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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR TESTING THE CONTACT RESISTANCE OF AN ELECTROMECHANICAL CONNECTION AND A CHARGING DEVICE FOR AN ELECTRIC VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/170353
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for testing the contact resistance of an electromechanical connection, comprising - at least one test contact (4, 6), - a measurement cable (8, 10) which is connected to the test contact (4, 6) for determining a test resistance, and - at least one support structure (12), wherein - the test contact (4, 6) is secured to the support structure (12).

Inventors:
FÜHRER THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/052928
Publication Date:
September 12, 2019
Filing Date:
February 06, 2019
Export Citation:
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Assignee:
PHOENIX CONTACT E MOBILITY GMBH (DE)
International Classes:
B60L3/00; B60L3/12; B60L53/16; B60L53/62; E05B47/00; G01R27/20; G01R31/04; H01R13/631; H01R24/58
Domestic Patent References:
WO2008117405A12008-10-02
Foreign References:
US20110300738A12011-12-08
US20130300429A12013-11-14
DE102014226755A12016-06-23
JP2006081310A2006-03-23
JP2013090395A2013-05-13
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
RICHLY & RITSCHEL (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Prüfen eines Übergangswiderstands einer elektromechanischen Verbindung,

mit mindestens einem Prüfkontakt (4, 6),

mit einer mit dem Prüfkontakt (4, 6) verbundenen Messver kabelung (8, 10) zum Bestimmen eines Prüfwiderstands und mit mindestens einer Tragstruktur (12),

wobei der Prüfkontakt (4, 6) an der Tragstruktur (12) be festigt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Prüfkontakt (4, 6) ein Prüfstift (4, 6) ist, der zum Einführen in einen hülsenförmigen Lastkontakt (14, 18) ei nes Elektrofahrzeug-Ladesteckers (16) eingerichtet ist, wobei der Prüfstift (2, 6) eine Kontaktierung, insbeson dere in Form einer Spitze (20, 22), und einen Schaft (24, 26) hat und

wobei die zwischen der Kontaktierung (20, 22) und dem Schaft (24, 26) ein isolierendes Zwischenstück (28, 30) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Messverkabelung (8, 10) des Prüfstifts (4, 6) zur

Vierleitermessung eingerichtet ist,

wobei die Messverkabelung (8) des Prüfstifts (4) einen ersten Spannungsabgriff (32) an der Kontaktierung (20) des Prüfstifts (4) und einen zweiten Spannungsabgriff (34) an dem Schaft (24) des Prüfstifts (8) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, dass der erste Spannungsabgriff (32) angrenzend zu einem Kon taktbereich (40) der Kontaktierung (20) befestigt ist, wo bei der Kontaktbereich (40) dazu eingerichtet ist, während der Messung an einem zu prüfenden Kontakt (14), wie einem hülsenförmigen Lastkontakt (14) oder dergleichen, anzulie gen,

und/oder

der zweite Spannungsabgriff (34) angrenzend zu einem Kon taktbereich (44) des Schafts (24) befestigt ist, wobei der Kontaktbereich (44) dazu eingerichtet ist, während der Messung an einem zu prüfenden Kontakt (14), wie einem hül senförmigen Lastkontakt (14) oder dergleichen, anzuliegen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4,

dadurch gekennzeichnet, dass

der erste und/oder der zweite Spannungsabgriff (32, 34) zumindest abschnittsweise in einer Ausnehmung (48) des Prüfstifts (4) aufgenommen sind.

6. Vorrichtung einem der Ansprüche 2 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Prüfstift (4, 6) den gleichen oder einen geringeren

Durchmesser hat, als der Normdurchmesser eines dem hülsen förmigen Lastkontakt (14) zugeordneten Lastkontaktstifts eines Elektrofahrzeugs

und/oder

der Prüfstift (4, 6) zumindest abschnittsweise eine rei bungsmindernde Beschichtung aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Tragstruktur (12) mindestens eine Lineareinheit (50) zum Bewegen des Prüfkontakts (4, 6) zwischen mindes tens einer ersten Position und mindestens einer zweiten Position hat, insbesondere, dass der Prüfkontakt (4, 6) an einer Trag platte (52) der Tragstruktur (12) befestigt ist, ein An trieb (54) der Lineareinheit (50) auf einer Grundplatte (56) der Tragstruktur (12) montiert ist und zwischen der Tragplatte (52) und der Grundplatte (56) eine Linearfüh rung (58) gebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Prüfkontakt (4, 6) mittels eines elastischen Aus gleichselements (60, 62), wie einem Kunststoffpuffer oder dergleichen, an der Tragstruktur (12) befestigt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, dass

mindestens zwei Prüfkontakte (4, 6) oder genau zwei Prüf kontakte (4, 6) vorgesehen sind,

wobei jedem Prüfkontakt (4, 6) jeweils eine Messverkabe lung (8, 10) zugeordnet ist.

