unit. LIST OF REFERENCE NUMERALS 1 locking device

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

The invention relates to a locking device (1) for a plug-in connection, comprising: - a connector (3), comprising a housing (7) for connection to a mating connector; - an actuator (9) and a locking element (11), the actuator (9) being disposed on the housing (7) and being adapted to move the locking element (11) into a function testing position in a region of the housing (7), an end region (15) of the locking element (11) lying against a stop surface (17) of the housing (7) when the locking element is in the function testing position; and - an analytical means (19), which is adapted to detect an actual position of the locking element (11) and to compare the actual position of the locking element with an intended position of the function testing position, in order to detect a deviation from the intended position. The invention further relates to a charging connection for an electric vehicle and to a method for checking the function of a locking device (1).

Description

VERRIEGELUNGSEINRICHTUNG, LADEANSCHLUSS UND VERFAHREN ZUR FUNKTIONSÜBERPRÜFUNG EINER VERRIEGELUNGSEINRICHTUNG LOCKING DEVICE, CHARGING CONNECTION AND PROCEDURE FOR FUNCTIONAL CHECK OF A LOCKING DEVICE
Die Erfindung betrifft eine Verriegelungseinrichtung für eine Steckverbindung und weiterhin betrifft die Erfindung einen Ladeanschluss für ein Elektrofahrzeug, aufweisend eine derartige Verriegelungseinrichtung. Auch betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Funktionsüberprüfung einer Verriegelungseinrichtung. The invention relates to a locking device for a plug connection and the invention also relates to a charging connection for an electric vehicle, having such a locking device. The invention also relates to a method for checking the function of a locking device.
Elektrofahrzeuge nutzen elektrische Energie zum Antrieb. Üblicherweise werden Elektrofahrzeuge an Ladestationen über eine Kabelverbindung aufgeladen. Beispielsweise wird in der Richtlinie 2014/94/EU der Europäischen Union gefordert, dass jede Ladestation mit mehr als 3,7 kW Wechselstromladeleistung, AC, einen Anschluss nach IEC 62196 Typ 2 haben soll. Weiterhin soll jede Ladestation mit mehr als 22 kW Gleichstromladeleistung, DC, einen Anschluss nach dem Combined Charging System, CCS, haben. In anderen geografischen Regionen können auch anderweitig ausgestaltete Anschlüsse verwendet werden. Beispielsweise werden in Nordamerika oftmals die in der Norm IEC 62196-2:2011 als Typ 1 beschriebenen Anschlüsse verwendet. Electric vehicles use electrical energy to drive them. Electric vehicles are usually charged at charging stations via a cable connection. For example, in Directive 2014/94 / EU of the European Union, it is required that every charging station with more than 3.7 kW alternating current charging power, AC, should have a connection in accordance with IEC 62196 Type 2. Furthermore, every charging station with more than 22 kW direct current charging power, DC, should have a connection according to the Combined Charging System, CCS. In other geographic regions, differently configured connections can also be used. In North America, for example, the connections described as Type 1 in the IEC 62196-2: 2011 standard are often used.
Damit es nicht zu einem unbefugtem Abziehen eines Ladekabels, sowie zu Spannungsspitzen und damit verbundenen Funkenüberschlägen beim Abziehen des Ladekabels während des Ladens kommt, ist oftmals eine Verriegelung der Steckverbindung, beispielsweise des Ladesteckers in der Ladesteckdose, während des Ladevorgangs vorgesehen. Zum Beispiel wird bei den Typ 2 Steckern ein Verriegelungselement, das auch als Sperrstift oder als Pin bezeichnet werden kann, mittels eines Aktuators von einer Seite oder von oben oder unten in eine dafür vorgesehene Aussparung in ein Gehäuse des Steckverbinders gefahren. Das Verriegelungselement kann hierdurch einen in den Steckverbinder eingesteckten korrespondierenden Steckverbinder, wie beispielsweise einen in der Ladesteckdose eingesteckten Ladestecker, in der Ladesteckdose verriegeln. Das Verriegelungselement wird oftmals mittels eines elektromechanischen Aktuators bewegt. Eine derartige Verriegelungseinrichtung, die direkt an einem Gehäuse eines Steckverbinders oder in dem Umfeld des Steckverbinders angeordnet werden kann, ist beispielsweise in der DE 102018 114205 A1 beschrieben. To prevent unauthorized removal of a charging cable, as well as voltage peaks and associated arcing when the charging cable is disconnected during charging, the plug connection, for example the charging plug in the charging socket, is often locked during the charging process. For example, in the case of type 2 plugs, a locking element, which can also be referred to as a locking pin or a pin, is moved by means of an actuator from one side or from above or below into a recess provided in a housing of the connector. The locking element can thereby lock a corresponding connector plugged into the plug connector, such as a charging plug plugged into the charging socket, in the charging socket. The locking element is often moved by means of an electromechanical actuator. Such a locking device, which can be arranged directly on a housing of a connector or in the vicinity of the connector, is described, for example, in DE 102018 114205 A1.
Ab einem Bemessungsstrom von 63 A (AC) und für das DC Laden mit CCS, ist eine Verriegelung gefordert, um eine Unterbrechung des Ladestromkreises unter Last zu verhindern. Die Verriegelung ist in der DIN EN 62196-1/ -2/ -3 beschrieben und durch die IEC 61851-1 bestimmt. Auch wird eine derartige Verriegelung oftmals eingesetzt, um die zum Laden notwendigen Komponenten gegen Diebstahl zu sichern, beispielsweise auch dann, wenn der Ladevorgang bereits abgeschlossen ist und das Ladekabel noch in dem Elektrofahrzeug, beziehungsweise der Ladesäule eingesteckt ist. From a rated current of 63 A (AC) and for DC charging with CCS, an interlock is required to prevent the charging circuit from being interrupted under load. The locking is described in DIN EN 62196-1 / -2 / -3 and determined by IEC 61851-1. Such a lock is also often used to secure the components required for charging against theft, for example even when the charging process has already been completed and the charging cable is still plugged into the electric vehicle or the charging station.
Um in den Steckverbinder eingesteckte, defekte korrespondierende Steckverbinder, beispielsweise defekte Ladestecker zu erkennen, sind im Stand der Technik Verriegelungselemente bekannt, die an einem Endbereich eine Stufe aufweisen, die gegen eine Kante am Ladestecker fährt. Beispielsweise beschreibt die DE 10 2011 056 558 A1 eine Verriegelungseinrichtung in der eine verriegelte Position des Verriegelungselements überwacht wird. Im Falle, dass der korrespondierende Steckverbinder, beispielsweise der Ladestecker, nicht vollständig gesteckt oder defekt ist, erreicht das Verriegelungselement nicht seine Soll-Position, oder überfährt die Soll- Position. Beispielsweise kann darauf basierend der Ladevorgang unterbrochen, bzw. überhaupt erst nicht gestartet werden. In order to identify defective, corresponding plug-in connectors, for example defective charging plugs, inserted into the plug connector, locking elements are known in the prior art which have a step at one end area that moves against an edge on the charging plug. For example, DE 10 2011 056 558 A1 describes a locking device in which a locked position of the locking element is monitored. In the event that the corresponding plug connector, for example the charging plug, is not fully inserted or is defective, the locking element does not reach its target position or overruns the target position. For example, based on this, the charging process can be interrupted or not started at all.
