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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE AND ASSEMBLY FOR CHECKING THE FUNCTIONALITY OF A CHARGING STATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/222615
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device (100) for checking the functionality of a charging station for electric vehicles. The device (100) has (a) a housing (110) with an input-side first end section (110a) and an output-side second end section (110b); (b) a plug connector (120), which is arranged on the first end section (110a), for electrically connecting to a charging station plug connector that complements the plug connector (110a), wherein the plug connector (120) comprises (b1) at least one charging voltage contact element (L1-L3) for transmitting an electric charging voltage, (b2) a first contact element (CP), and (b3) a second contact element (PE); (c) an output connection (130), which is arranged on the second end section (110b) and which is electrically connected to the charging voltage contact elements (L1-L3), for connecting an electric measuring tool (790) for detecting electric characteristics of the charging station in different operating states; (d) an electric circuit (340) which is arranged in the housing (110) and which comprises at least two electric resistors (R1, R2); and (e) a switch (150) which (e1) is attached to the housing (110), (e2) is electrically connected to the electric circuit (340), and (e3) has at least two switch positions. A first resistance value between the first contact element (CP) and the second contact element (PE) is set in a first switch position, and a second resistance value is set in a second switch position.

Inventors:
EMBERGER HOLGER-MAX (DE)
UNMÜSSIG KLAUS (DE)
NISEVIC NEBOJSA (RS)
Application Number:
PCT/EP2023/062998
Publication Date:
November 23, 2023
Filing Date:
May 15, 2023
Export Citation:
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Assignee:
HOOVER DAM TECH GMBH (DE)
International Classes:
G01R1/00; B60L53/16; G01R31/00; G01R31/40; H01H15/00
Foreign References:
DE3151261A11983-07-07
DE3511600A11986-10-02
US20120307981A12012-12-06
Other References:
HERBST ET AL: "Konzept und Prototyp zur Überprüfung der Schutzmaßnahmen gegen elektrischen Schlag von DC-Ladestationen für Elektrofahrzeuge", SYMPOSIUM ENERGIEINNOVATION, 14 February 2018 (2018-02-14), XP093027449, Retrieved from the Internet [retrieved on 20230228]
Attorney, Agent or Firm:
SCHINDELMANN, Peter (DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Vorrichtung (100) zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit einer Ladestation für Elektrofahrzeuge, die Vorrichtung (100) aufweisend ein Gehäuse (110) mit einem eingangsseitigen ersten Endabschnitt (110a) und einem ausgangsseitigen zweiten Endabschnitt (110b); einen Steckverbinder (120), welcher an dem ersten Endabschnitt (110a) angeordnet und ausgebildet ist, zum elektrischen Verbinden mit einem zu dem Steckverbinder (110a) komplementären Steckverbinder der Ladestation, wobei der Steckverbinder (120) umfasst

(i) zumindest ein Ladespannung-Kontaktelement (LI, L2, L3) für eine Übertragung einer elektrischen Ladespannung,

(ii) ein erstes Kontaktelement (CP) und

(iii) ein zweites Kontaktelement (PE); einen Ausgangsanschluss (130), welcher an dem zweiten Endabschnitt (110b) angeordnet ist und welcher elektrisch mit den Ladespannung- Kontaktelementen (LI, L2, L3) verbunden ist, zum Anschließen eines elektrischen Messwerkzeuges (790) zum Erfassen von elektrischen Kenngrößen der Ladestation in verschiedenen Betriebszuständen; eine elektrische Schaltung (340), welche in dem Gehäuse (110) angeordnet ist und welche zumindest zwei elektrische Widerstände (RI, R2) umfasst; und einen Schalter (150), welcher

(i) an dem Gehäuse (110) angebracht ist,

(ii) mit der elektrischen Schaltung (340) elektrisch verbunden ist und

(iii) zumindest zwei Schalterstellungen hat, wobei zwischen dem ersten Kontaktelement (CP) und dem zweiten Kontaktelement (PE) in einer ersten Schalterstellung ein erster Widerstandswert geschaltet ist und in einer zweiten Schalterstellung ein zweiter Widerstandswert geschaltet ist, welcher unterschiedlich ist zu dem ersten Widerstandswert.

2. Vorrichtung (100) gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei der Schalter (150) ferner eine dritte Schalterstallung aufweist und mit der elektrischen Schaltung (340) derart elektrisch verbunden ist, dass zwischen dem ersten Kontaktelement (CP) und dem zweiten Kontaktelement (PE) in der dritten Schalterstallung ein dritter Widerstandswert geschaltet ist, welcher unterschiedlich ist sowohl zu dem ersten Widerstandswert als auch zu dem zweiten Widerstandswert.

3. Vorrichtung (100) gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei der Schalter (150) ferner eine vierte Schalterstallung aufweist und mit der elektrischen Schaltung (340) derart elektrisch verbunden ist, dass zwischen dem ersten Kontaktelement (CP) und dem zweiten Kontaktelement (PE) in der vierten Schalterstallung ein vierter Widerstandswert geschaltet ist, welcher unterschiedlich ist sowohl zu dem ersten Widerstandswert, dem zweiten Widerstandswert als auch zu dem dritten Widerstandswert.

4. Vorrichtung (100) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schalter (150) ferner eine fünfte Schalterstallung aufweist und mit der elektrischen Schaltung derart elektrisch verbunden ist, dass zwischen dem ersten Kontaktelement (CP) und dem zweiten Kontaktelement in der fünften Schalterstallung ein fünfter Widerstandswert geschaltet ist, welcher indikativ ist für einen Fehlerzustand der Ladestation und/oder, bei einem realen Ladevorgang für einen Fehlerzustand des angeschlossenen Elektrofahrzeugs.

5. Vorrichtung (100) gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei die fünfte Schalterstallung eine federnde Schalterstellung ist, welche nur dann für eine gewisse Zeitspanne angenommen wird, wenn der Schalter (150) unter Aufwenden einer Kraft in der fünften Schalterstallung gehalten wird.

6. Vorrichtung (100) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,

(i) wobei der Steckverbinder (120) ein elektrischer Stecker ist und der komplementäre Steckverbinder eine elektrische Steckdose oder Kopplung ist oder

(ii) wobei der Steckverbinder (120) eine elektrische Kopplung ist und der komplementäre Steckverbinder ein elektrischer Stecker ist.

7. Vorrichtung (100) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Steckverbinder (120) und zumindest ein Teil des Gehäuses (110) einem mittels eines Standards definierten standardisierten Steckertyp für ein Laden von Elektrofahrzeugen entsprechen.

8. Vorrichtung (100) gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei der Standard der IEC 62196 Standard, der SAEJ J1772 Standard, der Tesla™ Standard, oder der Chademo Standard ist.

9. Vorrichtung (100) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schalter (150) ein elektrisches Schaltelement (352) und ein Bedienelement (354) aufweist, wobei das elektrische Schaltelement (352) innerhalb des Gehäuses (110) angeordnet ist und das Bedienelement (354) außerhalb des Gehäuses (110) angeordnet ist und wobei das Bedienelement (354) mit der Außenseite des Gehäuses (110) eine Überlappung aufweist.

10. Vorrichtung (100) gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei die Überlappung zwischen Bedienelement (354) und Gehäuse (110) eine Fläche von 3 cm2, bevorzugt 2 cm2 und weiter bevorzugt 4 cm2 aufweist.

11. Vorrichtung (100) gemäß einem der beiden vorangehenden Ansprüche, wobei das Bedienelement (354) relativ zu dem Gehäuse (110) linear verschiebbar ist.

12. Vorrichtung (100) gemäß einem der drei vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend zumindest ein mechanisches Anschlagselement (517), welches im Inneren des Gehäuses (110) angeordnet ist und welches derart ausgebildet ist, dass das Schaltelement (352) und/oder die elektrische Schaltung (340) im Inneren des Gehäuses (110) raumfest angeordnet ist.