10. Ladevorrichtung zum Laden eines Elektrofahrzeugs,

mit einem Gehäuse (64),

mit einem Ladekabel (66),

mit einem Ladestecker (16), der endseitig an dem Ladekabel (66) angeordnet ist und der mindestens einen Kontakt (14, 18) aufweist,

mit einer an dem Gehäuse (64) gebildeten Aufnahme (70) zum Halten des Ladesteckers (16),

mit einer Vorrichtung (2) zum Prüfen eines Übergangswider stands einer elektromechanischen Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

wobei die Vorrichtung (2) der Aufnahme (70) zugeordnet ist,

wobei der Prüfkontakt (4, 6) mit dem Kontakt (14, 18) des Ladesteckers (16) mechanisch verbindbar ist, und wobei die Vorrichtung (2) zum Messen eines Prüfwiderstands zwischen dem Prüfkontakt (4, 6) und dem Kontakt (14, 18) des Ladesteckers (16) eingerichtet ist. 11. Ladevorrichtung nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Ladevorrichtung (64) eine Verriegelungseinrichtung (72) mit mindestens einem Verriegelungselement (74) auf weist, wie einem Bolzen oder dergleichen,

- wobei die Verriegelungseinrichtung (71) dazu eingerichtet ist, den Ladestecker (16) elektromechanisch in der Auf nahme (70) zu verriegeln, soweit ein vorgegebener, maxima ler Prüfwiderstand zwischen dem Prüfkontakt (4, 6) und dem

Kontakt (14, 18) des Ladesteckers (16) überschritten wird.

Description:
Vorrichtung zum Prüfen eines ÜbergangswiderStands einer elektromechanischen Verbindung und Ladevorrichtung für ein Elektrofahrzeug

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen eines Übergangswiderstands einer elektromechanischen Verbin dung und eine Ladevorrichtung für ein Elektrofahrzeug mit ei ner solchen Vorrichtung.

Im Bereich der Elektromobilität bestehen für Ladesteckverbin der höchste Anforderungen hinsichtlich ihrer Stabilität und Sicherheit, wobei derzeit Ladeströme bis zu 500A übertragen werden. Dies setzt voraus, dass z.B. ein fest verbauter Lade stecker einer öffentlichen Ladesäule auch nach mehrjährigem Gebrauch mit Tausenden von Ladezyklen seine Leistungsfähigkeit beibehält .

Die Kontaktsysteme von Ladesteckverbindungen bestehen übli cherweise aus mehreren Kontaktpaaren, welche ineinanderge- steckt und umfangsseitig federnd elastisch gegeneinander verspannt sind. So kann ein Kontaktpaar z.B. als runder Stifte und geschlitzte Buchse gebildet sein, wobei der Stift im ge steckten Zustand in der Buchse sitzt und Federelemente der Buchse an einer äußeren Mantelfläche des Stifts anliegen.

Durch die federnd elastische Verspannung des Stifts innerhalb der Buchse ist eine Kontaktnormalkraft zwischen dem Stift und der Buchse gebildet, welche es ermöglicht, elektrischen Strom über die Kontaktteile zu leiten. Eine verschleißbedingte Redu zierung der Kontaktnormalkraft führt dazu, dass der Übergangs widerstand der elektromechanischen Steckverbindung vergrößert wird. Eine Unterschreitung einer kritischen Normalkraft sollte daher vermieden werden, um die elektrische Funktion sicherzu stellen .

Die Qualität der elektrischen Kontaktierung hängt neben mecha nischen Größen, wie der voranstehend beschriebenen Kontaktnor malkraft, auch von werkstoffeigenen Größen ab, wie den

Verschleißerscheinungen aufgalvanisierter Schutzschichten, Ge fügeveränderungen, Verschmutzung oder andere Fremdschichten.

Generell birgt jeglicher Defekt an den elektrischen Leistungs kontakten, sei es durch Verschleiß, Verschmutzung oder mutwil lige Beschädigung eines solchen Ladesteckverbinders, die

Gefahr, dass der Übergangswiderstand der elektromechanischen Steckverbindung während des Ladevorgangs vergrößert wird.

Eine Erhöhung des Übergangswiderstands führt zu einem erhöhten Spannungsabfall über den Lastkontakten, was eine erhöhte Ver lustleistung nach sich zieht. Die damit einhergehende Wärme entwicklung kann im Extremfall so hoch sein, dass die

Lastkontakte das umgebende Kunststoffmaterial des Steckverbin ders und/oder die Kabel in Brand setzen.

