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Title:
CHARGING PLUG AND CHARGING STATION FOR DISCHARGING ELECTRICAL ENERGY TO A RECIPIENT OF ELECTRICAL ENERGY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/162464
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a charging plug (100) to be coupled to a corresponding connecting device and to transfer electrical energy, wherein the charging plug (100) has at least one power contact (10) which is arranged in a charging plug housing (110), which power contact has a first connecting region (11), accessible via a contact side (112) of the charging plug housing (110), for galvanic connection to an electrical energy receiver, and a second connection region (12) galvanically connected to the charging cable (120), characterized by the following features: the charging plug (100) has a cooling device (20) having a dielectric material, and the cooling device (20) is connected to the second connection region (12) of the power contact (10) in a form-fitting manner such that a contact surface (21) of the cooling device (20), which is in direct contact with the second connection region (12), is formed of the dielectric material.

Inventors:
FÜHRER THOMAS (DE)
BABEZKI ROBERT (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/055870
Publication Date:
September 28, 2017
Filing Date:
March 13, 2017
Export Citation:
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Assignee:
PHOENIX CONTACT E-MOBILITY GMBH (DE)
International Classes:
B60L11/18
Domestic Patent References:
WO2013053478A12013-04-18
Foreign References:
DE102011001471A12012-09-27
EP1985908A12008-10-29
DE102012105774B32013-10-17
DE102008025769A12009-12-03
Attorney, Agent or Firm:
KIERDORF RITSCHEL RICHLY (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Ladestecker (100) zur Kopplung mit einer korrespondierenden Verbindungsvorrichtung und zur Übertragung elektri- scher Energie, wobei der Ladestecker (100)

zumindest einen in einem Ladesteckergehäuse (110) ange¬ ordneten Leistungskontakt (10) aufweist, der einen über eine Kontaktseite (112) des Ladesteckergehäuses (110) zu¬ gänglichen ersten Anschlussbereich (11) zur galvanischen Verbindung mit einem elektrischen Energieempfänger und einen mit einem Ladekabel (120) galvanisch verbundenen zweiten Anschlussbereich (12) aufweist,

gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

der Ladestecker (100) weist einen ein dielektrisches Ma- terial aufweisende Kühleinrichtung (20) auf; und die Kühleinrichtung (20) ist mit dem zweiten Anschlussbereich (12) des Leistungskontakts (10) derart form¬ schlüssig verbunden, dass eine mit dem zweiten Anschluss¬ bereich (12) in direktem Kontakt stehenden Kontaktfläche (21) der Kühleinrichtung (20) aus dem dielektrischen Material gebildet ist.

2. Ladestecker (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (20) einen Vergusskörper (20) aufweist und der zweite Anschlussbereich (12) des Leistungs¬ kontakts (10) in den Vergusskörper (20) eingegossen ist.

3. Ladestecker (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (20) mit dem Ladesteckergehäuse (110) fest verbunden ist.

4. Ladestecker (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (20) einen Kühlfluidzulaufanschluss (23) und einen mit diesem mit¬ tels einem innerhalb der Kühleinrichtung (20) angeordneten Kühlfluidkanal fluidverbundenen Kühlfluidablaufanschluss (24) aufweist, wobei der Kühlfluidzulaufanschluss (23) mit einer Kühlfluidzulaufleitung und der Kühlfluidablaufanschluss (24) mit einer Kühlfluidablaufleitung fluidverbunden sind.

5. Ladestecker (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (20) ein Metall aufweisendes Kühlelement (22) umfasst.

6. Ladestecker (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (20) einen Vergusskörper (20) aufweist und das Kühlelement (22) in dem Vergusskörper (20) zumindest teilweise eingegossen ist.

7. Ladestecker (100) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlelement (22) zumindest eine Kühlrippe (25, 26) aufweist.

8. Ladestecker (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Kühlrippe (25, 26) gebogen aus¬ gebildet ist, so dass die Kühlrippe (25, 26) einen Aufnahme¬ raum (27) bildet, in dem der zweite Anschlussbereich (12) des Leistungskontakts (10) zumindest abschnittsweise angeordnet ist .

9. Ladestecker (100) nach einer Kombination von zumindest einem der Ansprüche 5 bis 8 mit Anspruch 4, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Kühlfluidzulaufanschluss (23) , der Kühl- fluidablaufanschluss (24) und der Kühlfluidkanal innerhalb des Kühlelements (22) angeordnet sind.