13. Vorrichtung (100) gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei zumindest ein Teil des Gehäuses (110) und das mechanische Anschlagselement (517) einstückig ausgebildet sind. 14. Vorrichtung (100) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die elektrische Schaltung (340) eine Leiterplatte (342) aufweist, welche im Inneren des Gehäuses (110) angeordnet ist.

15. Vorrichtung (100) gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei die elektrische Schaltung (340) nach oben offene Kontaktbereiche (544) aufweist, die an einer Oberseite der Leiterplatte (342) ausgebildet sind, und wobei der Schalter (150) ein federndes Kontaktelement (558) aufweist, welches mit (i) zumindest einem Kontaktbereich (544) und (ii) zumindest einem von dem ersten Kontaktelement (CP) und dem zweiten Kontaktelement (PE) elektrisch leitend verbunden ist.

16. Vorrichtung (100) gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei das federnde Kontaktelement (558) und die Kontaktbereiche (544) derart konfiguriert sind, dass der Schalter (150) unterbrechungsfrei von einem ersten Schaltzustand in einen zweiten Schaltzustand überführbar ist.

17. Vorrichtung (100) gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei die elektrische Schaltung (340) einen elektrischen Zentralleiter (846) aufweist, welcher unabhängig von dem Schaltzustand mit dem federnden Kontaktelement (558) in elektrischen Kontakt steht.

18. Vorrichtung (100) gemäß dem vorangehenden Anspruch, ferner aufweisend eine Diode (848), welche zwischen dem elektrischen Zentralleiter (846) und dem ersten Kontaktelement (CP) geschaltet ist.

19. Vorrichtung (100) gemäß einem der beiden vorangehenden Ansprüche, wobei das federnde Kontaktelement (558) und die Kontaktbereiche (544) derart konfiguriert sind, dass bei einem Übergang zwischen zwei Schaltzuständen das federnde Kontaktelement (558) gleichzeitig mit zwei Kontaktbereichen (844A1, 844A2; 844B1, 844B2; 844C1, 844C2; 844D1, 844D2) in elektrischem Kontakt steht. 20. Anordnung (780) zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit einer Ladestation für Elektrofahrzeuge, die Anordnung aufweisend eine Vorrichtung (100) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche und das elektrische Messwerkzeug (790) zum Erfassen von elektrischen Kenngrößen der Ladestation in verschiedenen Betriebszuständen, wobei das elektrische Messwerkzeug (790) an dem Ausgangsanschluss (130) der Vorrichtung (100) angeschlossen ist.

21. Anordnung (780) gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei die Vorrichtung (100) und das elektrische Messwerkzeug (790) über eine lösbare elektrische Verbindungstruktur elektrisch miteinander verbunden sind.

Description:
Vorrichtung und Anordnung zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit einer Ladestation

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet von Ladestationen für Elektrofahrzeuge. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung sowie eine Anordnung zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit einer Ladestation für ein Elektrofahrzeug.

Hintergrund der Erfindung

Mit dem Ausbau der Elektromobilität werden immer mehr Ladestationen für Elektrofahrzeuge benötigt. Diese müssen auf Funktion und Sicherheit geprüft werden. Die wichtigsten funktionalen Prüfungen für eine solche Ladestation sind:

(i) Schaltet die Ladestation ein?

(ii) Liegt eine korrekte Spannung an zumindest einem der Drehstrom-Außenleiter LI, L2 und L3 der Ladestation an?

(iii) Schaltet die Ladestation bei Fehlern ab?

Nach einer Erstinstallation einer Ladestation ist zudem die sichere elektrische Funktionalität der Ladestation zu prüfen. Dazu zählen eine Messung des Erdungswiderstands und des Isolationswiderstand sowie ein Funktionstest des FI Schalters der Ladestation.

Für die meisten dieser Prüfaufgaben ist die Ladestation einzuschalten. Dies erfolgt beispielsweise bei einem EN 62196 Typ 2 Steckertyp durch ein Einschalt CP Steuersignal auf dem sog. CP (engl. Control Pilot) Ladekontakt, über den im normalen Ladebetrieb standardisierte CP Steuersignale zwischen dem Elektrofahrzeug und der Ladestation ausgetauscht werden. CP Steuersignale auf

PS: ko dem CP Ladekontakt werden auch zum Umschalten der betreffenden Ladestation in verschiedene Betriebszustände genutzt. Ein entsprechendes Signal wird auch für Ladestationen für oder mit einem Typ 1 Stecker gemäß der Norm SAE J1772 genutzt.

Ein Teil der notwendigen Prüfaufgaben können durch existierende Messwerkzeuge wie einem Spannungsprüfer, Multimeter oder einem sog. VDE 0100 Tester durchgeführt werden, wobei letzterer mittels einer standardisierten Messsequenz überprüft, ob die Ladestation die Normenreihe der DIN Norm VDE 0100 erfüllt, welche für die Planung, Errichtung und Prüfung von Niederspannungsanlagen relevant ist, die mit einer Wechselspannung bis maximal 1000 V oder einer Gleichspannung bis maximal 1500 V arbeiten.

Zum Prüfen einer Ladestation benötigt ein Elektriker zwei elektrische Messwerkzeuge. Ein erstes elektrisches Messwerkzeug ist ein sog. EV Adapter, welcher über einen standardisierten Ladestecker, beispielsweise ein sog. EN 62196 Typ 2 Stecker, der für eine Simulation der für die Prüfung erforderlichen CP Steuersignale CP Signals sorgt und der zusätzlich die Ladekontakte LI, L2, L3, N und PE auf Buchsen geführt, so dass eine Kontaktierung durch ein nachgeschaltetes elektrisches Messgerät möglich ist. Das zweite elektrische Messwerkzeug ist das genannte nachgeschaltete elektrische Messgerät, welches über Messleitungen mit den einzelnen Buchsen des EV Adapters zu verbinden ist. Das nachgeschaltete elektrische Messgerät kann beispielsweise ein vorstehend genannter VDE 0100 Tester sein. Dies bedeutet, dass für ein vollständiges Prüfen einer Ladestation immer zwei Messwerkzeuge benötigt werden, welche zusammen mit einem Ladestecker, der mit dem EV Adapter verbunden ist von dem prüfenden Elektriker gehandhabt werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein für die Prüfung von Ladestationen für Elektrofahrzeuge zuverlässiges, einfach zu handhabendes und sicheres Messwerkzeug zu schaffen. Zusammenfassung der Erfindung

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit einer Ladestation für Elektrofahrzeuge beschrieben. Die Vorrichtung weist auf (a) ein Gehäuse mit einem eingangsseitigen ersten Endabschnitt und einem ausgangsseitigen zweiten Endabschnitt; (b) einen Steckverbinder, welcher an dem ersten Endabschnitt angeordnet und ausgebildet ist, zum elektrischen Verbinden mit einem zu dem Steckverbinder komplementären Steckverbinder der Ladestation. Der Steckverbinder umfasst (bl) zumindest ein Ladespannung-Kontaktelement für eine Übertragung einer elektrischen Ladespannung, (b2) ein erstes Kontaktelement und (b3) ein zweites Kontaktelement. Die beschriebene Vorrichtung weist ferner auf (c) einen Ausgangsanschluss, welcher an dem zweiten Endabschnitt angeordnet ist und welcher elektrisch mit den Ladespannung-Kontaktelementen verbunden ist, zum Anschließen eines elektrischen Messwerkzeuges zum Erfassen von elektrischen Kenngrößen der Ladestation in verschiedenen Betriebszuständen; (d) eine elektrische Schaltung, welche in dem Gehäuse angeordnet ist und welche zumindest zwei elektrische Widerstände umfasst; und (e) einen Schalter. Der Schalter (el) ist an dem Gehäuse angebracht ist, (e2) ist mit der elektrischen Schaltung elektrisch verbunden und (e3) hat zumindest zwei Schalterstellungen. Erfindungsgemäß ist zwischen dem ersten Kontaktelement und dem zweiten Kontaktelement in einer ersten Schalterstellung ein erster Widerstandswert geschaltet und in einer zweiten Schalterstellung ein zweiter Widerstandswert geschaltet, welcher unterschiedlich ist zu dem ersten Widerstandswert.