Allerdings ist dadurch, dass das Verriegelungselement mit der Stufe gegen eine Kante des Ladesteckers fährt, keine direkte Überwachung auf das Vorhandensein des Bereichs des Verriegelungselements gegeben, der mit dem Ladestecker in Eingriff steht. Beispielsweise kann in dem Fall, dass das Verriegelungselement abgebrochen ist, die Stufe am Verriegelungselement zumindest teilweise noch vorhanden sein. Eine Verriegelung ist in diesem Fall nicht mehr gewährleistet und eine verriegelte Position wird fälschlicherweise erkannt. Deshalb beschreibt die DE 10 2011 056 558 A1 weiterhin ein Teststeckelement mit einer als Sackloch ausgeführten Ausnehmung, die in den Steckverbinder eingesteckt werden kann, um das Vorhandensein und die Funktion eines unbeschädigten Verriegelungselements zu ermitteln. However, because the locking element moves with the step against an edge of the charging plug, there is no direct monitoring of the presence of the area of the locking element which is in engagement with the charging plug. For example, in the event that the locking element has broken off, the step on the locking element can at least partially still be present. In this case, locking is no longer guaranteed and a locked position is incorrectly recognized. Therefore, DE 10 2011 056 558 A1 also describes a test plug element with a recess designed as a blind hole that can be inserted into the connector in order to determine the presence and function of an undamaged locking element.
Die in dem Stand der Technik beschriebene Bestimmung mittels Teststeckelement hat allerdings den Nachteil, dass eine Funktionsüberprüfung nur durch ein manuelles Einbringen des Teststeckelements erfolgen kann. Falls der Benutzer das Teststeckelement nicht zur Hand hat oder vergisst eine regelmäßige Überprüfung durchzuführen, wird ein fehlerhaftes Verriegelungselement nicht erkannt und eine Gefahr für den Benutzer kann hierdurch entstehen. The determination by means of a test plug element described in the prior art, however, has the disadvantage that a functional check can only be carried out by manually inserting the test plug element. If the user does not have the test plug-in element at hand or if he forgets to carry out a regular check, a defective locking element is not recognized and a danger for the user can arise as a result.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Konzept zur Funktionsüberprüfung einer Verriegelungseinrichtung bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. The object of the present invention is to provide an improved concept for checking the function of a locking device. This object is achieved by an object with the features of claim 1.
Danach wird eine Verriegelungseinrichtung für eine Steckverbindung vorgeschlagen, aufweisend: einen Steckverbinder, aufweisend ein Gehäuse zum Verbinden mit einem korrespondierenden Steckverbinder; einen Aktuator und ein Verriegelungselement, wobei der Aktuator an dem Gehäuse angeordnet ist und angepasst ist das Verriegelungselement in einen Bereich des Gehäuses in eine Funktionstestposition zu bewegen, wobei in der Funktionstestposition ein Endbereich des Verriegelungselements an einer Anschlagfläche des Gehäuses aufliegt; und ein Auswertemittel, angepasst zum Erkennen einer Ist-Position des Verriegelungselements und zum Vergleichen der Ist-Position des Verrieglungselements mit einer Soll-Position der Funktionstestposition, zum Erkennen einer Abweichung von der Soll-Position. According to this, a locking device for a plug connection is proposed, comprising: a plug connector, comprising a housing for connection to a corresponding plug connector; an actuator and a locking element, wherein the actuator is arranged on the housing and is adapted to move the locking element in a region of the housing into a function test position, wherein in the function test position an end region of the locking element rests on a stop surface of the housing; and an evaluation means, adapted to recognize an actual position of the locking element and to compare the actual position of the locking element with a target position of the function test position, for recognizing a deviation from the target position.
Der Steckverbinder kann beispielsweise als Ladesteckdose am Ende eine Ladekabels angeordnet sein, oder direkt an einem Elektrofahrzeug angeordnet sein und kann weiterhin angepasst sein, mit einem Ladekabel über einen entsprechenden korrespondieren Steckverbinder, der als Ladestecker ausgebildet sein kann und in die Ladesteckdose gesteckt werden kann, verbunden zu werden. Die Ladesteckdose kann beispielsweise eine Ladesteckdose nach Typ-2 oder Combo 2 sein. In Beispielen kann die Ladesteckdose auch eine Ladesteckdose nach weiteren bekannten Typen sein, wie beispielsweise eine Ladesteckdose nach dem GB/T Standard, dem CCS1 Standard oder nach dem Typ 1, wie bereits zuvor beschrieben. The connector can, for example, be arranged as a charging socket at the end of a charging cable, or be arranged directly on an electric vehicle and can also be adapted to be connected to a charging cable via a corresponding corresponding connector, which can be designed as a charging plug and can be plugged into the charging socket to become. The charging socket can be a type 2 or Combo 2 charging socket, for example. In examples, the charging socket can also be a charging socket according to other known types, such as, for example, a charging socket according to the GB / T standard, the CCS1 standard or according to type 1, as already described above.
Der Aktuator kann dazu ausgestaltet sein, ein elektrisches Signal in eine mechanische Bewegung umzusetzen, beispielsweise in eine translatorische Bewegung. Das Verriegelungselement, das als Sperrstift, oder als Pin ausgestaltet sein kann, ist in Beispielen mechanisch mit dem Aktuator verbunden, um mechanisch entlang einer Achse bewegt werden zu können. Beispielsweise kann der Aktuator derart an dem Gehäuse angeordnet sein, dass das Verriegelungselement durch eine Öffnung in dem Gehäuse des Steckverbinders in eine weitere Öffnung oder Aussparung entlang der Achse in einem, in dem Steckverbinder befindlichen, korrespondierenden Steckverbinder, beispielsweise einen Ladestecker, gefahren werden kann. The actuator can be designed to convert an electrical signal into a mechanical movement, for example into a translational movement. The locking element, which can be configured as a locking pin or as a pin, is in examples mechanically connected to the actuator in order to be able to be moved mechanically along an axis. For example, the actuator can be arranged on the housing in such a way that the locking element can be moved through an opening in the housing of the connector into a further opening or recess along the axis in a corresponding connector located in the connector, for example a charging plug.
Beispielsweise kann, im normalen Betrieb, der Aktuator dazu angepasst sein, das Verriegelungselement von einer „entriegelten Position“, in welcher der korrespondierende Steckverbinder in den Steckverbinder eingebracht werden kann in eine „verriegelte Position“ zu überführen. In der verriegelten Position kann zumindest ein Endbereich des Verriegelungselements in die weitere Öffnung oder Aussparung entlang der Achse das befindliche korrespondierenden Steckverbinder, eingebracht sein, um somit die beiden Steckverbinder miteinander zu verriegeln. For example, in normal operation, the actuator can be adapted to move the locking element from an “unlocked position” in which the corresponding Plug-in connector can be inserted into the plug-in connector into a "locked position". In the locked position, at least one end region of the locking element can be introduced into the further opening or recess along the axis of the corresponding connector located in order to thus lock the two connectors to one another.