Um einen Ladevorgang zu überwachen, ist es beispielsweise be kannt, eine Abschaltvorrichtung mit Temperatursensoren einzu setzen, die die Temperatur der Lastkontakte überwachen und einen Ladevorgang beim Überschreiten einer Grenztemperatur be enden. Hierbei ist für den Endkunden nachteilig, dass er den Ladevorgang nicht zeitnah an der betreffenden Ladestation ab schließen und zudem das Fahrzeug beschädigt werden kann. Wei ter schließt eine solche Temperaturüberwachung nicht aus, dass ein gegebenenfalls für die Temperaturüberschreitung verant wortlicher, defekter Ladestecker nach dem Abkühlen in einem nachfolgenden Ladevorgang erneut bis zum Erreichen der Tempe raturgrenze eingesetzt wird.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die technische Problemstellung zugrunde, eine Vorrichtung und eine Ladevorrichtung für ein Elektrofahrzeug anzugeben, welche die voranstehend genannten Nachteile nicht oder zumindest in ge ringerem Maße aufweisen, und insbesondere eine zuverlässige, dauerhaft betriebssichere Übertragung von Ladeleistung an Elektrofahrzeuge zu ermöglichen, wobei ein defekter Ladeste cker insbesondere vor dessen Verwendung detektierbar ist.

Die voranstehend beschriebene, technische Problemstellung wird gelöst durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 und eine Lade vorrichtung nach Anspruch 10. Weitere Ausgestaltungen der Er findung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung.

Wenn vorliegend von einem Elektrofahrzeug gesprochen wird, so handelt es sich dabei um ein Kraftfahrzeug, dass zumindest teilweise oder vollständig elektrisch angetrieben ist und min destens eine Antriebsbatterie bzw. Traktionsbatterie aufweist.

Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrich tung zum Prüfen eines Übergangswiderstands einer elektromecha nischen Verbindung, mit mindestens einem Prüfkontakt, mit einer mit dem Prüfkontakt verbundenen Messverkabelung zum Mes sen eines Prüfwiderstands und mit mindestens einer Tragstruk tur, wobei der Prüfkontakt an der Tragstruktur befestigt ist.

Es hat sich gezeigt, dass durch das Messen eines Prüfwider stands zwischen dem Prüfkontakt und einem zu prüfenden Kontakt auf einen zu erwartenden Übergangswiderstand während der Ver wendung des zu prüfenden Kontakts in einem Ladevorgang ge schlossen werden kann.

Die Vorrichtung kann daher dazu eingesetzt werden, zwischen Ladevorgängen an einer Ladesäule die elektrische Kontaktierfä higkeit z.B. eines Buchsenkontakts eines Ladesteckers zu prü fen. Ein Überschreiten eines maximal zulässigen

Prüfwiderstands lässt dabei auf einen zu hohen Übergangswider stand des zu prüfenden Buchsenkontakts während eines Ladevor gangs schließen. Der Ladestecker bzw. ein Buchsenkontakt des Ladesteckers kann daher zwischen den Ladevorgängen auf seine elektrische Kontaktierfähigkeit überprüft werden. Sofern ein maximal zulässiger Prüfwiderstand überschritten wird, kann die betreffende Ladesäule gesperrt werden und einen Defekt des La desteckers melden.

Die Vorrichtung kann dazu eingerichtet sein, innerhals eines Gehäuses einer Ladeeinrichtung, wie einer Ladesäule, einer Wandbox oder dergleichen, aufgenommen zu werden. Die Vorrich tung kann dazu eingerichtet sein, nach dem Einsetzen eines La desteckers der Ladeeinrichtung in das Gehäuse und/oder vor dem Entnehmen des Ladesteckers aus dem Gehäuse, eine automati sierte Prüfung und Freigabe oder Sperrung des Ladesteckers durchzuführen .

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Prüfkontakt ein Prüfstift ist, der zum Einführen in einen hülsenförmigen Lastkontakt eines Elektrofahrzeug-La- desteckers eingerichtet ist, wobei der Prüfstift eine Kontak tierung, insbesondere in Form einer Spitze, und einen Schaft hat und wobei zwischen der Kontaktierung und dem Schaft ein isolierendes Zwischenstück angeordnet ist. Mithilfe des Prüf stifts kann gezielt die zu erwartende Qualität einer elektri schen Kontaktierung eines zu prüfenden hülsen- oder buchsenförmigen Lastkontakts eines Ladesteckers überprüft wer den. Dadurch kann bereits vor Beginn eines Ladevorgangs über prüft werden, ob der/die für die Wärmeentwicklung maßgeblich verantwortliche/n Lastkontakt/e eines Ladesteckers die erfor derliche elektrische Kontaktierfähigkeit aufweisen.

Alternativ zu einer Spitze kann der Prüfstift endseitig eine stumpf ausgestaltete Kontaktierung aufweisen, die z.B. plan o- der abgerundet ist, insbesondere nach Art einer Halbkugel oder dergleichen. Die Kontaktierung kann ein- oder mehrere radial und/oder axial auskragende Kontaktelemente haben.