Der beschriebenen Vorrichtung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch ein einfaches Betätigen des Schalters von einer Bedienperson verschiedene elektrische Widerstände zwischen die beiden Kontaktelemente geschaltet werden können. Dies hat den Vorteil, dass gegenüber der Ladestation auf einfache Weise eine Widerstandskennung realisiert werden kann, welche die Ladestation in verschiedene Betriebszustände versetzt oder jeweils einen Übergang zwischen verschiedenen Betriebszuständen der Ladestation kodiert.

Vor diesem Hintergrund ist der Begriff "Betriebszustand" in diesem Dokument breit auszulegen. Ein Betriebszustand kann demzufolge nicht nur ein aktueller (statischer) Betriebszustand sein, in dem sich die Ladestation zumindest für eine gewisse Zeitspanne befindet. Ein Betriebszustand kann auch ein Übergang zwischen zwei an sich nicht dynamischen Betriebszuständen sein. Ein nicht dynamischer Betriebszustand wird von der betreffenden Ladestation jeweils für eine gewisse Zeitspanne angenommen. Ein dynamischer Betriebszustand ist in diesem Zusammenhang der Zustand, in dem ein Wechsel zwischen zwei nicht dynamischen Betriebszuständen erfolgt. Ein dynamischer Betriebszustand kann daher theoretisch nur für einen gewissen Zeitpunkt und nicht für eine gewisse Mindestzeitspanne angenommen werden.

Die Widerstände der elektrischen Schaltung können so gewählt werden, dass die Vorrichtung gegenüber der Ladestation die Anwesenheit bzw. die "Angeschlossenheit" eines Elektrofahrzeugs simuliert, welches für einen Ladevorgang einen bestimmten Betriebszustand der Ladestation oder (in Einklang mit bekannten Standards für ein Laden von Elektrofahrzeugen) eine Abfolge von Betriebszuständen erfordert. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die elektrische Schaltung auch derart konfiguriert sein kann, dass ein Widerstandswert Null Ohm ist und/oder ein Widerstandswert Unendlich Ohm ist. In ersterem Fall wird der Widerstandswert Null einfach durch einen durgehenden Leiter erzeugt, in zweiterem Fall ergibt sich der Widerstandswert Unendlich durch eine Unterbrechung eines Leiters, was insbesondere durch einen offenen Schalter erreicht werden kann.

Das erste Kontaktelement kann beispielsweise ein Steuersignal-Kontaktelement sein, über welches in an sich bekannter Weise Steuersignale zwischen einem Elektrofahrzeug und der betreffenden Ladestation ausgetauscht werden können. Das zweite Kontaktelement kann beispielsweise ein Nullleiter-Kontaktelement sein, der einem nicht spannungsführenden Nullleiter (bezogen auf die Ladespannung Kontaktelemente) zugeordnet ist. Alternativ kann das zweite Kontaktelement ein Masse- bzw. Erdungskontakt sein.

Erfindungsgemäß ermöglicht der Ausgangsanschluss ein Anschließen eines in Bezug zu der Vorrichtung externen Messwerkzeuges, mit dem die Ladestation in unterschiedlichen Betriebszuständen, welche durch verschiedene Widerstandswerte aktiviert bzw. kodiert werden, in an sich bekannter Weise hinsichtlich ihrer Funktionsfähigkeit überprüft bzw. getestet werden kann. Das Messwerkzeug kann jedes für eine Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Ladestation geeignetes und für sich bekanntes elektrisches Messgerät sein, beispielsweise die in diesem Dokument einleitend genannten elektrischen Messgeräte Spannungsprüfer, Multimeter und VDE 0100 Tester. Insbesondere können mit dem (externen) Messwerkzeug für den jeweiligen Betriebszustand erforderliche Spannungspegel an denjenigen Kontaktelementen der Ladestation gemessen werden, über welche bei einem realen Ladevorgang Ladeströme fließen und welche für ein Überprüfen der Funktionsfähigkeit der betreffenden Ladestation mit den Ladespannung-Kontaktelementen der erfindungsgemäßen Vorrichtung elektrisch verbunden sind. Außerdem kann ein geeignetes Messwerkzeug, ggf. ähnlich wie bei der Prüfung einer Strom-Steckdose beispielsweise in einem Haushalt, elektrische Eigenschaften wie beispielsweise Erdungswiderstand und Isolationswiderstand überprüfen. Im Unterschied zu der Überprüfung einer solchen Steckdose ist es bei einer Ladestation aber üblicherweise erforderlich, die Ladestation zunächst einzuschalten. Ein solches Einschalten kann, wie nachstehend genauer beschrieben, durch eine geeignete Widerstandskennung zwischen den beiden elektrischen Kontaktelementen erfolgen.

Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Vorrichtung zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit einer Ladestation besteht darin, dass an den Ausgangsanschluss verschiedene Arten von externen Messwerkzeugen angeschlossen werden können. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist also vielseitig verwendbar.

Die Ladespannung-Kontaktelemente können, abhängig von der Art der Ladespannung bzw. des Ladestroms, ein, zwei oder drei Ladespannung- Kontaktelemente umfassen. Im Fallen eines Ladens mit einem zweiphasigen Wechselstrom, beispielsweise einem einfachen Haushaltsstrom, genügen zwei Ladespannung-Kontaktelemente. Im Falle eines typischerweise deutlich leistungsfähigeren dreiphasigen Drehstroms sind zumindest drei Ladespannung- Kontaktelemente erforderlich. Bei einem Laden mit einem Gleichstrom, welches häufig für besonders hohe Ladeleistungen verwendet wird, genügen in der Regel ebenfalls zwei Ladespannung-Kontaktelemente. Es können, wie beispielsweise bei einem sog. CCS (Combined Charging System) Stecker auch zusätzlich zu zumindest einem Wechselstrom-Ladekontakt auch noch zwei Gleichstrom Ladekontakte vorhanden sein.

Zusätzlich kann der Steckverbinder auch noch ein Erdungs-Kontaktelement aufweisen. Dieses kann in bekannter weise, insbesondere bei einem realen Ladevorgang, für eine hohe elektrische Betriebssicherheit sorgen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Schalter ferner eine dritte Schalterstallung auf und ist mit der elektrischen Schaltung derart elektrisch verbunden, dass zwischen dem ersten Kontaktelement und dem zweiten Kontaktelement in der dritten Schalterstallung ein dritter Widerstandswert geschaltet ist, welcher unterschiedlich ist sowohl zu dem ersten Widerstandswert als auch zu dem zweiten Widerstandswert.

Zum Bereitstellen eines dritten Widerstandswertes kann die elektrische Schaltung drei Widerstände aufweisen, wobei bevorzugt jedem Widerstand genau ein Widerstandswert zwischen den beiden Kontaktelementen zugeordnet ist. Alternativ kann auch durch eine Kombination durch eine Serien- oder Reihenschaltung von genau zwei Widerständen bei einem der drei Schalterzustände der Widerstandswert bereitgestellt werden. Durch die dritte Schalterstellung können somit auf einfache Weise, mit zwei oder mit drei Widerständen, drei Widerstandskennungen realisiert werden.

Auch der dritte Widerstandswert kann einen bestimmten Betriebszustand einer zu überprüfenden Ladestation kodieren bzw. einem dritten Betriebszustand der Ladestation zugeordnet sein. So kann zum Beispiel im Einklang mit einem Standard für Ladestationen ein erster Widerstandswert RI einen betriebsbereiten Zustand der Ladestation kodieren. Ein zweiter Widerstandswert R2 kann den Beginn eines Ladevorgangs kodieren und ein dritter Widerstandswert R3 kann das Ende eines Ladevorgangs kodieren.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Schalter ferner eine vierte Schalterstallung auf und ist mit der elektrischen Schaltung derart elektrisch verbunden, dass zwischen dem ersten Kontaktelement und dem zweiten Kontaktelement in der vierten Schalterstallung ein vierter Widerstandswert geschaltet ist, welcher unterschiedlich ist sowohl zu dem ersten Widerstandswert, dem zweiten Widerstandswert als auch zu dem dritten Widerstandswert.