Als „Endbereich des Verriegelungselements“ kann eine Spitze des Verriegelungselements oder ein Bereich an der Spitze des Verriegelungselements verstanden werden. Die Spitze oder der Bereich kann von dem Aktuator in das Gehäuse verbracht werden. The “end region of the locking element” can be understood to mean a tip of the locking element or an area at the tip of the locking element. The tip or the area can be brought into the housing by the actuator.
Als „Funktionstestposition“ kann eine Position verstanden werden, die auf einer Strecke von der entriegelten Position zur verriegelten Position hinter der verriegelten Position liegt. Auch kann als „Funktionstestposition“ eine Position verstanden werden, die einem maximalen Einfahren des Verriegelungselements in das Gehäuse entspricht, nämlich so weit bis der Endbereich des Verriegelungselements an einer Anschlagfläche des Gehäuses aufliegt und nicht mehr weiter in Richtung des Gehäuses bewegt werden kann. Die Anschlagfläche kann eine Fläche des Gehäuses, beispielsweise eine Fläche des „Steckgesichts“ des Steckverbinders sein. A “function test position” can be understood to mean a position that lies behind the locked position on a distance from the unlocked position to the locked position. A “function test position” can also be understood as a position that corresponds to a maximum retraction of the locking element into the housing, namely until the end region of the locking element rests on a stop surface of the housing and can no longer be moved further in the direction of the housing. The stop surface can be a surface of the housing, for example a surface of the “plug face” of the connector.
Das Auswertemittel kann in dem Aktuator angeordnet sein, und beispielsweise mittels eines Sensors, der als Tastsensor ausgebildet sein kann und eine bestimmte Stelle entlang der Ausdehnungsrichtung des Verriegelungselement erkennen kann, oder über das Erfassen einer Umdrehungszahl eines Motors in dem Aktuator die Ist-Position des Verriegelungselements erfassen. Hierin kann unter dem Begriff „Ist-Position“ eine Position verstanden werden, an der sich ein bekannter Bereich des Verriegelungselements, bzw. der Endbereich des Verriegelungselements, bei der Positionsermittlung tatsächlich befindet. Die dazugehörige „Soll-Position“ kann die Funktionstestposition sein, also eine bekannte Position, wo das Verriegelungselement nicht mehr weiter bewegt werden kann, weil das Verriegelungselement auf der Anschlagfläche zum Aufliegen kommt. The evaluation means can be arranged in the actuator, and for example by means of a sensor, which can be designed as a touch sensor and can detect a specific point along the direction of extension of the locking element, or the actual position of the locking element by detecting a number of revolutions of a motor in the actuator capture. Here, the term “actual position” can be understood to mean a position at which a known area of the locking element, or the end area of the locking element, is actually located when the position is determined. The associated “target position” can be the function test position, ie a known position where the locking element can no longer be moved because the locking element comes to rest on the stop surface.
Beispielsweise wenn sich die Anschlagfläche und somit die Funktionstestposition auf einer bestimmte Position entlang der Achse in dem Gehäuse befinden, so sollte die erkannte Ist-Position bei einem Funktionstest auch dieser bestimmten Position entsprechen, oder in einem vorbestimmten Bereich um diese bestimmte Position liegen. Hierbei kann ein Test verstanden werden, bei dem die Funktion eines unbeschädigten Verriegelungselements ermittelt wird, oder eine Beschädigung an dem Verriegelungselement ermittelt wird. Ein beschädigtes Verriegelungselement kann beispielsweise erkannt werden, wenn die Funktionstestposition überfahren wird, die Soll-Position also nicht mehr mit der Ist- Position übereinstimmt. Beispielsweise, wenn das Verriegelungselement abgebrochen ist. Somit kann das „kürzere“ Verriegelungselement weiter in das Gehäuse hineinbewegt werden. Demzufolge ist ein längerer Verfahrweg nötig bis der Endbereich des Verriegelungselements an der Anschlagfläche des Gehäuses zum Aufliegen kommt. For example, if the stop surface and thus the function test position are in a specific position along the axis in the housing, the recognized actual position should also correspond to this specific position during a function test, or be in a predetermined area around this specific position. A test can be understood here in which the function of an undamaged locking element is determined or damage to the locking element is determined. A damaged locking element can be recognized, for example, when the function test position is passed, that is, the target position no longer corresponds to the actual position. For example, if the locking element has broken off. This means that the “shorter” locking element can be moved further into the housing. As a result, a longer travel path is necessary until the end region of the locking element comes to rest on the stop surface of the housing.
Vorteilhaft kann mittels des zuvor beschriebenen Verriegelungselements zuverlässig eine Funktionsüberprüfung, zum Erkennen eines fehlerhaften Verriegelungselements, auch ohne dem Einbringen von Teststeckelementen durchgeführt werden. Advantageously, by means of the locking element described above, a function check can be carried out reliably in order to identify a faulty locking element, even without introducing test plug-in elements.
In einem Beispiel ist das Auswertemittel angepasst zum In one example, the evaluation means is adapted to
- Erkennen, dass die Ist-Position des Verriegelungselements außerhalb eines Toleranzbereichs der Soll-Position liegt; und - Detecting that the actual position of the locking element is outside a tolerance range of the target position; and
- Bereitstellen einer Warnmeldung, basierend auf dem Erkennen. - Providing a warning message based on the detection.
Unter Toleranzbereich kann hier ein Bereich um die Soll-Position der Funktionstestposition bezeichnet werden, der abhängig von der spezifischen Anwendung beispielsweise in einem Bereich von bis zu ± 10 % um die Soll-Position der Funktionstestposition liegen kann. A tolerance range can be used here to denote a range around the target position of the function test position, which, depending on the specific application, can be, for example, in a range of up to ± 10% around the target position of the function test position.
Vorteilhaft können hierdurch nur leicht beschädigte oder auch verschmutzte Verriegelungselemente immer noch als funktionsfähig erkannt werden. Advantageously, only slightly damaged or soiled locking elements can still be recognized as functional.
Die Warnmeldung kann mittels eines Signals an eine Recheneinheit, beispielsweise an eine Recheneinheit einer Ladesäule oder eines Elektrofahrzeugs übermittelt werden, um den Ladevorgang anzuhalten, beziehungsweise überhaupt erst gar nicht zu starten. The warning message can be transmitted by means of a signal to a computing unit, for example to a computing unit of a charging station or an electric vehicle, in order to stop the charging process or not to start it at all.
In einem Beispiel ist die Anschlagfläche einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet, insbesondere umfasst die Anschlagfläche einen Bereich eines Steckgesichts des Steckverbinders. In one example, the stop surface is formed in one piece with the housing, in particular the stop surface comprises a region of a mating face of the connector.