10. Ladestation zur Abgabe elektrischer Energie an einen Empfänger elektrischer Energie, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation einen Ladestecker (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist, der mit der Ladestation mittels eines Ver- sorgungskabels (140) elektrisch verbunden ist.

Description:
Ladestecker und Ladestation zur Abgabe elektrischer Energie an einen Empfänger elektrischer Energie

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ladestecker zur Kopp- lung mit einer korrespondierenden Verbindungsvorrichtung und zur Übertragung elektrischer Energie. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Ladestation zur Abgabe elektrischer Energie an einen Empfänger elektrischer Energie. Aus dem Stand der Technik sind Ladestecker für elektrisch antreibbare Fahrzeuge bekannt, die zur Verbindung mit einer korrespondierenden als Buchse ausgebildeten Verbindungsvorrichtung ausgebildet sind. Diesbezüglich wird auf den in der DE 10 2012 105 774 B3 offenbarten Ladestecker verwiesen. In dem Ladestecker sind Leistungskontakte angeordnet, die jeweils einen ersten Anschlussbereich und einen zweiten Anschlussbereich aufweisen. Der erste Anschlussbereich ist als Kontaktbuchse ausgebildet und zur galvanischen Verbindung mit einem Kontaktstift geeignet, wobei der Kontaktstift mit einem elektrischen Energieempfänger, beispielsweise einem Akkumulator eines Fahrzeuges galvanisch verbundenen ist. Der zweite Anschlussbereich des Leistungskontakts ist zur galvanischen Verbindung mit einer elektrischen Energiequelle, beispiels ¬ weise eine Ladestation oder im Allgemeinen mit einem elektri- sehen Versorgungsnetz ausgebildet. Beispielsweise kann der zweite Anschlussbereich fest mit einem Ladekabel verbunden sein .

Aufgrund eines durch den Leistungskontakt fließenden Lade- Stroms heizt sich der als Leistungssteckkontakt ausgebildete Leistungskontakt unweigerlich aufgrund von ohmschen Stromwärmeverlusten auf. Das Aufheizen des Leistungskontakts ist je ¬ doch auf eine Grenztemperaturerhöhung limitiert. So ist bei- spielsweise gemäß der Norm IEC 62196-3 die Grenztemperaturer ¬ höhung auf 50K limitiert. Dies wiederum führt bei größtenteils genormten Steckverbindergeometrien zu einem maximalen Ladestrom von bis zu 200 A Dauerlast.

Bei einer intermittierenden Aufladung eines Akkumulators sind hingegen höhere Ladeströme von 350 A und mehr über begrenzte Zeiträume notwendig, um den Akkumulator in einer gewünscht kurzen Zeit aufzuladen. Dies wiederum führt zu einer temporä- ren Erhitzung der Leistungskontakte, die über der Grenztempe ¬ raturerhöhung liegt. Der Leitungsquerschnitt des Leistungs ¬ kontakts lässt sich nicht beliebig vergrößern, da die Steck ¬ verbindergeometrien genormt sind und darüber hinaus für die Leistungskontakte eine möglichst geringe Menge an leitfähigem Material, üblicherweise Kupfer, verwendet werden soll.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ladestecker bereitzustellen, mittels dem erhöhte Ladeströme bei einer begrenzten Aufheizung möglich sind, folglich also eine erhöhte Stromtragfähigkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird durch einen Ladestecker mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den von Anspruch 1 abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Ferner liegt der vorliegenden Erfindung auch die Aufgabe zugrunde, eine Ladestation zur Abgabe elektrischer Energie an einen Empfänger elektrischer Energie bereitzustellen, mittels der erhöhte Spitzenladeströme übertragbar sind.

Diese Aufgabe wird durch eine Ladestation mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Im Genaueren wird die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch einen Ladestecker zur Kopplung mit einer korrespondierenden Verbindungsvorrichtung und zur Übertragung elektrischer Energie gelöst, wobei der Ladestecker zumindest einen in einem Ladesteckergehäuse angeordneten Leis ¬ tungskontakt aufweist, der einen über eine Kontaktseite des Ladesteckergehäuses zugänglichen ersten Anschlussbereich zur galvanischen Verbindung mit einem elektrischen Energieempfänger und einen mit einem Ladekabel galvanisch verbundenen zwei- ten Anschlussbereich aufweist. Der erfindungsgemäße Ladeste ¬ cker ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ladestecker eine ein dielektrisches Material aufweisende Kühleinrichtung aufweist, die mit dem zweiten Anschlussbereich des Leistungskontakts derart formschlüssig verbunden ist, dass eine mit dem zweiten Anschlussbereich in direktem Kontakt stehenden Kontaktfläche der Kühleinrichtung aus dem dielektrischen Material gebildet ist .