Der vierte Widerstandswert zwischen den beiden Kontaktelementen kann als ein vierter Betriebszustand der Ladestation einen Ladevorgang kodieren, welche unter bestimmten Bedingungen für ein zuverlässiges und betriebssicheres Laden eines Elektrofahrzeugs erforderlich ist. So kann der vierte Betriebszustand beispielsweise einen (Übergang zu einem) Ladevorgang kodieren, welcher aus Sicherheitsgründen für das Laden eines Bleibatterie eines Elektrofahrzeugs oder für ein Laden in einem geschlossenen Raum erforderlich ist.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Schalter ferner eine fünfte Schalterstallung auf und ist mit der elektrischen Schaltung derart elektrisch verbunden, dass zwischen dem ersten Kontaktelement und dem zweiten Kontaktelement in der fünften Schalterstallung ein fünfter Widerstandswert geschaltet ist, welcher indikativ ist für einen Fehlerzustand der Ladestation und/oder, bei einem realen Ladevorgang für einen Fehlerzustand des angeschlossenen Elektrofahrzeugs.

Der fünfte Widerstandswert ist insbesondere unterschiedlich zu dem ersten und dem zweiten Widerstandswert. Bevorzugt ist er auch unterschiedlich zu dem dritten Widerstandswert und weiter bevorzugt ist er auch unterschiedlich zu dem vierten Widerstandswert. Mit dem beschriebenen fünften Widerstandswert zwischen den beiden Kontaktelementen kann überprüft werden, ob (im Einklang mit einem Standard) die Ladestation abschaltet oder zumindest einen elektrischen Ladevorgang unterbricht oder abbricht. Durch die Bereitstellung des fünften Widerstandswertes kann auf einfache Weise die Betriebssicherheit der betreffenden Ladestation getestet bzw. überprüfet werden.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass der fünfte Widerstandswert Null Ohm sein kann. Wenn das zweite Kontaktelement beispielsweise ein Massekontakt ist, dass wird in der fünften Schalterstallung das erstes Kontaktelement auf Masse kurzgeschlossen.

Es wird darauf hingewiesen, dass die hier beschriebene Ausführungsform mit dem fünften Widerstandswert eine Ausführungsform der Erfindung darstellt, welche nicht zwingend die vorstehend beschriebene die dritte Schalterstallung in Verbindung mit dem dritten Widerstandswert und ebenfalls nicht zwingend die vorstehend beschriebene die vierte Schalterstallung in Verbindung mit dem vierten Widerstandswert erfordert.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die fünfte Schalterstallung eine federnde Schalterstellung, welche nur dann für eine gewisse Zeitspanne angenommen wird, wenn der Schalter unter Aufwenden einer Kraft (von einer Bedienperson) in der fünften Schalterstallung gehalten wird.

Die für ein Schalten in die fünfte Schalterstellung und/oder für ein Beibehalten der fünften Schalterstallung erforderliche Kraft kann von einer Bedienperson und bevorzugt von einer Hand oder zumindest einem Finger der Bedienperson angelegt werden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Schalter so ausgebildet und so an dem Gehäuse angebracht ist, dass für eine Bedienperson eine ergonomische Bedienung des Schalters möglich ist. Dies kann im Übrigen auch für Übergänge zwischen den anderen vorstehend beschriebenen Schalterstellungen gelten. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Steckverbinder ein elektrischer Stecker und der komplementäre Steckverbinder ist eine elektrische Steckdose oder Kopplung. Alternativ ist der Steckverbinder eine elektrische Kopplung und der komplementäre Steckverbinder ist ein elektrischer Stecker. Dies hat den Vorteil, dass sowohl (i) Ladestationen, an denen eine Steckdose fest verbaut ist, als auch (ii) Ladestationen, welche ein fest angeschlossenes Ladekabel mit einem für eine Steckdose eines Elektrofahrzeugs passenden Stecker aufweisen, auf einfache Weise getestet werden können.

Unter einem Stecker ist in diesem Dokument insbesondere ein sog. "männlicher Stecker" zu verstehen, welcher männliche Kontaktstifte aufweist, die in komplementäre weibliche Stiftaufnahmen eingesteckt werden können. Unter einer Kupplung ist insbesondere ein "weiblicher Steckverbinder" zu verstehen, welcher wie üblicherweise auch eine Steckdose "weibliche Stiftaufnahmen" aufweist, in die männlichen Kontaktstifte eingesteckt werden können.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung entsprechen der Steckverbinder und zumindest ein Teil des Gehäuses einem mittels eines Standards definierten standardisierten Steckertyp für ein Laden von Elektrofahrzeugen. Dies erleichtert auf vorteilhafte Weise eine Handhabung der beschriebenen Vorrichtung. Insbesondere ist sichergestellt, dass die Vorrichtung bestimmungsgemäß an eine entsprechend des Standards ausgebildete Ladestation angeschlossen werden kann.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Standard der IEC 62196 (Typ 2) Standard, der SAEJ J1772 (Typ 1) Standard, der Tesla™ Standard, oder der Chademo (CHArge de MOve) Standard ist. Dies hat den Vorteil, dass die beschriebene Vorrichtung zum bequemen Überprüfen der Funktionsfähigkeit von vielen weltweit gängigen und damit weit verbreiteten Ladestationen verwendet werden kann.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Schalter ein elektrisches Schaltelement und ein Bedienelement auf, wobei das elektrische Schaltelement innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und das Bedienelement außerhalb des Gehäuses angeordnet ist und wobei das Bedienelement mit der Außenseite des Gehäuses eine Überlappung aufweist.

Durch die Überlappung zwischen dem außerhalb des Gehäuses angeordneten Bedienelement und dem Gehäuse können, abhängig von dem Grad der Überlappung, Kriechstrecken für unerwünschte Kriechströme verkürzt werden. Dies ermöglicht auf einfache und effiziente Weise eine Reduzierung der Stärke von unerwünschten Kriechströmen.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Überlappung zwischen Bedienelement und Gehäuse eine Fläche von 3 cm 2 (=3 cm x cm), bevorzugt 4 cm 2 und weiter bevorzugt 5 cm 2 auf.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Bedienelement relativ zu dem Gehäuse linear verschiebbar. Die lineare Verschiebbarkeit des Bedienelements relativ zum Gehäuse kann auf einfache Weise mit einem herkömmlichen Schiebeschalter realisiert werden.

Die beschriebene lineare Verschiebbarkeit hat den Vorteil, dass die verschiedenen Schalterstellungen von einer Bedienperson auf ergonomische einfache und bequeme Weise (mit nur einem Finger) eingestellt werden können. Dies gilt auch für die vorstehend beschriebene federnde Schalterstellung. Insbesondere können, bei einer geeigneten Anbringung des Schalters an dem Gehäuse, die Schalterstellungen mit der gleichen Hand eingestellt werden, welche Hand auch die gesamte Vorrichtung hält. Dies bedeutet, dass eine Bedienperson bei dem gesamten Betrieb der beschriebenen Vorrichtung für die erforderliche Bedienung nur eine Hand braucht und die Bedienperson ihre andere Hand bei Bedarf für andere Tätigkeiten verwenden kann.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Vorrichtung zumindest ein mechanisches Anschlagselement auf, welches im Inneren des Gehäuses angeordnet ist und welches derart ausgebildet ist, dass das Schaltelement und/oder die elektrische Schaltung im Inneren des Gehäuses raumfest angeordnet ist. Dies ermöglicht auf vorteilhafte Weise eine einfache und zugleich sichere mechanische und raumfeste Anordnung bzw. Positionierung des Schalters und/oder der elektrischen Schaltung in bzw. an dem Gehäuse.

Insbesondere kann durch ein Vorhandensein von zumindest einem mechanischen Anschlagselement die beschriebene Vorrichtung auf einfache Weise und damit kostengünstig hergestellt werden.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind zumindest ein Teil des Gehäuses und das mechanisches Anschlagselement einstückig ausgebildet.