Beispielsweise kann das Gehäuse mit der Anschlagfläche einstückig aus einem Kunststoff ausgebildet sein. Die Anschlagfläche kann hier ein Teil einer Öffnung oder einer Hinterschneidung sein, in die ein Gehäusering des korrespondierenden Steckverbinders eingebracht werden kann. In einem Beispiel ist das Verriegelungselement stiftförmig ausgestaltet. For example, the housing with the stop surface can be formed in one piece from a plastic. The stop surface here can be part of an opening or an undercut into which a housing ring of the corresponding plug connector can be introduced. In one example, the locking element is designed in the shape of a pin.
Ein derart stiftförmig ausgebildetes Verriegelungselement kann einfach in eine entsprechende Ausnehmung in einem Gehäuse des korrespondierenden Steckverbinders eingebracht werden, um den korrespondierenden Steckverbinder in dem Steckverbinder, während eines Ladevorgangs zu verriegeln. Der Endbereich des Verriegelungselements kann hierfür außerdem konisch ausgestaltet sein, um ein einfacheres Einbringen des Verriegelungselements zu ermöglichen. Such a pin-shaped locking element can easily be introduced into a corresponding recess in a housing of the corresponding plug connector in order to lock the corresponding plug connector in the plug connector during a charging process. For this purpose, the end region of the locking element can also have a conical shape in order to enable the locking element to be introduced more easily.
In einem Beispiel weist das Verriegelungselement an dem Endbereich eine Abstufung auf, zum zumindest bereichsweisen Aufliegen auf einen Bereich des korrespondierenden Steckverbinders. In one example, the locking element has a step at the end area for resting at least in areas on an area of the corresponding plug connector.
Unter dem Begriff „Abstufung“ kann auch ein Vorsprung bezeichnet werden. Weiterhin kann die Abstufung ein Bereich an dem Verriegelungselement sein, der um die Ausnehmung an dem Gehäuse des korrespondierenden Steckverbinders, in einer verriegelten Position, zum Aufliegen kommt. The term “gradation” can also be used to describe a projection. Furthermore, the gradation can be an area on the locking element which comes to rest around the recess on the housing of the corresponding plug connector in a locked position.
In der verriegelten Position, wenn der korrespondierende Steckverbinder in dem Steckverbinder verriegelt ist, kann ein verjüngter Bereich unterhalb der Abstufung in Richtung des Endes des Steckverbinders in der Ausnehmung an dem Gehäuse des korrespondierenden Steckverbinders eingebracht sein und die Abstufung, oberhalb des verjüngten Bereichs, an dem Gehäuse des korrespondierenden Steckverbinders aufliegen. In the locked position, when the corresponding connector is locked in the connector, a tapered area below the step in the direction of the end of the connector in the recess on the housing of the corresponding connector can be introduced and the step, above the tapered area, on the The housing of the corresponding connector rest on.
In einem Beispiel weist das Auswertemittel ein Sensormittel, insbesondere einen Tastsensor, zum Erfassen einer Position des Verriegelungselements auf. In one example, the evaluation means has a sensor means, in particular a touch sensor, for detecting a position of the locking element.
Beispielsweise kann der Tastsensor als Tastschalter ausgebildet sein mit einer Tastkugel, die auf einer Gleitfläche entlang des Verlaufs des Verriegelungselements in Verschieberichtung gleiten kann und in zumindest eine Ausnehmung in der Gleitfläche zur Positionserkennung eingreifen kann. For example, the pushbutton sensor can be designed as a pushbutton switch with a pushbutton ball which can slide on a sliding surface along the course of the locking element in the direction of displacement and can engage in at least one recess in the sliding surface for position detection.
In einem Beispiel ist der Aktuator angepasst das Verriegelungselement zwischen einer entriegelten Position und einer verriegelten Position zu bewegen. Beispielsweise kann, im normalen Betrieb, der Aktuator dazu angepasst sein, das Verriegelungselement von einer „entriegelten Position“, in welcher der korrespondierende Steckverbinder in den Steckverbinder eingebracht werden kann in eine „verriegelte Position“ zu überführen. In der verriegelten Position kann zumindest der Endbereich des Verriegelungselements in die Aussparung des Gehäuses des korrespondierenden Steckverbinders, eingebracht sein, um somit die beiden Steckverbinder miteinander zu verriegeln. In Verschieberichtung des Verriegelungselements kann sich die entriegelte Position vor der verriegelten Position befinden und die Funktionstestposition kann sich in Verschieberichtung nach der verriegelten Position befinden. In one example, the actuator is adapted to move the locking element between an unlocked position and a locked position. For example, in normal operation, the actuator can be adapted to move the locking element from an “unlocked position”, in which the corresponding connector can be inserted into the connector, into a “locked position”. In the locked position, at least the end region of the locking element can be introduced into the recess of the housing of the corresponding plug connector in order to thus lock the two plug connectors to one another. In the direction of displacement of the locking element, the unlocked position can be located before the locked position and the function test position can be located in the direction of displacement after the locked position.
In einem Beispiel ist das Gehäuse als Steckdosengehäuse, insbesondere als Ladesteckdose zum Laden eines Elektrofahrzeugs, ausgebildet. In one example, the housing is designed as a socket housing, in particular as a charging socket for charging an electric vehicle.
Hierbei kann sich das Gehäuse an einem Ladekabel befinden, das mit einer Ladestation verbunden ist. Alternativ hierzu kann sich das Gehäuse auch an dem Elektrofahrzeug befinden. Here, the housing can be on a charging cable that is connected to a charging station. As an alternative to this, the housing can also be located on the electric vehicle.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Ladeanschluss für ein Elektrofahrzeug, aufweisend eine Verriegelungseinrichtung, wie sie hierin beschrieben ist. The invention also relates to a charging connection for an electric vehicle, having a locking device as described herein.
Der Ladeanschluss kann, abhängig von den relevanten Standards, sich an einem Ladekabel einer Ladestation befinden, oder sich an dem Elektrofahrzeug befinden. Depending on the relevant standards, the charging connection can be located on a charging cable of a charging station, or it can be located on the electric vehicle.
Der Ladeanschluss kann in weiteren Beispielen die bezüglich der Verriegelungseinrichtung beschriebenen Merkmale aufweisen. In further examples, the charging connection can have the features described with regard to the locking device.
Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Funktionsüberprüfung einer Verriegelungseinrichtung, insbesondere einer hierin beschriebenen Verriegelungseinrichtung, aufweisend: The invention further relates to a method for checking the function of a locking device, in particular a locking device described herein, comprising:
Bewegen eines Verriegelungselements, mittels eines Aktuators, in einen Bereich eines Gehäuses eines Steckverbinders in eine Funktionstestposition, wobei in der Funktionstestposition ein Endbereich des Verriegelungselements an einer Anschlagfläche des Gehäuses aufliegt; und Moving a locking element, by means of an actuator, into a region of a housing of a plug connector into a function test position, wherein in the function test position an end region of the locking element rests on a stop surface of the housing; and