Selbstverständlich kann der Ladestecker auch zwei oder mehr in dem Ladesteckergehäuse angeordnete Leistungskontakte auf ¬ weisen, die jeweils einen über die Kontaktseite des Ladeste ¬ ckergehäuses zugänglichen ersten Anschlussbereich zur galvanischen Verbindung mit einem elektrischen Energieempfänger und einen mit einem Ladekabel galvanisch verbundenen zweiten An- Schlussbereich aufweisen, wobei die mit den zweiten Anschlussbereichen der Leistungskontakte in direktem Kontakt stehenden Kontaktflächen der Kühleinrichtung aus dem dielektrischen Material gebildet sind. Durch den direkten und unmittelbaren Kontakt der Kühleinrichtung mit dem Leistungskontakt, im genaueren mit dem zweiten Anschlussbereich des Leistungskontakts, kann die im Leistungs ¬ kontakt durch ohmsche Verluste erzeugte Wärme verbessert von dem Leistungskontakt abgegeben und abgeführt werden. Da die Kühleinrichtung mit dem Leistungskontakt lediglich über Kontaktflächen in direktem Kontakt steht, die aus dem dielektrischen Material gebildet sind, ist eine direkte Kontaktierung des Leistungskontakts mit der Kühleinrichtung möglich, wodurch sich die Kühlleistung erhöht.

Der erste Anschlussbereich ist mit einem Steckkontakt galva ¬ nisch verbindbar. Vorzugsweise ist der erste Anschlussbereich als federnder Kontaktbereich ausgebildet, der mehrere teilzy- linderförmige Kontaktfedern aufweist. Weiter vorzugsweise ist der erste Anschlussbereich als Kontaktbuchse mit einem Auf ¬ nahmeraum ausgebildet. Der erste Anschlussbereich des Leistungskontakts kann auch als frontseitiger Anschlussbereich bzw. frontseitiger Anschlussabschnitt oder auch als frontsei- tiger Funktionsbereich bezeichnet werden.

Der zweite Anschlussbereich des Leistungskontakts ist zur gal ¬ vanischen Verbindung mit einer elektrischen Energiequelle verbunden. Der zweite Anschlussbereich kann auch als rückseitiger Anschlussbereich bzw. als rückseitiger Anschlussabschnitt o- der auch als rückseitiger Funktionsbereich bezeichnet werden. Der Empfänger elektrischer Energie kann beispielsweise ein Akkumulator sein. Insbesondere kann es sich bei dem Akkumulator um eine Fahrzeugbatterie eines elektrisch antreibbaren Fahrzeuges handeln.

Der Leistungskontakt kann auch als Elektroanschlusskörper bezeichnet werden. Das dielektrische Material ist ein elektrisch isolierendes Material und kann ein Kunststoff oder eine Kera- mik oder eine Kombination aus Kunststoff und Keramik sein. Beispielsweise kann das dielektrische Material ein Kunststoff sein, in dem ein Keramikpulver verteilt ist. Als Basismaterial können beispielsweise Epoxyharze und/oder Polyuretahharze und/oder Silikonharze verwendet werden. Als Füllstoffe für das Basismaterial kann beispielsweise Glas und/oder Aluminium ¬ nitrid (A1N) und/oder Zirkonoxid (ZrC>2) verwendet werden.

Vorzugsweise ist der Ladestecker derart ausgebildet, dass die Kühleinrichtung einen Vergusskörper aufweist und der zweite Anschlussbereich des Leistungskontakts in dem Vergusskörper eingegossen ist.

Durch eine entsprechende Ausbildung der Kühleinrichtung ist eine innige Verbindung zwischen dem Vergusskörper (und somit der Kühleinrichtung) und dem Leistungskontakt bzw. den Leistungskontakten gewährleistet, da eine Spaltbildung zwischen der Kontaktfläche der Kühleinrichtung und dem zweiten Anschlussbereich des Leistungskontakts wirksam vermieden wird, so dass ein verbesserter Wärmeübergang von dem Leistungskontakt zu der Kühleinrichtung gewährleistet ist. Daher können erhöhte Ladeströme mittels des Ladesteckers, im Genaueren mit ¬ tels der Leistungskontakte übertragen werden, ohne dass die Leistungskontakte eine vorgegebene Grenztemperatur überstei- gen. Ferner ist die Herstellung eines entsprechend ausgebil ¬ deten Ladesteckers vereinfacht möglich.