Der genannte Gehäuseteil kann beispielsweise eine Gehäuseschale von insgesamt zumindest zwei Gehäuseschalen sein. In einem geöffneten oder voneinander getrennten Zustand der zumindest zwei Gehäuseschalen kann auf einfache Weise der Schalter bzw. zumindest dessen elektrisches Schaltelement in bzw. an einer Gehäuseschale angebracht werden. Danach wird die Herstellung der beschriebenen Vorrichtung durch ein Zusammensetzen des Gehäuses fortgesetzt.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die elektrische Schaltung eine Leiterplatte (oder Platine) auf, welche im Inneren des Gehäuses angeordnet ist. Dies ermöglicht auf einfache Weise ein raumfestes Anordnen und elektrisches Verschalten der für die verschiedenen Widerstandswerte erforderlichen elektronischen Widerstandsbauelemente. Die Leiterplatte ist bevorzugt mit Hilfe von zumindest einem mechanischen Anschlagselement innerhalb des Gehäuses raumfest angeordnet. Diese Elemente sind bevorzugt (einstückig) an zumindest einem Teil des Gehäuses ausgebildet.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die elektrische Schaltung nach oben offene Kontaktbereiche auf, die an einer Oberseite der Leiterplatte ausgebildet sind. Ferner weist der Schalter ein federndes Kontaktelement auf, welches mit (i) zumindest einem Kontaktbereich und (ii) zumindest einem von dem ersten Kontaktelement und dem zweiten Kontaktelement elektrisch leitend verbunden ist.

Das federnde Kontaktelement kann mechanisch direkt oder indirekt mit dem vorstehend genannten Bedienelement verbunden sein, so dass von einer Bedienposition bei einem Ändern der Schalterstellung das federnde Kontaktelement automatisch von einem nach oben (für einen elektrischen Kontakt) offenen Kontaktbereich zu einem anderen nach oben offenen Kontaktbereich transferiert wird und so unterschiedliche elektrische Widerstandswerte zwischen dem ersten Kontaktelement und dem zweiten Kontaktelement bereitstellet.

Die Kontaktbereiche können Leiterbahmen oder Abschnitte von Leiterbahmen sein, welche an der Oberfläche der Leiterplatte ausgebildet sind.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind das federnde Kontaktelement und die Kontaktbereiche derart konfiguriert, dass der Schalter unterbrechungsfrei von einem ersten Schaltzustand in einen zweiten Schaltzustand überführbar ist. Dies hat den Vorteil, dass bei einem Übergang zwischen den beiden Schaltzuständen ein Versetzen der zu testenden Ladestation in einen Undefinierten Betriebszustand verhindert werden kann.

Der erste Schaltzustand kann insbesondere mit einer ersten Stellung des Bedienelements verknüpft sein und der zweite Schaltzustand kann insbesondere mit einer zweiten Stellung des Bedienelements verknüpft sein. Ferner kann die beschriebene Unterbrechungsfreiheit auch bei Übergängen zwischen anderen Schaltzuständen gegeben sein.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die elektrische Schaltung einen elektrischen Zentralleiter auf, welcher unabhängig von dem Schaltzustand mit dem federnden Kontaktelement in elektrischen Kontakt steht. Dies hat den Vorteil, dass eine Realisierung des (elektrischen) Schalters auf konstruktiv einfache Weise möglich ist.

Der elektrische Zentralleiter, welcher beispielsweise mittels einer länglichen Leiterbahn auf der vorstehend genannten Platine realisiert sein kann, kann permanent direkt oder indirekt mit dem ersten Kontaktelement in elektrischem Kontakt stehen. Die für die beschriebene Widerstandskennung erforderlichen elektrischen Widerstände sind dann zwischen dem zweiten Kontaktelement und den verschiedenen Kontaktbereichen geschaltet, welche abhängig von der Stellung des Schalters bzw. des Bedienelements von dem federnden Kontaktelement kontaktiert werden.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Vorrichtung ferner eine Diode auf, welche zwischen dem elektrischen Zentralleiter und dem ersten Kontaktelement geschaltet ist. Dies hat den Vorteil, dass bei einer geeigneten Polarität der Diode unerwünschte Spannungsspitzen an dem ersten Kontaktelement vermieden werden. Ohne eine solche Diode können derartige Spannungsspitzen nämlich insbesondere bei einem Übergang des Schalters von dem ersten Schaltzustand in den zweiten Schaltzustand (oder in weitere Schaltzustände) erzeugt werden, was unter Umständen zu nicht definierten Betriebszuständen der zu testenden Ladestation führen könnte.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind das federnde Kontaktelement und die Kontaktbereiche derart konfiguriert sind, dass bei einem Übergang zwischen zwei Schaltzuständen das federnde Kontaktelement gleichzeitig mit zwei (verschiedenen) Kontaktbereichen in elektrischem Kontakt steht. Dies ermöglicht auf vorteilhafte Weise eine besonders einfache Realisierung der vorstehend beschriebenen Unterbrechungsfreiheit des Schalters.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird beschrieben eine Anordnung zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit einer Ladestation für Elektrofahrzeuge. Die erfindungsgemäße Anordnung weist auf (a) eine Vorrichtung des vorstehend beschriebenen Typs und (b) das elektrische Messwerkzeug zum Erfassen von elektrischen Kenngrößen der Ladestation in verschiedenen Betriebszuständen, wobei das elektrische Messwerkzeug an dem Ausgangsanschluss der Vorrichtung angeschlossen ist.

Auch der beschriebenen Anordnung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch ein Betätigen des Schalters verschiedene elektrische Widerstände zwischen die beiden Kontaktelemente geschaltet werden können. Dadurch kann gegenüber der Ladestation auf einfache Weise eine Widerstandskennung realisiert werden, welche die Ladestation in verschiedene Betriebszustände versetzt oder jeweils einen Übergang zwischen verschiedenen Betriebszuständen der Ladestation veranlasst. Anschaulich ausgedrückt kann mit der beschriebenen Anordnung die Anwesenheit bzw. die "Angeschlossenheit" eines Elektrofahrzeugs simuliert werden, welches durch jeweils einen vorgegebenen Widerstandswert zwischen dem ersten Kontaktelement und dem zweiten Kontaktelement die Ladestation in verschiedene Betriebszustände versetzt, welche durch das angeschlossene elektrisches Messwerkzeug auf Funktion und Sicherheit geprüft werden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die elektrischen Potentiale bzw. die elektrischen Spannungen, die an den Ladespannung-Kontaktelementen anliegen, von dem elektrischen Messwerkzeug gemessen werden.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Vorrichtung und das elektrische Messwerkzeug über eine lösbare elektrische Verbindungstruktur elektrisch miteinander verbunden. Dies hat den Vorteil, dass die vorstehend beschriebene Vorrichtung mit einem herkömmlichen Messwerkzeug verbunden bzw. betrieben werden kann. Die Vorrichtung stellt dann anschaulich ausgedrückt einfach einen elektrischen Adapter zwischen der betreffenden Ladestation und dem elektrischen Messwerkzeug dar, wobei der Adapter zusätzlich die Funktionalität aufweist, mittels eines einfachen Betätigens des Schalters die Ladestation nacheinander in verschiedene Betriebszustände zu bringen. Die Ladestation kann dann in den verschiedenen Betriebszuständen von dem elektrischen Messwerkzeug nacheinander auf ihre korrekte Funktion überprüft werden.

Die elektrische Verbindungsstruktur kann beliebige Kontaktelemente, beispielsweise Stifte und komplementäre Buchsen aufweisen. Es ist lediglich erforderlich, dass die Verbindungsstruktur durch die von der Ladestation bereitgestellten Spannungen nicht beschädigt wird.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung derzeit bevorzugter Ausführungsformen. Kurze Beschreibung der Zeichnung

Figuren la und lb zeigen in verschiedenen Ansichten eine Vorrichtung zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit einer Ladestation, wobei die Vorrichtung räumlich körperlich in Form eines Ladesteckers vom Typ 2 des Standards IEC 62196 ausgebildet ist.