Erkennen einer Ist-Position des Verriegelungselements und Vergleichen der Ist-Position des Verrieglungselements mit einer Soll-Position der Funktionstestposition, zum Erkennen einer Abweichung von der Soll-Position. In einem Beispiel weist das Verfahren den Schritt auf: Detecting an actual position of the locking element and comparing the actual position of the locking element with a target position of the function test position in order to recognize a deviation from the target position. In one example the method comprises the step:
Erkennen, dass die Ist-Position des Verriegelungselements außerhalb eines Toleranzbereichs der Soll-Position liegt; und Bereitstellen einer Warnmeldung. Recognizing that the actual position of the locking element is outside a tolerance range of the target position; and providing a warning message.
In einem Beispiel weist das Verfahren den Schritt auf: In one example the method comprises the step:
Ausführen des Verfahrens nach einem Steckvorgang des Steckverbinders. Carrying out the method after a plug-in operation of the connector.
Beispielsweise kann das Verfahren von einer Recheneinheit, beispielsweise einer Recheneinheit einer Ladesäule, ausgeführt werden. Die Recheneinheit kann nach jedem Ladevorgang und nachdem die Steckverbindung getrennt wurde zur Funktionsprüfung das zuvor beschriebene Verfahren durchführen, um einen Defekt am Verriegelungselement zu erkennen noch bevor ein weiterer Ladevorgang gestartet wird. Alternativ kann die Funktionsprüfung auch in bestimmten Intervallen, beispielsweise nach jedem zweiten oder dritten Ladevorgang oder zu bestimmten Zeitpunkten, beispielsweise einmal in der Woche oder einmal im Monat durchgeführt werden. For example, the method can be carried out by a computing unit, for example a computing unit of a charging station. After each charging process and after the plug connection has been disconnected, the computing unit can carry out the previously described method for a functional test in order to detect a defect in the locking element before another charging process is started. Alternatively, the functional test can also be carried out at specific intervals, for example after every second or third charging process or at specific times, for example once a week or once a month.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen: The idea on which the invention is based is to be explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the figures. Show it:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Verriegelungseinrichtung gemäß einerFig. 1 is a plan view of a locking device according to a
Ausführungsform; Embodiment;
Fig. 2 eine Ansicht eines Gehäuses eines Steckverbinders gemäß einer Ausführungsform; 2 shows a view of a housing of a plug connector according to an embodiment;
Fig. 3 eine Vorderansicht auf eine Verriegelungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform; 3 shows a front view of a locking device according to an embodiment;
Fig. 4A, 4B Schnittansichten durch eine Verriegelungseinrichtung in einer verriegelten Position und in einer Testposition in einem funktionierenden Zustand; 4A, 4B show sectional views through a locking device in a locked position and in a test position in a functioning state;
Fig. 5A, 5B Schnittansichten durch eine Verriegelungseinrichtung in einer verriegelten Position und in einer Testposition in einem nicht- funktionierenden Zustand; Fig. 6A, 6B Isometrische Ansichten von Steckverbindern zusammen mit korrespondierenden Steckverbindern gemäß verschiedener5A, 5B show sectional views through a locking device in a locked position and in a test position in a non-functioning state; 6A, 6B are isometric views of connectors together with corresponding connectors according to various
Ausführungsformen; und Embodiments; and
Fig. 7A, 7B Seitenansichten von Steckverbindern zusammen mit korrespondierenden Steckverbindern gemäß verschiedener7A, 7B side views of plug connectors together with corresponding plug connectors according to various
Ausführungsformen. Embodiments.
Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Verriegelungseinrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform. Figure 1 shows a plan view of a locking device 1 according to one embodiment.
Wie in Figur 1 schematisch gezeigt, ist das Verriegelungselement mit einem Aktuator 9 gekoppelt und kann mittels des Aktuators 9 bewegt werden. Weiterhin wird in Figur 1 ein korrespondierender Steckverbinder 5 gezeigt. As shown schematically in FIG. 1, the locking element is coupled to an actuator 9 and can be moved by means of the actuator 9. Furthermore, a corresponding plug connector 5 is shown in FIG.
Figur 2 zeigt eine Ansicht eines Gehäuses 7 eines Steckverbinders 3 gemäß einer Ausführungsform. Figure 2 shows a view of a housing 7 of a connector 3 according to one embodiment.
In Figur 2 wird das Gehäuse 3 und der eingesteckte korrespondierende Steckverbinder 5 gezeigt. In Figure 2, the housing 3 and the inserted corresponding connector 5 is shown.
Figur 3 zeigt eine Vorderansicht einer Verriegelungseinrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform. Die in Figur 3 gezeigte Verriegelungseinrichtung weist ein Gehäuse 7 eines Steckverbinders 3 nach dem Combined Charging System auf. In der gezeigten Ausführungsform wird die Verriegelungseinrichtung 1 mit dem Aktuator 9 gezeigt. Allerdings wird in der gezeigten Ausführungsform das Verriegelungselement 11 gezeigt, das durch eine Öffnung in dem Gehäuse 7 des Steckverbinders 3 entlang einer Achse, die auch der gezeigten Schnittlinie A-A entspricht, bewegt werden kann. Figure 3 shows a front view of a locking device 1 according to an embodiment. The locking device shown in Figure 3 has a housing 7 of a connector 3 according to the combined charging system. In the embodiment shown, the locking device 1 with the actuator 9 is shown. However, in the embodiment shown, the locking element 11 is shown, which can be moved through an opening in the housing 7 of the plug connector 3 along an axis which also corresponds to the section line A-A shown.
Die Figur 4A zeigt eine Schnittansicht durch eine Verriegelungseinrichtung 1 in einer verriegelten Position, in welcher der Steckverbinder 3 mit einem korrespondieren Steckverbinder 5 verbunden ist. Die gezeigte Schnittansicht der Verriegelungseinrichtung 1 ist entlang der zuvor in Figur 3 gezeigten Schnittlinie A-A. FIG. 4A shows a sectional view through a locking device 1 in a locked position, in which the connector 3 is connected to a corresponding connector 5. The sectional view shown of the locking device 1 is along the section line A-A previously shown in FIG.
We gezeigt, erstreckt sich das Verriegelungselement 11 durch eine Öffnung in dem Gehäuse 7 des Steckverbinders 3 durch eine weitere Öffnung in einem Gehäuse des in dem Steckverbinder 3 befindlichen korrespondierenden Steckverbinders 5, um somit die beiden Steckverbinder 3, 5 miteinander zu verriegeln. Der Steckverbinder 3 ist als Ladebuchse gezeigt und der korrespondierende Steckverbinder 5 ist als Ladestecker gezeigt. Allerdings kann, in nicht gezeigten Ausführungsformen, der Steckverbinder auch als Ladestecker ausgebildet sein und der korrespondierende Steckverbinder kann als Ladebuchse ausgebildet sein. As shown, the locking element 11 extends through an opening in the housing 7 of the connector 3 through a further opening in a housing of the FIG the connector 3 located corresponding connector 5, in order to thus lock the two connectors 3, 5 together. The connector 3 is shown as a charging socket and the corresponding connector 5 is shown as a charging plug. However, in embodiments not shown, the plug connector can also be designed as a charging plug and the corresponding plug connector can be designed as a charging socket.