Weiter vorzugsweise ist der Ladestecker derart ausgebildet, dass die Kühleinrichtung mit dem Ladesteckergehäuse fest ver- bunden ist. Insbesondere kann die Kühleinrichtung als integ ¬ raler Bestandteil eines Ladesteckergehäuses des Ladesteckers ausgebildet sein.

Durch eine entsprechende Ausbildung des Ladesteckers ist ein verbesserter Wärmeübergang von der Kühleinrichtung auf den Ladestecker gewährleistet, so dass der Leistungskontakt bzw. die Leistungskontakte verbessert gekühlt werden, wodurch noch ¬ mals erhöhte Ladeströme mittels des Ladesteckers, im Genaueren mittels der Leistungskontakte übertragbar sind, ohne dass die Leistungskontakte eine vorgegebene Grenztemperatur überstei ¬ gen .

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Ladesteckers ist dieser derart ausgebildet, dass die Kühleinrichtung einen Kühlfluidzulaufanschluss und einen mit diesem mittels einem innerhalb der Kühleinrichtung angeordneten Kühlfluidkanal fluidverbundenen Kühlfluidablaufanschluss aufweist, wobei der Kühlfluidzulaufanschluss mit einer Kühlfluidzulaufleitung und der Kühlfluidablaufanschluss mit einer Kühlfluidablaufleitung fluidverbunden sind.

Die Kühleinrichtung ist also aktiv kühlbar, indem die Kühleinrichtung von einem Kühlmittelstrom durchfließbar ist.

Als Kühlfluid kann jegliches Kühlfluid, sowohl flüssig als auch gasförmig, verwendet werden. Beispielsweise können als Kühlfluid Wasser und/oder Ketone, insbesondere fluorierte Ke- tone verwendet werden. Ferner kann als Kühlfluid auch Stick- stoff verwendet werden. Es ist aber auch möglich, dass als Kühlfluid Druckluft verwendet wird, wobei unter Druckluft un ¬ ter Druck gesetzte Atemluft zu verstehen ist. Die Kühlein ¬ richtung kühlt den Leistungskontakt, mit dem die Kühleinrich ¬ tung verbunden ist, ab, so dass mittels des entsprechend aus- gebildeten Ladesteckers bei gleichbleibendem Leitungsquerschnitt des Leistungskontakts / der Leistungskontakte größere Ladeströme übertragen werden können, ohne dass sich der Leistungskontakt / die Leistungskontakte übermäßig erhitzt / er ¬ hitzen .

Der Kühlfluidzulauf kann auch als erster Kühlfluidanschluss und der Kühlfluidablauf als zweiter Kühlfluidanschluss be ¬ zeichnet werden. Der Kühlfluidkanal ist innerhalb der Kühleinrichtung, vor ¬ zugsweise innerhalb eines Hohlraums der Kühleinrichtung ange ¬ ordnet oder durch den Hohlraum der Kühleinrichtung gebildet. Der Kühlfluidkanal ist von der Kontaktfläche / den Kontakt- flächen der Kühleinrichtung fluidgetrennt . Das Kühlfluid kommt folglich mit dem Leistungskontakt / den Leistungskontakten nicht in direkten Kontakt.

Vorzugsweise ist der Ladestecker derart ausgebildet, dass die Kühleinrichtung ein Metall aufweisendes Kühlelement umfasst.

Durch eine entsprechende Ausbildung der Kühleinrichtung ist eine nochmals verbesserte Verteilung und Ableitung der in dem Leistungskontakt / in den Leistungskontakten erzeugten Wärme an die Kühleinrichtung ermöglicht. Folglich können mittels des entsprechend ausgebildeten Ladesteckers bei gleichbleibendem Leitungsquerschnitt des Leistungskontakts / der Leistungskon ¬ takte größere Ladeströme übertragen werden, ohne dass sich der Leistungskontakt / die Leistungskontakte übermäßig erhitzt / erhitzen.

Als Metall kann beispielsweise Aluminium, Aluminiumdruckguss , Kupfer, Messing, Eisen, Stahl oder Legierungen dieser Metalle Verwendung finden.

Weiter vorzugsweise ist der Ladestecker derart ausgebildet, dass die Kühleinrichtung einen Vergusskörper aufweist und das Kühlelement in dem Vergusskörper zumindest teilweise einge ¬ gossen ist.