Das isolierende Zwischenstück kann teilweise oder vollständig aus einem isolierenden, elastischen Material gebildet sein, wie einem Kunststoff oder dergleichen, das eine höhere Elasti zität aufweist, als das Material der Kontaktierung, die z.B. einen metallischen Werkstoff aufweist oder aus einem metalli schen Werkstoff bestehen kann.

Die Kontaktierung kann mithilfe des elastischen Materials fe dernd elastisch gegen einen Buchsenkörper einer zu prüfenden Buchse verspannbar sein. Die Kontaktierung kann daher relativ zum Schaft axial verschiebbar sein. Der Betrag der Relativver schiebung entspricht dabei dem axialen Federweg des elasti schen Zwischenstücks beim Verspannen der Spitze gegenüber dem Buchsenkörper .

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgese hen, dass die Messverkabelung des Prüfstifts zur Vierleiter messung eingerichtet ist, wobei die Messverkabelung des

Prüfstifts einen ersten Spannungsabgriff an der Kontaktierung des Prüfstifts und einen zweiten Spannungsabgriff an dem

Schaft des PrüfStifts aufweist. Weiter können Leitungen zum Einleiten eines Prüfstroms an dem Prüfstift befestigt oder be festigbar sein. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgese hen, dass der erste Spannungsabgriff angrenzend zu einem Kon taktbereich der Spitze befestigt ist, wobei der Kontaktbereich dazu eingerichtet ist, während der Messung an einem zu prüfen den Kontakt, wie einem hülsenförmigen Lastkontakt oder der gleichen, anzuliegen.

Alternativ oder ergänzen kann vorgesehen sein, dass der zweite Spannungsabgriff angrenzend zu einem Kontaktbereich des

Schafts befestigt ist, wobei der Kontaktbereich dazu einge richtet ist, während der Messung an einem zu prüfenden Kon takt, wie einem hülsenförmigen Lastkontakt oder dergleichen, anzuliegen. Bei bekanntem Bahnwiderstand des zu prüfenden Kon takts und bekanntem Übergangswiderstand an der Prüfspitze kann der Übergangswiderstand im Bereich der Anlage des Kontakts an dem Schaft aus dem gemessenen Widerstand errechnet werden. Der errechnete Übergangswiderstand ist in diesem Fall der Prüfwi derstand, der mit einem maximal zulässigen Wert verglichen werden kann. Alternativ kann der gemessene Widerstand als Prüfwiderstand dienen, ohne die weiteren Übergangs- oder Bahn widerstände herauszurechnen, wobei der zu vergleichende, maxi mal zulässige Wert entsprechenden angepasst ist.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorge sehen, dass der erste und/oder der zweite Spannungsabgriff zu mindest abschnittsweise in einer Ausnehmung des Prüfstifts aufgenommen sind. So können die Spannungsabgriffe beispiels weise innenliegend entlang des Schafts geführt, auf einer ei nem zu prüfenden Kontakt abgewandten Seite angeordnet sein, so dass die Spannungsabgriffe keine Kollisionsstrukturen beim Einführen des Prüfstifts in einen buchsen- oder hülsenförmigen Kontakt bilden. Es kann vorgesehen sein, dass der Prüfstift den gleichen oder einen geringeren Durchmesser hat, als der Normdurchmesser ei nes dem zu prüfenden, hülsenförmigen Lastkontakt zugeordneter Lastkontaktstift eines Elektrofahrzeugs. Alternativ oder er gänzend kann der Prüfstift zumindest abschnittsweise eine rei bungsmindernde Beschichtung aufweisen. So kann der Verschleiß eines zu prüfenden Lastkontakts durch die Prüfvorgänge redu ziert werden.

Der Prüfstift kann einen Durchmesser haben, der dem Normdurch messer eines dem zu prüfenden, hülsenförmigen Lastkontakt zu geordneter Lastkontaktstift eines Elektrofahrzeugs entspricht. Ein solcher Prüfstift kann beschichtet oder unbeschichtet sein .

Eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Tragstruktur mindestens eine Linearein heit zum Bewegen des Prüfkontakts zwischen mindestens einer ersten Position und mindestens einer zweiten Position hat. Die Vorrichtung kann daher dazu eingerichtet sein, eine Steck- und Lösebewegung des Prüfkontakts relativ zu einem zu prüfenden Kontakt eines Ladesteckers auszuführen. So kann die Linearein heit insbesondere dazu eingerichtet sein, eine Hubbewegung zwischen der ersten Position und der zweiten Position auszu führen .

Die Lineareinheit kann einen elektromechanischen Antrieb ha ben, mit einer Spindel, einem Hubkolben, einer Kette einem Riemen oder dergleichen.