In der gezeigten Ausführungsform weist das Verrieglungselement 11 an dem Endbereich 15, in Richtung des korrespondierenden Steckverbinders 5 eine Abstufung 13 auf, zum zumindest bereichsweisen Aufliegen auf einem Bereich des korrespondierenden Steckverbinders 5. Wie gezeigt, kommt der Bereich des Verriegelungselements 11 mit der Abstufung 13, in der verriegelten Position, um die Ausnehmung an dem Gehäuse des korrespondierenden Steckverbinders 5 zum Aufliegen. In the embodiment shown, the locking element 11 has a step 13 at the end area 15 in the direction of the corresponding plug connector 5, for at least partially resting on an area of the corresponding plug connector 5. As shown, the area of the locking element 11 comes with the step 13, in the locked position, around the recess on the housing of the corresponding connector 5 to rest.
Die Figur 4B zeigt eine Schnittansicht durch die zuvor gezeigte Verriegelungseinrichtung 1 ohne den korrespondierenden Steckverbinder. In der Figur 4B befindet sich das Verriegelungselement 11 in der Funktionstestposition. FIG. 4B shows a sectional view through the previously shown locking device 1 without the corresponding plug connector. In FIG. 4B, the locking element 11 is in the function test position.
We gezeigt, liegt der Endbereich 15 des Verriegelungselements 11 an einer Anschlagfläche 17 des Gehäuses 7 auf. Der Endbereich 15 wird in der gezeigten Ausführungsform durch eine Stirnfläche des Verriegelungselements 11 gebildet. Die Anschlagfläche 17 ist eine Fläche des Gehäuses 7 und wird in der Figur 4B als Fläche des „Steckgesichts“ des Steckverbinders 3 gezeigt. As shown, the end region 15 of the locking element 11 rests on a stop surface 17 of the housing 7. In the embodiment shown, the end region 15 is formed by an end face of the locking element 11. The stop surface 17 is a surface of the housing 7 and is shown in FIG. 4B as the surface of the “plug face” of the connector 3.
In Figur 4B ist das Verriegelungselement 11 maximal in das Gehäuse 7 eingebracht oder eingefahren, nämlich so weit bis der Endbereich 15 des Verriegelungselements 11 an der Anschlagfläche 17 des Gehäuses 7 aufliegt und nicht mehr weiter in Richtung des Gehäuses 7 bewegt werden kann. In FIG. 4B, the locking element 11 is inserted or retracted maximally into the housing 7, namely until the end region 15 of the locking element 11 rests on the stop surface 17 of the housing 7 and can no longer be moved in the direction of the housing 7.
Beispielsweise kann über das Erfassen einer Umdrehungszahl eines Motors in dem Aktuator 9, oder über ein Sensormittel die Ist-Position des Verriegelungselements 11 erfasst werden. In der in Figur 4A gezeigten Darstellung entspricht die Ist-Position auch der Soll-Position, nämlich der Funktionstestposition, in der das Verriegelungselement 11 nicht weiter in das Gehäuse 7 hineingefahren werden kann, weil das Verriegelungselement 11 auf der Anschlagfläche 17 zum Aufliegen kommt. Bei dem in Figur 4B gezeigten Test kann somit die Funktion eines unbeschädigten Verriegelungselements 11 ermittelt werden. Die Figur 5A zeigt eine Schnittansicht durch eine Verriegelungseinrichtung 1 in einer verriegelten Position, in welcher der Steckverbinder 3 mit einem korrespondieren Steckverbinder 5 verbunden ist. Auch die in Figur 5A gezeigte Schnittansicht ist eine Ansicht entlang der in Figur 3 gezeigten Schnittlinie A-A. In Figur 5A ist das Verriegelungselement 11 in einem beschädigten Zustand gezeigt. Wie gezeigt, ist der Endbereich des Verriegelungselements 11 zumindest teilweise abgebrochen, so dass der korrespondierende Steckverbinder 5 nicht mit dem Steckverbinder 3 verriegelt ist, auch wenn sich das Verriegelungselement 11 in der „verriegelten Position“ befindet. For example, the actual position of the locking element 11 can be detected by detecting a number of revolutions of a motor in the actuator 9 or by means of a sensor means. In the illustration shown in FIG. 4A, the actual position also corresponds to the target position, namely the function test position in which the locking element 11 cannot be moved further into the housing 7 because the locking element 11 comes to rest on the stop surface 17. In the test shown in FIG. 4B, the function of an undamaged locking element 11 can thus be determined. FIG. 5A shows a sectional view through a locking device 1 in a locked position, in which the connector 3 is connected to a corresponding connector 5. The sectional view shown in FIG. 5A is also a view along the section line AA shown in FIG. In Figure 5A, the locking element 11 is shown in a damaged state. As shown, the end region of the locking element 11 is at least partially broken off, so that the corresponding connector 5 is not locked to the connector 3, even if the locking element 11 is in the “locked position”.
Die Figur 5B zeigt eine Schnittansicht durch die zuvor in Figur 5A gezeigte Verriegelungseinrichtung 1 ohne den korrespondierenden Steckverbinder. In der Figur 5B befindet sich das Verriegelungselement 11 in der Funktionstestposition. FIG. 5B shows a sectional view through the locking device 1 previously shown in FIG. 5A without the corresponding plug connector. In FIG. 5B, the locking element 11 is in the function test position.
Das beschädigte Verriegelungselement 11 kann dadurch erkannt werden, dass die Soll- Position der Funktionstestposition überfahren wird, die Soll-Position und die Ist-Position also nicht übereinstimmen. Das in Figur 5B gezeigte „kürzere“ Verriegelungselement 11 kann weiter in das Gehäuse 7 hineinbewegt werden. Demzufolge ist ein längerer Verfahrweg nötig bis der abgebrochene Endbereich des Verriegelungselements 11 an der Anschlagfläche 17 des Gehäuses 7 zum Aufliegen kommt. The damaged locking element 11 can be recognized by the fact that the target position of the function test position is exceeded, that is to say that the target position and the actual position do not match. The “shorter” locking element 11 shown in FIG. 5B can be moved further into the housing 7. As a result, a longer travel path is necessary until the broken end region of the locking element 11 comes to rest on the stop surface 17 of the housing 7.
Die Figuren 6A und 6B zeigen Isometrische Ansichten von Steckverbindern 3 zusammen mit korrespondierenden Steckverbindern 5 gemäß verschiedener Ausführungsformen. In Figur 6A werden beispielsweise ein Steckverbinder 3 und ein korrespondierender Steckverbinder 5 nach dem Combined Charging System gezeigt und in Figur 6B ein Steckverbinder 3 und ein korrespondierender Steckverbinder 5 nach Typ 2 ohne DC Kontakte. In den Figuren 7A und 7B werden die zugehörigen Seitenansichten gezeigt, mit jeweils einer Öffnung, zum Einbringen von jeweils einem Verriegelungselement (nicht gezeigt). In den Figuren 7A und 7B wird auch ein Auswertemittel 19 gezeigt. In weiteren Ausführungsformen kann das Auswertemittel auch direkt an dem Aktuator oder in einer Recheneinheit angeordnet sein. Bezugszeichenliste 1 Verriegelungseinrichtung Figures 6A and 6B show isometric views of connectors 3 together with corresponding connectors 5 according to different embodiments. In FIG. 6A, for example, a plug connector 3 and a corresponding plug connector 5 according to the combined charging system are shown and in FIG. 6B a plug connector 3 and a corresponding plug connector 5 according to type 2 without DC contacts. The associated side views are shown in FIGS. 7A and 7B, each with an opening for introducing a locking element (not shown). An evaluation means 19 is also shown in FIGS. 7A and 7B. In further embodiments, the evaluation means can also be arranged directly on the actuator or in a computing unit. LIST OF REFERENCE NUMERALS 1 locking device
3 Steckverbinder 5 korrespondierender Steckverbinder 7 Gehäuse 9 Aktuator 11 Verriegelungselement 13 Abstufung 15 Endbereich 17 Anschlagfläche 19 Auswertemittel 3 plug connector 5 corresponding plug connector 7 housing 9 actuator 11 locking element 13 step 15 end area 17 stop surface 19 evaluation means