Bei einer entsprechenden Ausbildung des Ladesteckers ist eine innige Verbindung zwischen dem Vergusskörper und dem Kühlelement gewährleistet, da eine Spaltbildung zwischen den Kontaktflächen des Vergusskörpers und dem Kühlelement wirksam vermieden wird, so dass ein verbesserter Wärmeübergang zwischen dem Kühlelement und dem Vergusskörper ermöglicht ist. Daher können erhöhte Ladeströme mittels des Ladesteckers, im Genaueren mittels der Leistungskontakte übertragen werden, ohne dass die Leistungskontakte eine vorgegebene Grenztempe ¬ ratur übersteigen. Ferner ist die Herstellung eines entsprechend ausgebildeten Ladesteckers vereinfacht möglich.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Ladeste- ckers weist das Kühlelement zumindest eine Kühlrippe, vor ¬ zugsweise eine Vielzahl von Kühlrippen auf.

Bei einem entsprechend ausgebildeten Ladestecker ist die Fläche des Kühlelements vergrößert, so dass ein verbesserter Wär- meübergang zwischen dem Kühlelement und dem Vergusskörper ermöglicht ist. Daher können erhöhte Ladeströme mittels des La ¬ desteckers, im Genaueren mittels der Leistungskontakte über ¬ tragen werden, ohne dass die Leistungskontakte eine vorgege ¬ bene Grenztemperatur übersteigen.

Für den Fall, dass das Kühlrippen aufweisende Kühlelement in einem Vergusskörper vergossen ist, ist eine innige Verbindung zwischen dem Vergusskörper und dem Kühlelement gewährleistet, da eine Spaltbildung zwischen den Kontaktflächen des Verguss- körpers und der Kühlrippe / den Kühlrippen wirksam vermieden wird, so dass ein verbesserter Wärmeübergang zwischen dem Kühlelement und dem Vergusskörper ermöglicht ist.

Weiter vorzugsweise ist der Ladestecker derart ausgebildet, dass die zumindest eine Kühlrippe gebogen ausgebildet ist, so dass die Kühlrippe einen Aufnahmeraum bildet, in dem der zweite Anschlussbereich des Leistungskontakts zumindest ab ¬ schnittsweise angeordnet ist. Dabei ist die gebogene Kühlrippe vorzugsweise teilhohlzylin- derförmig oder hohlzylinderförmig ausgebildet. Folglich ist bei einer entsprechenden teilhohlzylinderförmigen bzw. hohlzylinderförmigen Ausgestaltung der Kühlrippe der zweite An- Schlussbereich des Leistungskontakts zumindest abschnitts ¬ weise innerhalb der teilhohlzylinderförmigen bzw. hohlzylinderförmigen Kühlrippe angeordnet.

Bei einer entsprechenden Ausbildung des Ladesteckers wird die in dem Leistungskontakt erzeugte Wärme besonders effektiv ab ¬ geführt, da der Leistungskontakt, im Genaueren der zweite An ¬ schlussbereich des Leistungskontakts über einen vergrößerten Winkelbereich von der gebogenen Kühlrippe umschlossen ist. Zwischen dem zweiten Anschlussbereich des Leistungskontakts und der gebogenen Kühlrippe ist weiterhin das dielektrische Material angeordnet, so dass die gebogene Kühlrippe mit dem Leistungskontakt nicht in direktem Kontakt steht. Die Schicht ¬ dicke des dielektrischen Materials zwischen dem Leistungskontakt und der gebogenen Kühlrippe wird so gewählt, dass kein elektrischer Durchschlag von dem Leistungskontakt zu der Kühl ¬ rippe erfolgt, jedoch möglichst wenig dielektrisches Material zwischen dem Leistungskontakt und der Kühlrippe angeordnet ist . Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Ladesteckers ist dieser derart ausgebildet, dass die Kühleinrichtung einen Kühlfluidzulaufanschluss und einen mit diesem mittels einem innerhalb der Kühleinrichtung angeordneten Kühlfluidkanal fluidverbundenen Kühlfluidablaufanschluss aufweist, wobei der Kühlfluidzulaufanschluss , der Kühlfluidablaufanschluss und der Kühlfluidkanal innerhalb des Kühlelements angeordnet sind, und wobei der Kühlfluidzulaufanschluss mit einer Kühlfluidzu- laufleitung und der Kühlfluidablaufanschluss mit einer Kühl- fluidablaufleitung fluidverbunden sind. Die Kühleinrichtung ist also dadurch aktiv kühlbar, dass ein Kühlmittelstrom durch das Kühlelement strömt. Da das Kühlele ¬ ment ein Metall umfasst bzw. aus einem Metall gefertigt ist, wird durch einen Kühlkreislauf in dem Kühlelement die von dem Leistungskontakt / den Leistungskontakten erzeugte Wärme be ¬ sonders wirksam abgeführt, so dass die Temperatur des Leis ¬ tungskontakts / der Leistungskontakte wirksam reduziert wird. Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch eine Ladestation zur Abgabe elektrischer Energie an einen Empfänger elektrischer Energie gelöst, die einen Ladestecker nach oben beschriebener Art aufweist, der mit der Ladestation mittels eines Versorgungskabels elektrisch ver- bunden ist.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung er ¬ geben sich nachfolgend aus den erläuterten Ausführungsbei ¬ spielen. Dabei zeigen im Einzelnen:

Figur 1: eine perspektivische Darstellung eines erfindungs ¬ gemäßen Ladesteckers von schräg vorne betrachtet;

Figur 2: den in Figur 1 dargestellten Ladestecker von schräg hinten betrachtet;

Figur 3: einen frontseitigen Bereich des in den Figuren 1 und

2 dargestellten Ladesteckers mit demontiertem rückseitigen Bereich des Ladesteckergehäuses, so dass der Ladesteckergehäuseinnenraum ersichtlich ist;

Figur 4 : der in Figur 3 dargestellte Ladestecker ohne Darstellung des Ladesteckergehäuses; Figur 5: einen Leistungskontakt eines erfindungsgemäßen Ladesteckers in Alleinstellung;

Figur 6: eine Kühleinrichtung des erfindungsgemäßen Ladeste- ckers in Alleinstellung;

Figur 7 : einen frontseitigen Bereich eines erfindungsgemäßen

Ladesteckers gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei der rückseitige Bereich des Ladesteckergehäuses demontiert, so dass der Ladesteckergehäuseinnenraum ersichtlich ist;

Figur 8: die Kühleinrichtung des in Figur 7 dargestellten

Ladesteckers in Alleinstellung, wobei ein Kühlele- ment der Kühleinrichtung in nicht in die Kühleinrichtung eingegossener Anordnung dargestellt ist;

Figur 9A: das in den Figuren 7 und 8 dargestellte Kühlelement in Alleinstellung in einer Frontansicht; und

Figur 9B : das in Figur 9A dargestellte Kühlelement in einer perspektivischen Darstellung.

In der nun folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugs- zeichen gleiche Bauteile beziehungsweise gleiche Merkmale, so dass eine in Bezug auf eine Figur durchgeführte Beschreibung bezüglich eines Bauteils auch für die anderen Figuren gilt, so dass eine wiederholende Beschreibung vermieden wird. Ferner sind einzelne Merkmale, die in Zusammenhang mit einer Ausfüh- rungsform beschrieben wurden, auch separat in andere Ausführungsformen verwendbar. In den Figuren 1 und 2 ist ein erfindungsgemäßer Ladestecker 100 zur Kopplung mit einer korrespondierenden und in den Figuren nicht dargestellten Verbindungsvorrichtung und zur Übertragung elektrischer Energie dargestellt. Bei dem darge- stellten Ladestecker 100 handelt es sich um einen Ladestecker 100 für das sogenannte Combined AC/DC-Charging System, dass ein Ladesteckersystem für Elektrofahrzeuge nach IEC 62196 ist, und ein AC-Laden (Wechselstrom) und ein DC-Laden (Gleichstrom) unterstützt. Das Combined AC/DC-Charging Sys- tem besteht im Wesentlichen aus einer fahrzeugseitigen

Buchse, dem sogenannten Inlet, und dem Ladestecker 100.

Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, weist der Ladestecker 100 ein Ladesteckergehäuse 110 auf, in dem ein Hal- tegriff 113 zur Handhabe des Ladesteckers 100 ausgebildet ist. Endseitig ist der Ladestecker 100 mit einem Versorgungskabel 140 verbunden, mittels dem der Ladestecker 100 mit einer nicht dargestellten Ladestation verbunden bzw. verbindbar ist. Eine frontseitige Kontaktseite 112 des Lade- Steckers 100 ist in eine nicht dargestellte Ladebuchse, bei ¬ spielsweise eines elektrobetriebenen Kraftfahrzeugs einführ ¬ bar. Der Ladestecker 100 weist einen frontseitigen Bereich 100_1 und einen rückseitigen Bereich 100_2 auf. In Figur 3 ist der frontseitige Bereich 100_1 in Alleinstel ¬ lung und ohne den rückseitigen Bereich 100_2 des Ladesteckers 100 dargestellt, so dass ein Ladesteckergehäuseinnen- raum 111 erkennbar ist. In Figur 4 ist auch der frontseitige Bereich 100_1 des Ladesteckers nicht dargestellt, so dass auch ein frontseitiger Bereich des Innenlebens des Ladesteckers 100 erkennbar ist. Der dargestellte Ladestecker 100 weist zwei im Ladesteckergehäuse 110 angeordnete Leistungs ¬ kontakte 10 auf, wobei ein Leistungskontakt 10 in Allein ¬ stellung in Figur 5 dargestellt ist. Die Leistungskontakte 10 sind mittels einer Befestigungseinrichtung 16, die als Befestigungsflansch 16 oder als Dichtflansch 16 bezeichnet werden kann, mit einer Kühleinrichtung 20 des Ladesteckers 100 verbunden. Die Kühleinrichtung 20 ist in Figur 6 in Al- leinstellung dargestellt.

Wie aus den Figur 5 ersichtlich ist, umfasst der Leistungs ¬ kontakt 10 einen ersten als Kontaktbuchse 11 ausgebildeten Anschlussbereich 11, der zur galvanischen Verbindung mit ei- nem elektrischen Energieempfänger, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Batterie eines elektrobetriebenen Fahrzeuges sein kann, ausgebildet ist. Im Genaueren ist die Kontaktbuchse 11 zur Aufnahme eines in den Figuren nicht dargestellten Kontaktstiftes ausgebildet. Der erfindungsge- mäße Leistungskontakt 10 umfasst ferner einen zweiten An ¬ schlussbereich 12, der zur galvanischen Verbindung mit einem Ladekabel 120 ausgebildet ist. Das Ladekabel 120 wiederum ist mit einer nicht dargestellten elektrischen Energiequelle verbunden. Bei dieser elektrischen Energiequelle kann es sich beispielsweise um eine Ladestation für ein elektroange- triebenes Kraftfahrzeug handeln.

Die Kontaktbuchse 11 ist segmentiert aufgebaut. Dazu weist die Kontaktbuchse 11 eine Vielzahl von Längsausnehmungen auf, sodass die Kontaktbuchse 11 eine der Anzahl der Längs ¬ ausnehmungen entsprechende Anzahl von Mantelsegmenten 14 aufweist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Mantelsegmente 14 als Zylindermantelsegmente 14 ausgebildet. Die radialen Abstände der Zylindermantelsegmente 14 sind zu ¬ einander variabel, d.h. die einzelnen Zylindermantelsegmente 14 können unter Vergrößerung der Längsausnehmungen auseinandergedrückt werden, wenn beispielsweise die Kontaktbuchse 11 auf einen in den Figuren nicht dargestellten und beispielsweise fahrzeugseitig bereitgestellten Kontaktstift aufge ¬ schoben wird. Dadurch wird eine zuverlässige elektri ¬ sche/galvanische Verbindung zwischen der Kontaktbuchse 11 und dem Kontaktstift erreicht.

Der zweite Anschlussbereich 12 des Leistungskontakts 10 ist mit einem Ladekabel 120 galvanisch verbunden, sodass durch Einführen eines in den Figuren nicht dargestellten Kontakt- Stiftes in den Aufnahmeraum der Kontaktbuchse 11 über den Leistungskontakt 10 ein Ladestrom übertragbar ist.

Wie bereits oben in der vorliegenden Beschreibung angedeutet, weist der Ladestecker 100 ferner eine mit dem zweiten Anschlussbereich 12 des Leistungskontakts 10 in direkten