Es kann vorgesehen sein, dass der Prüfkontakt an einer Trag platte der Tragstruktur befestigt ist, ein Antrieb der Linea reinheit auf einer Grundplatte der Tragstruktur montiert ist und zwischen der Tragplatte und der Grundplatte eine Linear- führung gebildet ist. So kann eine zuverlässige und wiederhol genaue Linearbewegung des Prüfkontakts erreicht werden. So kann eine zuverlässige und wiederholgenaue Linearbewegung des Prüfkontakts erreicht werden.

Der Prüfkontakt kann mittels eines elastischen Ausgleichsele ments, wie einem Kunststoffpuffer oder dergleichen, an der Tragstruktur befestigt sein, um Fluchtungsfehler oder derglei chen beim Herstellen einer Steckverbindung zu einem zu prüfen den Kontakt auszugleichen und aus Fluchtungsfehlern

resultierende, mechanische Verspannungen zu vermeiden.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Prüfkontakt nicht mittelbar mithilfe eines elastischen Ausgleichselements, son dern ohne Ausgleichselement unmittelbar an der Tragplatte bzw. der Tragstruktur befestigt ist.

Eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens zwei Prüfkontakte vorgesehen sind, wobei jedem Prüfkontakt jeweils eine Messverkabelung zu geordnet ist. So können zwei oder mehr zu prüfende Kontakte unabhängig voneinander geprüft werden. So kann die Vorrichtung eine Mehrzahl von Prüfkontakten haben, wobei, je nach zu prü fendem Kontaktlayout, für jeden zu prüfenden Kontakt, z.B. ei nes Ladesteckers, ein korrespondierender Prüfkontakt

vorgesehen ist. Insbesondere können Prüfkontakte zum Prüfen jedes Lastkontakts und jedes Daten- oder Steuerungskontakts eines Ladesteckers vorgesehen sein.

Alternativ kann die Vorrichtung genau zwei Prüfkontakte haben, wobei jedem Prüfkontakt jeweils eine Messverkabelung zugeord net ist. Insbesondere können die genau zwei Prüfkontakte zum Prüfen von Lastkontakten eines Ladesteckers eingerichtet sein, die im Ladebetrieb die elektrische Ladeleistung zu einem zu ladenden Elektrofahrzeug übertragen. Insbesondere können die Prüfkontakte zueinander beabstandete, parallele Längsachsen aufweisen, wobei der Abstand der Längs achsen dem genormten Abstand der Lastkontakte eines Ladeste ckers nach einem der Standards SAEJ1772, IEC62196-2,

GB/T20234.2-2015, IEC 62196-3, GB/T20234.3-2015 entspricht.

Ein Prüfkontakt kann Sensoren, wie eine Kraftmesseinrichtung, einen Stromsensor, einen Spannungssensor oder einen Feuchtig keitssensor aufweisen, um weitere Messwerte zu erfassen.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Lade vorrichtung zum Laden eines Elektrofahrzeugs, mit einem Ge häuse, mit einem Ladekabel, mit einem Ladestecker, der

endseitig an dem Ladekabel angeordnet ist und der mindestens einen Kontakt aufweist, mit einer an dem Gehäuse gebildeten Aufnahme zum Halten des Ladesteckers, mit einer erfindungsge mäßen Vorrichtung zum Prüfen eines Übergangswiderstands einer elektromechanischen Verbindung, wobei die Vorrichtung der Auf nahme zugeordnet ist, wobei der Prüfkontakt mit dem Kontakt des Ladesteckers mechanisch verbindbar ist, und wobei die Vor richtung zum Bestimmen eines Prüfwiderstands zwischen dem Prüfkontakt und dem Kontakt des Ladesteckers eingerichtet ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird als Teil der erfindungs gemäßen Ladevorrichtung vorliegend dazu eingesetzt, zwischen Ladevorgängen an der Ladesäule die elektrische Kontaktierfä higkeit des Kontakts des Ladesteckers zu überprüfen, in dem der Prüfkontakt der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit dem Kon takt des Ladesteckers verbunden und z.B. ein Übergangswider stand als Prüfwiderstand zwischen dem Kontakt des Ladesteckers und dem Prüfkontakt bestimmt wird. Ein Überschreiten eines maximal zulässigen Werts für diesen Prüfwiderstand lässt auf das Vorliegen eines zu hohen Über gangswiderstand während eines Ladevorgangs schließen. Der La destecker bzw. ein Buchsenkontakt des Ladesteckers kann daher zwischen den Ladevorgängen mithilfe der Vorrichtung auf seine elektrische Kontaktierfähigkeit überprüft werden. Sofern ein vorgegebener Prüfwiderstand überschritten wird, kann die be treffende Ladesäule gesperrt werden und einen Defekt des Lade steckers melden und/oder anzeigen.

Das Herstellen und Lösen der Steckverbindung zwischen dem Prüfkontakt und dem Kontakt des Ladesteckers sowie das Messen und Auswerten der gemessenen Widerstandswerte können automati siert erfolgen.