Figur 2 zeigt die Kontaktbelegung des standardisierten Typ 2 Steckers.

Figur 3 zeigt das Innere der in den Figuren la und lb dargestellten Vorrichtung.

Figur 4 zeigt eines Ausführungsform, bei der die Vorrichtung zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit einer Ladestation ein fest verbundenes Anschlusskabel für ein elektrisches Messwerkzeug aufweist.

Figur 5a zeigt in einer perspektivischen Ansicht einen Schalter und eine Platine von einer elektrischen Schaltung, welche in der Vorrichtung zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit einer Ladestation verbaut sind.

Figur 5b illustriert die räumliche Anordnung und Fixierung der Platine an einem Gehäuse der Vorrichtung zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit einer Ladestation.

Figur 6 zeigt den Schalter in einer perspektivischen Ansicht von unten.

Figur 7 zeigt eine Anordnung, welche (a) die Vorrichtung zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit einer Ladestation und (b) ein Messwerkzeug aufweist, welche über ein elektrisches Anschlusskabel miteinander verbunden sind.

Figure 8 zeigt einem elektrischen Schaltplan für eine Realisierung von elektrischer Schaltung und Schalter unter Verwendung eines länglichen elektrischen Zentralleiters.

Detaillierte Beschreibung

Es wird darauf hingewiesen, dass in der folgenden detaillierten Beschreibung Merkmale bzw. Komponenten von unterschiedlichen Ausführungsformen, die mit den entsprechenden Merkmalen bzw. Komponenten von einer anderen Ausführungsform nach gleich oder zumindest funktionsgleich sind, mit den gleichen Bezugszeichen oder mit Bezugszeichen versehen sind, welche in den letzten beiden Ziffern identisch sind mit den Bezugszeichen von entsprechenden gleichen oder zumindest funktionsgleichen Merkmalen bzw. Komponenten. Zur Vermeidung von unnötigen Wiederholungen werden bereits anhand einer vorher beschriebenen Ausführungsform erläuterte Merkmale bzw. Komponenten an späterer Stelle nicht mehr im Detail erläutert.

Ferner wird darauf hingewiesen, dass die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen. Insbesondere ist es möglich, die Merkmale einzelner Ausführungsformen in geeigneter Weise miteinander zu kombinieren, so dass für den Fachmann mit den hier explizit dargestellten Ausführungsvarianten eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen als offensichtlich offenbart anzusehen sind.

Die Figuren la und 1b zeigen in verschiedenen Ansichten eine Vorrichtung 100 zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit einer Ladestation. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 100 räumlich körperlich in Form eines Ladesteckers des Typs 2 des Standards IEC 62196 ausgebildet. Dadurch kann sie von einer Bedienperson auf einfache Weise und bequem wie ein üblicher Ladesteckers des Typs 2 gehandhabt und insbesondere einfach und elektrisch und mechanisch fehlerrobust in eine komplementäre Ladebuchse der zu testenden Ladestation eingesteckt werden.

Die Vorrichtung 100 weist ein Gehäuse 110 auf, welches die äußeren Abmessungen eines herkömmlichen Ladesteckers des Typs 2 hat. Wie am besten aus Figur la ersichtlich, weist das Gehäuse 100 einen ersten Endabschnitt 110a und einen zweiten Endabschnitt 110b auf. An dem ersten (eingangsseitigen) Endabschnitt 110a ist ein Steckverbinder 120 ausgebildet, welcher elektrisch und mechanisch komplementär zu einer Ladebuchse der nicht dargestellten zu testenden Ladestation ausgebildet ist. An dem zweiten (ausgangsseitigen) Endabschnitt 110b befindet sich ein elektrischer Ausgangsanschluss 130, welcher in den Figuren la und lb nur schematisch dargestellt ist. Über diesen Ausgangsanschluss 130 kann die Vorrichtung 100 mit einem in Bezug auf die Vorrichtung 100 externen und hier nicht dargestellten elektrischen Messwerkzeug verbunden werden.

An der äußeren Oberfläche der Vorrichtung 100 nahe des zweiten Endabschnitts 110b ist (in für einen Typ 2 Ladestecker bekannter Weise) eine Profilierung 116 ausgebildet. Diese Profilierung erleichtert einer Bedienperson die Handhabung der Vorrichtung 100.

Wie aus Figur lb ersichtlich, weist das Gehäuse 110 zwei Gehäuseschalen auf, eine erste Gehäuseschale 112 und eine zweite Gehäuseschale 114. Zwischen den beiden Gehäuseschalen 112, 114 befindet sich in der Nähe der Profilierung 116 ein Schalter 115. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schalter 115 als Schiebeschalter ausgebildet und kann von einer Bedienperson mit einem Finger derjenigen Hand betätigt werden, welche auch die Vorrichtung 100 hält.

Ferner weist, wie ebenfalls aus Figur lb ersichtlich, die Vorrichtung 100 an der Außenwand des Steckverwenders 120 eine Einrastaussparung 122 auf. Diese Einrastaussparung 122 dient, in entsprechender Weise wie bei einem Typ 2 Ladestecker, für eine Fixierung der Vorrichtung 100 an der betreffenden Ladestation.

Figur 2 zeigt die Kontaktbelegung des standardisierten Typ 2 Steckers. Der Stecker weist zunächst drei stromführende Kontakte LI, L2 und L3, einen Nullleiterkontakt N sowie einem Erdungskontakt PE auf. Darüber hinaus weist der Typ 2 Stecker in bekannter Weise auch noch zwei Kommunikations- Kontaktelemente CP und PP auf, welche für eine Kommunikation zwischen der zu testenden Ladestation und der Vorrichtung 100 dienen. Wie bereits vorstehend erläutert, dient beispielsweise eine Widerstandskennung an dem Kommunikations-Kontaktelement bzw. dem ersten Kontaktelement CP bzw. genauer eine Widerstandskennung, gemäß der jeweils ein vorgegebener Widerstand zwischen (a) dem Kommunikations-Kontaktelement bzw. dem ersten Kontaktelement CP und (b) dem Erdungskontakt bzw. dem zweiten Kontaktelement PE geschaltet wird, dazu, die Ladestation (während des Testens) in vorgegebene Betriebszustände zu versetzen.

Figur 3 zeigt das Innere der in den Figuren la und lb dargestellten Vorrichtung. Dazu wurde im Vergleich zu der Darstellung von Figur la die vordere zweite Gehäuseschale 114 entfernt. Zum Entferner der Gehäuseschale 114 wurden als Schrauben oder als Nieten ausgebildete Verbindungselemente 318 geöffnet.

Im eingangsseitigen ersten Endabschnitt 110a sind Steckverbinder- Anschlusskontakte 328 zu erkennen. Dabei ist jeweils ein Steckverbinder- Anschlusskontakt 328 einem der in Figur 2 dargestellten Kontakte LI, L2, L3, N, PE, CP und PP zugeordnet. Im ausgangsseitigen zweiten Endabschnitt 110b befinden sich lediglich schematisch dargestellte ausgangsseitige Anschlusskontakte 329, über welche ein der Vorrichtung 100 nachgeschaltetes Messwerkzeug mit der Vorrichtung 100 elektrisch verbunden werden kann.

Im Bereich des Schalters 150 weist die Vorrichtung 100 (in ihrem Inneren) eine elektrische Schaltung 340 auf. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Schaltung 340 (a) eine Leiterplatte bzw. Platine 342 und (b) elektrische Widerstände RI, R2, R3, R4 und R5, die lediglich schematisch dargestellt sind. Die Schaltung 340 umfasst gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel also insgesamt fünf Widerstände RI, R2, R3, R4, R5, wobei jeder Widerstand genau einer Widerstandskennung zugeordnet ist. Es wird darauf hingewiesen, dass einer der fünf Widerstände RI, R2, R3, R4, R5 auch eine offene Leitung, d. h. ein Widerstand von unendlich, sein kann. Ferner kann einer der fünf Widerstände RI, R2, R3, R4, R5 auch ein Widerstand von Null sein, beispielsweise realisiert durch einen Draht oder eine Leiterbahn auf der Platine 342. Darüber hinaus können auch drei von Null und unendlich unterschiedliche Widerstände durch eine geeignete Kombination von zwei Widerstandsbauteilen in einer Parallel- und/oder Serienschaltung realisiert werden. Der Schalter 150 kann ferner, wie nachstehend noch genauer erläutert wird, als ein sog. unterbrechungsfreier Schalter ausgebildet sein. Dies bedeutet, dass es zwischen zwei Schaltzuständen des Schalters 150 niemals zu einem Undefinierten Widerstand zwischen den beiden Kontaktelementen CP und PE kommt.