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verriegelungseinrichtung für eine Steckverbindung, aufweisend: einen Steckverbinder (3), aufweisend ein Gehäuse (7) zum Verbinden mit einem korrespondierenden Steckverbinder (5); einen Aktuator (9) und ein Verriegelungselement (11), wobei der Aktuator (9) an dem Gehäuse (7) angeordnet ist und angepasst ist das Verriegelungselement (11) in einen Bereich des Gehäuses (7) in eine Funktionstestposition zu bewegen, wobei in der Funktionstestposition ein Endbereich (15) des Verriegelungselements (11) an einer Anschlagfläche (17) des Gehäuses (7) aufliegt; und ein Auswertemittel (19), angepasst zum Erkennen einer Ist-Position des Verriegelungselements (11) und zum Vergleichen der Ist-Position des Verrieglungselements (11) mit einer Soll-Position der Funktionstestposition, zum Erkennen einer Abweichung von der Soll-Position. 1. A locking device for a plug connection, comprising: a plug connector (3), comprising a housing (7) for connection to a corresponding plug connector (5); an actuator (9) and a locking element (11), wherein the actuator (9) is arranged on the housing (7) and is adapted to move the locking element (11) into a function test position in an area of the housing (7), wherein in the function test position an end region (15) of the locking element (11) rests on a stop surface (17) of the housing (7); and an evaluation means (19), adapted to recognize an actual position of the locking element (11) and to compare the actual position of the locking element (11) with a target position of the function test position, for recognizing a deviation from the target position.
2. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswertemittel (19) angepasst ist zum 2. Locking device according to claim 1, characterized in that the evaluation means (19) is adapted to
- Erkennen, dass die Ist-Position des Verriegelungselements (11) außerhalb eines Toleranzbereichs der Soll-Position liegt; und - Detecting that the actual position of the locking element (11) is outside a tolerance range of the target position; and
- Bereitstellen einer Warnmeldung, basierend auf dem Erkennen. - Providing a warning message based on the detection.
3. Verriegelungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagfläche (17) einstückig mit dem Gehäuse (7) ausgebildet ist, insbesondere einen Bereich eines Steckgesichts des Steckverbinders (3) umfasst. 3. Locking device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the stop surface (17) is formed in one piece with the housing (7), in particular comprises an area of a mating face of the connector (3).
4. Verriegelungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (11) stiftförmig ausgestaltet ist. 4. Locking device according to one of the preceding claims, characterized in that the locking element (11) is designed in the shape of a pin.
5. Verriegelungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verrieglungselement an dem Endbereich (15) eine Abstufung (13) aufweist zum zumindest bereichsweisen Aufliegen auf einem Bereich des korrespondierenden Steckverbinders (5). 5. Locking device according to one of the preceding claims, characterized in that the locking element at the end region (15) has a step (13) for at least regionally resting on a region of the corresponding plug connector (5).
6. Verriegelungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswertemittel (19) ein Sensormittel, insbesondere einen Tastsensor, zum Erfassen einer Position des Verriegelungselements (11) aufweist. 6. Locking device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation means (19) is a sensor means, in particular a touch sensor for detecting a position of the locking element (11).
7. Verriegelungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (9) angepasst ist das Verriegelungselement (11) zwischen einer entriegelten Position und einer verriegelten Position zu bewegen. 7. Locking device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator (9) is adapted to move the locking element (11) between an unlocked position and a locked position.
8. Verriegelungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (7) als Steckdosengehäuse, insbesondere als Ladesteckdose zum Laden eines Elektrofahrzeugs, ausgebildet ist. 8. Locking device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (7) is designed as a socket housing, in particular as a charging socket for charging an electric vehicle.
9. Ladeanschluss für ein Elektrofahrzeug, aufweisend eine Verriegelungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8. 9. Charging connection for an electric vehicle, having a locking device (1) according to one of claims 1 to 8.
10. Verfahren zur Funktionsüberprüfung einer Verriegelungseinrichtung (1), insbesondere einer Verriegelungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, aufweisend: 10. A method for checking the function of a locking device (1), in particular a locking device (1) according to one of claims 1 to 8, comprising:
Bewegen eines Verriegelungselements (11), mittels eines Aktuators (9), in einen Bereich eines Gehäuses (7) eines Steckverbinders (3) in eine Funktionstestposition, wobei in der Funktionstestposition ein Endbereich (15) des Verriegelungselements (11) an einer Anschlagfläche (17) des Gehäuses (7) aufliegt; und Moving a locking element (11), by means of an actuator (9), into an area of a housing (7) of a plug connector (3) into a function test position, wherein in the function test position an end area (15) of the locking element (11) on a stop surface (17 ) the housing (7) rests; and
Erkennen einer Ist-Position des Verriegelungselements (11) und Vergleichen der Ist-Position des Verrieglungselements (11) mit einer Soll-Position der Funktionstestposition, zum Erkennen einer Abweichung von der Soll-Position. Detecting an actual position of the locking element (11) and comparing the actual position of the locking element (11) with a target position of the function test position, for recognizing a deviation from the target position.
11. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch 11. The method according to claim 10, characterized by
Erkennen, dass die Ist-Position des Verriegelungselements (11) außerhalb einesRecognize that the actual position of the locking element (11) is outside of a
Toleranzbereichs der Soll-Position liegt; und Tolerance range of the target position lies; and
Bereitstellen einer Warnmeldung, basierend auf dem Erkennen. Providing an alert based on the detection.
12. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch 12. The method according to claim 11, characterized by
Ausführen des Verfahrens nach einem Steckvorgang des Steckverbinders (3). Carrying out the procedure after plugging in the connector (3).
EP21719917.3A 2020-05-06 2021-04-22 Locking device, charging connection, and method for checking the function of a locking device Pending EP4147309A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE20205301A BE1028275B1 (en) 2020-05-06 2020-05-06 Locking device
PCT/EP2021/060498 WO2021224013A1 (en) 2020-05-06 2021-04-22 Locking device, charging connection, and method for checking the function of a locking device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4147309A1 true EP4147309A1 (en) 2023-03-15