Es kann vorgesehen sein, dass der Prüfkontakt und der Kontakt des Ladesteckers entlang einer Steckachse betrachtet koaxial bzw. fluchtend angeordnet sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann daher insbesondere eine in eine Ladevorrichtung integrierte Prüfvorrichtung zum Be stimmen eines Prüfwiderstands zwischen dem Prüfkontakt und dem Lastkontakt sein. Von dem messtechnisch und ggf. rechnerisch bestimmten Prüfwiderstand kann auf einen Übergangswiderstand zwischen den Kontakten einer elektromechanischen Ladesteckver bindung geschlossen werden.

Eine weitere Ausgestaltung der Ladevorrichtung ist dadurch ge kennzeichnet, dass die Ladevorrichtung eine Verriegelungsein richtung mit mindestens einem Verriegelungselement aufweist, wie einem Bolzen oder dergleichen, wobei die Verriegelungsein richtung dazu eingerichtet ist, den Ladestecker elektromecha nisch in der Aufnahme zu verriegeln, soweit ein vorgegebener, maximaler Prüfwiderstand zwischen dem Prüfkontakt und dem Kon takt des Ladesteckers überschritten wird. Der Ladestecker ist im verriegelten Zustand nicht aus der Auf nahme entnehmbar, so dass ein Defekt des Ladesteckers vor sei ner Verwendung detektiert und der Ladestecker für die weitere Benutzung gesperrt werden kann.

Es kann vorgesehen, dass der Ladestecker unmittelbar nach dem Einsetzen in die Aufnahme automatisch verriegelt wird und eine Freigabe der Verriegelung erst nach einem positiven Prüfergeb nis durch die Vorrichtung zum Prüfen des Übergangswiderstands erfolgt .

Es kann vorgesehen sein, dass die Messergebnisse der Prüfvor richtung gespeichert und an eine zentrale Datenbank übermit telt werden, um das Langzeitverschleißverhalten der Kontakte eines Ladesteckers zu dokumentieren. Hierzu kann die Ladevor richtung eine Datenschnittstelle zur Übermittlung von Messda ten aufweisen.

Es kann vorgesehen sein, dass der Prüfkontakt, soweit der La destecker in der Aufnahme gehalten ist, insbesondere verrie gelt ist, aus einer ersten Position, in der der Prüfkontakt einen Abstand zu dem Kontakt des Ladesteckers aufweist, in Richtung des Kontakts des Ladesteckers in eine zweite Position bewegbar ist, um eine mechanische Verbindung zu dem Kontakt des Ladesteckers zu bilden, und dass der Prüfkontakt aus der zweiten Position, in der der Prüfkontakt mechanisch mit dem Kontakt des Ladesteckers verbunden ist, in die erste Position bewegbar ist. Gemäß alternativer Ausgestaltungen der Erfindung ist ebenfalls denkbar, dass der Ladestecker in Richtung einer feststehenden Prüfvorrichtung in das Gehäuse eingezogen und wieder ausgerückt wird, um den Prüfvorgang durchzuführen. Ein als Prüfstift ausgestalteter Prüfkontakt kann in einen zu geordneten Buchsenkontakt, insbesondere Lastkontakt, des Lade steckers eingeführt werden. Innerhalb des Buchsenkontakts kontaktiert der Prüfstift mit seiner Spitze einen Buchsenkör per des Buchsenkontakts und wird mittels eines elastischen Zwischenelements federnd elastisch gegen den Buchsenkörper verspannt. Mit einem hülsenförmigen Schaft des PrüfStifts kon taktiert der Prüfstift federnde Kontaktlamellen der Buchse, wobei ein Übergangswiderstand zwischen den Kontaktlamellen und dem PrüfStift bestimmt werden soll. Wird nun über die Messver kabelung ein kurzzeitiger Strompuls in das System eingeprägt, entsteht über der Messtrecke bestehend aus Spitze des Prüf stifts, den Kontaktlamellen und Schaft des Prüfstifts ein Spannungsabfall. Bei bekanntem Bahnwiderstand des Buchsenkör pers und bekanntem Übergangswiderstand an der Spitze des Prüf körpers kann dann der Übergangswiderstand an den

Kontaktlamellen errechnet werden. Insbesondere wird dabei eine Vierleitermessung durchgeführt.

Bei dem Ladekabel kann es sich um ein fest an der Ladevorrich tung installiertes Ladekabel handeln, insbesondere zum DC- Laden .