Wie aus Figur 3 ersichtlich, umfasst der Schalter 150 ein Bedienelement 354, welches sich außerhalb des Gehäuses 110 befindet, und ein elektrisches Schaltelement 352, welches sich innerhalb des Gehäuses 110 befindet. Das Bedienelement 354 und das Schaltelement 352 sind über ein Koppelelement, beispielsweise ein Steg, mechanisch verbunden.

Wie bereits vorstehend erläutert, ist gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der Schalter ein Schiebeschalter 150. Dementsprechend ist das Bedienelemente 354 ein einfacher Schieber.

Das Schaltelement 352 weist an seiner Unterseite ein in Figur 3 nicht dargestelltes fehlendes Kontaktelement auf. Abhängig von der Schalterstellung des elektrischen Schalters 150 werden unterschiedliche Widerstandswerte zwischen die beiden Kontaktelemente CP und PE geschaltet.

Figur 4 zeigt eine Vorrichtung 400 zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit einer Ladestation, welche anstelle der ausgangsseitigen Anschlusskontakte 329 ein fest verbundenes Anschlusskabel 460 aufweist. Das Anschlusskabel 460 ist dabei fest mit einem Messwerkzeug verbunden. Alternativ kann das Messwerkzeug auch über eine nicht dargestellte Steckverbindung zwischen (i) dem Anschlusskabel 460 und (ii) einem entsprechenden Stecker und/oder einer entsprechenden Buchse des Messwerkzeug mit der Vorrichtung 400 auf geeignete Weise elektrisch verbunden sein.

Figur 5a zeigt in einer perspektivischen Ansicht den Schalter 150 und die Platine

342 der elektrischen Schaltung 340. Die Gehäuseschalen sind aus Gründen der Übersichtlichkeit hier nicht dargestellt. Das Bedienelement 354 befindet sich im eingebauten Zustand, wie beispielsweise aus Figur lb ersichtlich, außerhalb des Gehäuses. Das elektrische Schaltelement 352, welches mit dem Bedienelement 354 über einen Steg mechanisch verbunden ist, gleitet bei einer Bedienung des Schalters 150 entlang der Oberfläche der Platine 342. An der Unterseite des elektrischen Schaltelements 352 befindet sich ein in Figur 5a nicht zu erkennendes federndes Kontaktelement. Abhängig von der Stellung des Schalters 150 kommt das federnde Kontaktelement mit verschiedenen elektrischen Kontaktbereichen 544, die an der Oberfläche der Platine 342 ausgebildet sind, in Kontakt. Abhängig von der Stellung des Schalters 150 werden verschiedene elektrische Kontaktbereiche 544 elektrisch miteinander verbunden. Dadurch werden an der Unterseite der Platine 342 in Figur 5a nicht dargestellte Widerstände, ggf. in einer geeigneten Kombination aus einer Serien- und/oder Parallelschaltung, zwischen die beiden hier ebenfalls nicht dargestellten Kontaktelemente CP und PE geschaltet.

Wie ferner aus Figur 5a ersichtlich, ist das elektrische Schaltelement 352 mit einer Spiralfeder 556 mechanisch in Kontakt. Die Spiralfeder 556 dient dazu, dass zumindest eine Schalterstellung des Schalters 150 nur dann dauerhaft angenommen wird, wenn eine die Federkraft der Spiralfeder 556 kompensierende Haltekraft von einer Bedienperson auf das Bedienelement 354 angewendet wird.

An bzw. teilweise in dem elektrischen Schaltelement 352 befindet sich ein federnd gelagertes Einrastelement 553. Eine vordere halbkugelförmige Stirnfläche 553a des Einrastelements 553rastet in einer permanenten Schalterstellung, d.h. in einer Schalterstellung, die ohne eine Bedienkraft beibehalten werden kann, in entsprechende nicht dargestellte Eingriffsöffnungen ein.

Figur 5b illustriert die räumliche Anordnung und Fixierung der Platine 342 an dem Gehäuse bzw. an einer der beiden Gehäuseschalen 112. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die Platine 342 an zwei Anschlag- elementen 517 an und wird von einem Vorsprung 519, welcher auch für eine Führung der Spiralfeder 556 dient, in Eingriff genommen. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind beiden Anschlagelemente 517 und der Vorsprung 519 (einstückig) jeweils ein Teil des Gehäuses.

In Figur 5b ist das elektrische Schaltelement 352 nicht dargestellt. Dafür ist das vorstehend erläuterte federnde Kontaktelement zu erkennen, welches mit dem Bezugszeichen 558 gekennzeichnet ist.

Figur 6 zeigt den Schalter 150 in einer perspektivischen Ansicht von unten. Zu erkennen sind insbesondere die vorstehend genannten Komponenten Bedienelement 354, Schaltelement 352 und federndes Kontaktelement 558. Ferner ist eine Führungsstruktur 655 dargestellt, entlang welcher bei einer Verschiebung des Bedienelements 354 das Schaltelement 352 gleitet. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Führungsstruktur 655 (einstückig) ein Teil des Gehäuses.

Das Bedienelement 354 ist so breit ausgebildet, dass es eine große Überlappung mit dem hier nicht dargestellten Gehäuse aufweist. Dadurch können Kriechstrecken für unerwünschte Kriechströme verlängert und so die Stromstärke von solchen Kriechströmen reduziert werden. Außerdem kann durch das breite Bedienelement 354 ein unerwünschter Luftaustausch zwischen der Umgebung und dem Inneren des Gehäuses reduziert werden.

Figur 7 zeigt eine Anordnung 780, welche (a) die Vorrichtung 100 zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit einer Ladestation und (b) ein elektrisches Messwerkzeug 790 aufweist, welche über ein elektrisches Anschlusskabel 460 miteinander verbunden sind. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Vorrichtung 100 und das elektrische Messwerkzeug 790 über das Anschlusskabel 460 fest miteinander verbunden. Bei anderen Ausführungsformen ist eine lösbare elektrische Steckverbindung zwischen der Vorrichtung 100 und dem elektrischen Messwerkzeug 790 vorgesehen. Dadurch können die beiden Komponenten Vorrichtung 100 und Messwerkzeug 790 bei Bedarf voneinander getrennt werden.

Figure 8 zeigt einen elektrischen Schaltplan für eine derzeit bevorzugte Realisierung von elektrischer Schaltung 340 und Schalter 150. Dazu wird ein länglicher elektrischer Zentralleiter 846 verwendet, welcher mit dem ersten Kontaktelement bzw. Kommunikations-Kontaktelement CP verbunden ist. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Zentralleiter 846 mit dem ersten Kontaktelement CP über eine Diode 848 verbunden. Die Diode 848 stellt sicher, dass unerwünschte Spannungsspitzen an dem ersten Kontaktelement CP verhindert werden, welche bei einem Schaltvorgang auftreten könnten und unter Umständen die zu testende Ladestation in einen Undefinierten Betriebszustand versetzen würden. Der Zentralleiter 846 kann beispielsweise mittels einer länglichen Leiterbahn realisiert werden, welche zusammen mit den Kontaktbereichen 544 auf der Oberseite der Platine 342 (vgl. Figuren 5a und 5b) ausgebildet ist.