Family

ID=70680151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP21719917.3A Pending EP4147309A1 (en) 2020-05-06 2021-04-22 Locking device, charging connection, and method for checking the function of a locking device

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4147309A1 (en)
BE (1) BE1028275B1 (en)
WO (1) WO2021224013A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4309947A1 (en) * 2022-07-19 2024-01-24 Andrew Kemal An electric vehicle charger adapter and method for charging an electric vehicle
EP4436232A2 (en) * 2022-07-19 2024-09-25 Andrew Kemal An electric vehicle charger adapter and method for charging an electric vehicle
DE102022129673A1 (en) 2022-11-10 2024-05-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Plug and charging trough for an electrically powered vehicle
CN118156897A (en) 2022-12-05 2024-06-07 凯毅德汽车系统(常熟)有限公司 Locking device for an electrical plug-in connection

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011056558B4 (en) * 2011-02-17 2018-03-01 Küster Holding GmbH Safety device for an electrical connector, electrical connector device and method for checking the operation of a safety device
EP2712761A1 (en) * 2011-10-25 2014-04-02 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Vehicle charging device
DE102017123207A1 (en) * 2017-10-06 2019-04-11 Kiekert Ag Electrical connection device
DE102018114205A1 (en) * 2018-06-14 2019-12-19 Kiekert Ag LOCKING DEVICE FOR AN ELECTRIC CHARGING DEVICE OF A MOTOR VEHICLE

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021224013A1 (en) 2021-11-11
BE1028275A1 (en) 2021-12-03
BE1028275B1 (en) 2021-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BE1028275B1 (en) Locking device
DE102011056558B4 (en) Safety device for an electrical connector, electrical connector device and method for checking the operation of a safety device
WO2017167327A1 (en) Locking device for plug connectors
DE102008030339A1 (en) High-voltage connector for motor vehicles
EP3007963B1 (en) Method for checking the absence of voltage on a power electronic component of a motor vehicle
DE112012000870T5 (en) Comb connector and method for checking for incomplete insertion of terminals
DE112015004464T5 (en) Automotive power supply device
DE102018131610A1 (en) Charging plug with a detent connection detection
DE102020112210A1 (en) Locking device
WO2020052969A1 (en) Plug-plug holder device
WO2013072028A2 (en) Method and device for monitoring a high-voltage arrangement
DE102019112083B4 (en) Method for charging an electric vehicle with a charging plug, charging plug and charging station
EP4066325A1 (en) Secondary locking apparatus
DE202020002100U1 (en) Device, in particular charging station or electric vehicle, and assembly for such a device
DE10031243A1 (en) Electrical connection arrangement for battery pole of vehicle, has resistance layer provided between connection pole of battery and terminal contact
DE102013014178A1 (en) Plug-in system and electrical contacting device
EP3977619A1 (en) Assembly for checking the connection of a capacitive sensor assembly of a vehicle
DE102015015999A1 (en) Device and method for monitoring an electrical plug connection
WO2019219647A1 (en) Method for operating a charging device and charging device for charging an energy store for electric vehicles
DE202019104478U1 (en) Hochvoltprüfadapter
WO2023151962A1 (en) Charging socket for a motor vehicle, method for operation
WO2010000417A1 (en) High-voltage plug-in connection, particularly for motor vehicles
DE102019212431B3 (en) Charging socket of an electric or hybrid vehicle
DE102017118136A1 (en) Connector housing for an electrical connector
DE102011052213B4 (en) contact insertion arrangement

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20221121

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230525

P02 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) corrected

Effective date: 20230530

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)