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbei spiele darstellenden Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen jeweils schematisch:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Prüfen eines

Übergangswiderstands in einer perspektivischen An sicht von oben;

Fig. 2 die Vorrichtung aus Fig. 1 in einer Seitenansicht;

Fig. 3 die Vorrichtung aus Fig. 1 in einer Draufsicht; Fig. 4 einen Prüfkontakt mit einem hülsenförmigen Lastkon takt in einer perspektivischen Ansicht von oben;

Fig. 5 den Prüfkontakt aus Fig. 4 in einem Längsschnitt;

Fig. 6 der Prüfkontakt und der Lastkontakt aus Fig. 4 in ei nem Längsschnitt in einer zweiten Position;

Fig. 7 eine erfindungsgemäße Ladevorrichtung zum Laden eines

Elektrofahrzeugs in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 8 eine vergrößerte Darstellung des Ladesteckers der La devorrichtung aus Fig. 7;

Fig. 9 die erfindungsgemäße Vorrichtung aus Fig. 1 in einem in die Ladevorrichtung aus Fig. 7 montierten Zustand;

Fig. 10 die Anordnung aus Fig. 9 in einem Längsschnitt in ei ner ersten Position;

Fig. 11 die Anordnung aus Figur 9 in einem Längsschnitt in einer zweiten Position.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 2 zum Prüfen eines Übergangswi derstands einer elektromechanischen Verbindung. Die Vorrich tung 2 hat zwei Prüfkontakte 4, 6. Der Prüfkontakt 4 ist mit einer Messverkabelung 8 zum Bestimmen eines Prüfwiderstands verbunden. Der Prüfkontakt 6 ist mit einer Messverkabelung 10 zum Bestimmen eines Prüfwiderstands verbunden.

Die Vorrichtung 2 hat eine Tragstruktur 12, wobei die Prüfkon takte 4, 6 an der Tragstruktur 12 befestigt sind. Der Prüfkon takt 4 ist ein Prüfstift 4, der zum Einführen in einen

hülsenförmigen bzw. buchsenförmigen Lastkontakt 14 eines

Elektrofahrzeugladesteckers 16 eingerichtet ist (vgl. Fig. 4, 6, 10, 11) . Der Prüfkontakt 6 ist ein Prüfstift 6, der zum Einführen in einen hülsenförmigen Lastkontakt 18 des Elektro fahrzeugladesteckers 16 eingerichtet ist (vgl. Fig. 9).

Jeder der beiden in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Prüfstifte 4, 6 hat jeweils eine Spitze 20, 22 und einen Schaft 24, 26. Zwischen der jeweiligen Spitze 20, 22 und dem jeweiligen

Schaft 24, 26 ist jeweils ein isolierendes, elastisches Zwi schenstück 28, 30 angeordnet. Die jeweilige Spitze 20, 22 ist relativ zum jeweiligen Schaft 24, 24 um den Federweg des je weiligen Zwischenstücks 28, 30 axial verschiebbar.

Die Messverkabelung 8 des Prüfstifts 4 ist zur Vierleitermes sung eingerichtet. Die Messverkabelung 10 des PrüfStifts 6 ist zur Vierleitermessung eingerichtet.

Wie exemplarisch für den Prüfstift 4 gezeigt, hat die Messver kabelung 8 des Prüfstifts 4 einen ersten Spannungsabgriff 32 an der Spitze 20 des Prüfstifts 4 und einen zweiten Spannungs abgriff 34 am Schaft 24 des Prüfstifts 4. Die Leitungen 36, 38 sind mit einer Stromquelle verbunden, während die Leitungen 35, 37 der Spannungsabgriffe 32, 34 mit einem Spannungsmessge rät verbunden sind.

Der erste Spannungsabgriff 32 ist angrenzend zu einem Kontakt bereich 40 der Spitze 20 befestigt, wobei der Kontaktbereich 40 dazu eingerichtet ist, während der Messung an dem zu prü fenden Kontakt 14 anzuliegen.

Wie Fig. 6 zu entnehmen ist, liegt der Kontaktbereich 40 der Spitze 20 an einem Buchsenkörper 42 bzw. Hülsenkörper 42 des hülsenförmigen bzw. buchsenförmigen Lastkontakts 14 an. Der Spannungsabgriff 32 erfolgt daher unmittelbar angrenzend zu einer Anlage der Spitze 20 an dem Kontakt 14. Der zweite Spannungsabgriff 34 ist angrenzend zu einem Kon taktbereich 44 des Schafts 24 befestigt, wobei der Kontaktbe reich 44 dazu eingerichtet ist, während der Messung an

Lamellen 46 des hülsenförmigen Lastkontakts 14 anzuliegen. Bei in den Lastkontakt 14 eingeführtem Prüfstift 4 sind die Lamel len 46 federnd elastisch gegen eine äußere Mantelfläche des Schafts 24 verspannt und liegen am Kontaktbereich 44 des

Schafts 24 an.

Die Leiter 35, 37 des ersten und zweiten Spannungsabgriffs 32, 34 sind in einer Ausnehmung 48 des Prüfstifts 4 innenliegend entlang des Schafts 24 geführt. Der PrüfStift 4 hat einen ge ringeren Durchmesser, als der Normdurchmesser eines dem hül senförmigen Lastkontakt 14 zugeordneten Lastkontaktstifts eines Elektrofahrzeugs. Der PrüfStift 4 ist im Bereich seiner äußeren Mantelfläche mit einer reibungsmindernden Beschichtung versehen .