Wie aus Figur 8 ersichtlich, sind neben dem Zentralleiter 846 verschiedene Kontaktbereiche (an der Oberseite der Platine 342) angeordnet. Jeder Kontaktbereich besteht dabei aus einem Paar von zwei Kontaktteilbereichen, wobei jeweils ein Kontaktteilbereich auf der einen Seite des Zentralleiters 846 und der andere Kontaktteilbereich auf der gegenüberliegenden anderen Seite des Zentralleiter 846 angeordnet ist. Die verschiedenen Paare von Kontaktteilbereichen sind in Figur 8 mit den Bezugszeichen 844A1 / 844A2, 844B1 / 844B2, 844C1 / 844C2 und 844D1 / 844D2 versehen.

Wie ferner aus Figur 8 ersichtlich, kann das federnde Kontaktelement 558 entlang der Längserstreckung des Zentralleiters 846 verschoben werden. Dabei steht ein zentraler Kontaktpunkt 859 des federnden Kontaktelements 558 stets in Kontakt mit dem Zentralleiter 846.

Das federnde Kontaktelement 558 weist neben dem zentralen Kontaktpunkt 859 noch vier weitere (periphere) Kontaktpunkte 859a, 859b, 859c und 859d auf. Bei einem Verschieben des federnden Kontaktelements 558 kommen diese vier Kontaktpunkte 859a-d der Reihe nach mit den verschiedenen Paaren von Kontaktteilbereichen in Kontakt. Die Kontaktpunkte 859a-d sind dabei derart angeordnet, dass bei einem Schaltvorgang zwischen zwei benachbarten Paaren von Kontaktteilbereichen immer zumindest zwei, in Bezug auf den Zentralleiter 846 gegenüberliegende Kontaktpunkte 859a, 859c bzw. 859b, 859d, mit zwei einander gegenüberliegenden Kontaktteilbereichen der betreffenden zwei Paare von Kontaktteilbereichen in elektrischen Kontakt stehen.

In Figur 8 ist das Kontaktelement 558 in einer Position gestrichelt dargestellt, in der es sich zwischen den beiden Paaren von Kontaktteilbereichen befindet, welche mit den Bezugszeichen 844B1 / 844B2 bzw. mit den Bezugszeichen 844C1 / 844C2 versehen sind. In dieser "Zwischenposition" ist

• der zentrale Kontaktpunkt 859 (wie immer) mit dem Zentralleiter 846 verbunden,

• der Kontaktpunkt 859a mit dem Kontaktteilbereich 844B1 verbunden,

• der Kontaktpunkt 859b mit dem Kontaktteilbereich 844C1 verbunden,

• der Kontaktpunkt 859c mit dem Kontaktteilbereich 844B2 verbunden und

• der Kontaktpunkt 859d mit dem Kontaktteilbereich 844C2 verbunden.

Wie aus Figur 8 ersichtlich, sind die Kontaktteilbereiche 844B1 und 844C1 über einen Widerstand RI mit dem zweiten Kontaktelement bzw. Erdungskontakt PE verbunden. Ferner ist der Kontaktteilbereich 844D1 direkt, d.h. ohne einen zwischengeschalteten Widerstand, mit dem Erdungskontakt PE verbunden. Der Kontaktteilbereich 844A1 steht mit keinem weiteren Element der Schaltung in Verbindung und stellt damit einen sog. "floating" Kontaktteilbereich dar.

Auf der anderen Seite des Zentralleiters 846 sind die beiden Kontaktteilbereiche 844A2 und 844B2 sog. "floating" Kontaktteilbereiche. Ferner ist der Kontaktteilbereich 844C2 über einen Widerstand R2 mit dem zweiten Kontaktelement bzw. Erdungskontakt PE verbunden und der Kontaktteilbereich 844D2 ist direkt, d.h. ohne einen zwischengeschalteten Widerstand, mit dem Erdungskontakt PE verbunden. Durch die hier beschriebene Konfiguration des federnden Kontaktelementes 558 und der auf der Platine ausgebildeten Leiterbahnstrukturen (i) elektrischer Zentralleiter 846 und (ii) Kontaktteilbereiche 844A1 / 844A2, 844B1 / 844B2, 844C1 / 844C2 und 844D1 / 844D2 kann zuverlässig verhindert werden, dass es bei einem Übergang von einem Schaltzustand zu einem anderen Schaltzustand zu einem Undefinierten Zwischenzustand kommt. Dadurch wird ausgeschlossen, dass die Vorrichtung an die zu testenden Ladestation Undefinierte Signale bzw. Informationen sendet.

Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel gibt es aus Sicht der zu testenden Ladestation fünf (und nicht nur lediglich vier) Zustände:

1. In einem ersten Zustand 1 befindet sich das federnde Kontaktelement 558 genau zwischen den beiden Kontaktteilbereichen 844A1 und 844A2. Der Widerstand zwischen CP und PE ist damit unendlich.

2. In einem zweiten Zustand 2 befindet sich das federnde Kontaktelement 558 genau zwischen den beiden Kontaktteilbereichen 844B1 und 844B2. Der Widerstand zwischen CP und PE ist der Widerstandswert von RI.

3. In einem dritten Zustand 3 (illustriert durch das gestrichelt dargestellte federnde Kontaktelement) befindet sich das federnde Kontaktelement 558 sowohl zwischen den beiden Kontaktteilbereichen 844B1 und 844B2 als auch zwischen den beiden Kontaktteilbereichen 844C1 und 844C2. Der Widerstand zwischen CP und PE ist durch eine elektrische Parallelschaltung von RI und R2 definiert.

4. In einem vierten Zustand 4 befindet sich das federnde Kontaktelement 558 genau zwischen den beiden Kontaktteilbereichen 844C1 und 844C2. Der Widerstand zwischen CP und PE ist der Widerstandswert von R2.

5. In einem fünften Zustand 5 befindet sich das federnde Kontaktelement 558 genau zwischen den beiden Kontaktteilbereichen 844D1 und 844D2. In diesem Zustand sind die beiden Kontaktelemente CP und PE kurzgeschlossen. Der Zustand kann einen Verlust der Kommunikationsverbindung zwischen der zu testenden Ladestation und einem Elektrofahrzeug simulieren. Es wird angemerkt, dass der Begriff "aufweisen" nicht andere Elemente ausschließt und dass das "ein" nicht eine Mehrzahl ausschließt. Auch können Elemente, die in Zusammenhang mit unterschiedlichen Ausführungsbeispielen beschrieben sind, kombiniert werden. Es sollte auch angemerkt werden, dass Bezugszeichen in den Ansprüchen nicht als den Schutzbereich der Ansprüche beschränkend ausgelegt werden sollen.

BEZUGSZEICHEN :

100 Vorrichtung

110 Gehäuse

110a erster Endabschnitt

110b zweiter Endabschnitt

112 erste Gehäuseschale

114 zweite Gehäuseschale

116 Profilierung

120 Steckverbinder

122 Einrastaussparung

130 Ausgangsanschluss

150 Schalter

L# stromführender Kontakt (# = 1, 2, 3)

N Nullleiterkontakt

PE Erdungskontakt / zweites Kontaktelement

CP Kommunikations-Kontaktelement / erstes Kontaktelement

PP Kommunikations-Kontaktelement

318 Verbindungselemente (Schrauben / Nieten)

328 Steckverbinder-Anschlusskontakte

329 ausgangsseitige Anschlusskontakte (für Messwerkzeug)

340 elektrische Schaltung

342 Leiterplatte / Platine

352 elektrisches Schaltelement

354 Bedienelement

R# elektrische Widerstände (# = 1, 2, 3, 4, 5)

400 Vorrichtung (mit fest verbundenem Anschlusskabel für Messwerkzeug)

460 Anschlusskabel Anschlagelement Vorsprung Einrastelement a halbkugelförmige Stirnfläche Kontaktbereiche Spiralfeder federndes Kontaktelement Führungsstruktur Anordnung elektrisches Messwerkzeug A1/2 erste KontaktteilbereicheB1/2 zweite KontaktteilbereicheC1/2 dritte KontaktteilbereicheD1/2 vierte Kontaktteilbereiche elektrischen Zentralleiter Diode zentraler Kontaktpunkt a-d Kontaktpunkte