Kontakt stehende Kühleinrichtung 20 auf. Die Kühleinrichtung 20 weist ein dielektrisches Material auf, das elektrisch isolierend ist. Kontaktflächen 21 der Kühleinrichtung 20, die mit den zweiten Anschlussbereichen 12 der Leistungskon- takte 10 in direktem Kontakt stehen, sind aus dem dielektrischen Material gebildet.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kühleinrichtung 20 als Vergusskörper 20 ausgebildet, so dass die zweiten Anschlussbereiche 12 der Leistungskontakte 10 in den Vergusskörper 20 eingegossen sind. Somit ist eine innige Verbindung zwischen dem Vergusskörper 20 und den Leistungskontakten 10 erreicht, da eine Spaltbildung zwischen den Kontaktfläche 21 der Kühleinrichtung 20 und den zweiten An- Schlussbereich 12 der Leistungskontakte 10 wirksam vermieden wird, so dass ein verbesserter Wärmeübergang von den Leistungskontakten 10 zu der Kühleinrichtung 20 gewährleistet ist . In Figur 7 ist ein Ladestecker 100 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit demontiertem rückseitigen Bereich 100_2 dargestellt. Es ist ersichtlich, dass die Kühleinrichtung 20 zusätzlich zum Vergusskörper 20 ein Kühlelement 22 aufweist, das in dem Vergusskörper 20 zu ¬ mindest abschnittsweise eingegossen ist. In Figur 8 ist die Kühleinrichtung 20 des in Figur 7 dargestellten Ladesteckers 100 in Alleinstellung und in einem Zustand dargestellt, in dem das Kühlelement 22 nicht in dem Vergusskörper 20 einge- gössen ist. In den Figuren 9A und 9B ist das Kühlelement 22 in Alleinstellung dargestellt.

Das Kühlelement 22 ist aus einem Metall, beispielsweise Alu ¬ minium und/oder Kupfer und/oder Eisen und/oder Stahl uns/o- der Messing usw., gefertigt. Das Kühlelement 22 weist meh ¬ rere Kühlrippen 25, 26 auf, wobei die Kühlrippen 26 gebogen ausgebildet sind. Im Genaueren sind die Kühlrippen 26 teil- hohlzylinderförmig ausgebildet und definieren jeweils einen Aufnahmeraum 27, in dem jeweils ein zweiter Anschlussbereich 12 eines Leistungskontakts 10 angeordnet ist.

Die in den Leistungskontakten 10 erzeugte Wärme besonders effektiv abgeführt, da die Leistungskontakte 10, im Genaue ¬ ren die zweiten Anschlussbereiche 12 der Leistungskontakte 10 über einen vergrößerten Winkelbereich von den gebogenen Kühlrippe 27 umschlossen sind. Zwischen den zweiten Anschlussbereichen 12 und den gebogenen Kühlrippen 27 ist weiterhin das dielektrische Material angeordnet, so dass die gebogene Kühlrippen 27 mit den Leistungskontakten 10 nicht in direktem Kontakt stehen.

Das Kühlelement 22 der Kühleinrichtung 20 weist einen Kühl- fluidzulaufanschluss 23 und einen Kühlfluidablaufanschluss 24 auf. Sowohl der Kühlfluidzulaufanschluss 23 als auch der Kühlfluidablaufanschluss 24 sind mit einem innerhalb des Kühlelements 22 angeordneten Kühlfluidkanal fluidverbunden, sodass durch Einleiten eines Kühlfluids über den Kühlfluid- zulaufanschluss 23 Wärme von dem Kühlelement 22 und somit von den Leistungskontakten 10 auf das Kühlfluid übertragen wird, wobei dann das erwärmte Kühlfluid über den Kühlflui- dablaufanschluss 24 aus dem Kühlelement 22 abgeleitet wird.

Bezugs zeichenliste :

1 Leistungskontaktsystem

10 Leistungskontakt / Elektroanschlusskörper

11 erster Anschlussbereich / Kontaktbuchse (des Leistungskontakts)

12 zweiter Anschlussbereich (des Leistungskontakts)

13 (zylinderförmige) Kontaktfläche (des zweiten An- schlussbereichs )

14 Mantelsegment / Zylindermantelsegment (der Kontakt ¬ buchse)

16 Befestigungseinrichtung / Befestigungsflansch (des

Leistungskontakts )

20 Kühleinrichtung / Vergusskörper

21 Kontaktfläche (der Kühleinrichtung)

22 Kühlelement

23 Kühlfluidzulaufanschluss

24 Kühlfluidablaufanschluss

25 Kühlrippe

26 teilhohlzylinderförmige Kühlrippe /

teil Zylindermantelförmige Kühlrippe

27 Aufnahme (der teilhohlzylinderförmigen Kühlrippe)

100 Ladestecker / Steckverbinder

110 Ladesteckergehäuse

100_1 frontseitiger Bereich (des Ladesteckers)

100_2 rückseitiger Bereich (des Ladesteckers)

111 Ladesteckergehäuseinnenraum

112 Kontaktseite (des Ladesteckergehäuses)

113 Haltegriff (des Ladesteckergehäuses)

120 Ladekabel (des Ladesteckers)

140 Versorgungskabel