Der Prüfstift 6 und der Lastkontakt 18 sind analog zum Prüf stift 4 und Lastkontakt 18 aufgebaut. Die voranstehend mit Be zug zu den Figuren 4-6 genannten Merkmale gelten daher

gleichermaßen für den Prüfstift 6 und den Lastkontakt 18.

Die Tragstruktur 12 hat eine Lineareinheit 50 zum Bewegen der Prüfkontakte 4, 6 aus einer ersten Position (Fig. 10) in eine zweite Position (Fig. 11) . Die Prüfkontakte 4, 6 sind an einer Tragplatte 52 der Tragstruktur 12 befestigt. Ein Antrieb 54 der Lineareinheit 50 ist auf einer Grundplatte 56 der Trags truktur 12 montiert. Zwischen der Tragplatte 52 und der Grund platte 56 ist eine Linearführung 58 gebildet.

Die Prüfkontakte 4, 6 sind jeweils mittels eines elastischen Ausgleichselements 60, 62 an der Tragplatte 52 der Tragstruk tur 12 befestigt. Fig. 7 zeigt eine erfindungsgemäße Ladevorrichtung 64 zum La den eines Elektrofahrzeugs. Die Ladevorrichtung 64 hat ein Ge häuse 66 und ein fest an dem Gehäuse 66 installiertes

Ladekabel 68.

An dem Ladekabel 68 ist endseitig der Stecker 16 angeordnet, der die Kontakte 14, 18 aufweist, bei denen es sich vorliegend um buchsenförmige bzw. hülsenförmige Lastkontakte 14, 18 zum Übertragen einer Ladeleistung handelt. An dem Gehäuse 66 ist eine Aufnahme 70 zum Halten des Ladesteckers 16 gebildet.

Im Inneren des Gehäuses 60 ist die erfindungsgemäße Vorrich tung 2 befestigt. Die Vorrichtung 2 ist der Aufnahme 70 zuge ordnet. Die Prüfkontakte 4, 6 sind mit den Lastkontakten 14,16 des Ladesteckers 14, 18 des Ladesteckers 16 mechanisch ver bindbar .

Die Vorrichtung 2 ist zum Messen eines Prüfwiderstands zwi schen einem jeweiligen Prüfkontakt 4, 6 und einem jeweils zu geordneten Kontakt 14, 18 des Ladesteckers 16 eingerichtet.

Hierzu werden die Prüfkontakte 4, 6 aus einer ersten Position

(Fig. 10) mithilfe der Lineareinheit 50 in eine zweite Posi tion bewegt (Fig. 11, Fig. 6) . In der zweiten Position ist die jeweilige Spitze 20, 22 des jeweiligen Prüfstifts 4, 6 über das zugeordnete elastische Zwischenelement 28, 30 federnd elastisch gegen die zugeordnete Kontaktbuchse 14, 18 ver spannt. Während einer PrüfStromeinleitung im Bereich der je weiligen Messverkabelung 8, 10 können der Spannungsabfall zwischen den jeweiligen Spannungsabgriffen gemessen und in der Folge der entsprechende Prüfwiderstand berechnet werden.

Wie Fig. 9 zu entnehmen ist, hat die Ladevorrichtung 64 eine Verriegelungseinrichtung 72 mit mindestens einem Verriege lungselement 74, wobei die Verriegelungseinrichtung 72 dazu eingerichtet ist, den Ladestecker 16 elektromechanisch in der Aufnahme 70 zu verriegeln, soweit ein vorgegebener, maximaler Prüfwiderstand zwischen einem der Prüfkontakte 4, 6 und dem jeweils zugeordneten Lastkontakt 14, 18 des Ladesteckers 16 überschritten wird.

BezugsZeichen

2 Vorrichtung

4 Prüfkontakt

6 Prüfkontakt

8 Messverkabelung

10 Messverkabelung

12 Tragstruktur

14 Lastkontakt

16 Elektrofahrzeugladestecker

18 Lastkontakt

20 Spitze

22 Spitze

24 Schaft

26 Schaft

28 Zwischenstück

30 Zwischenstück

32 Spannungsabgriff/Leitung

34 Spannungsabgriff/Leitung

35 Leitung

36 Leitung

37 Leitung

38 Leitung

40 Kontaktbereich

42 Buchsenkörper/Hülsenkörper

44 Kontaktbereich

46 Lamellen

48 Ausnehmung

50 Lineareinheit

52 Tragplatte

54 Antrieb

56 Grundplatte

58 Linearführung

60 Ausgleichselement

62 Ausgleichselement 64 LadeVorrichtung

66 Gehäuse

68 Ladekabel

70 Aufnahme

72 Verriegelungseinrichtung

74 Verriegelungselement