LADESTECKER

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lastkontaktmodul für eine Ladesteckverbindung, mit einem Lastkontakt, der zur elektromechanischen Kontaktierung eines einzuführenden und/o der aufzuschiebenden Lastkontakts eingerichtet ist, mit einem Montageabschnitt, der zur Verbindung des Lastkontaktmoduls mit einer Konsole eines Ladesteckers und/oder einer Ladebuchse eingerichtet ist, und mit einem Temperatursensor zur Tempera turüberwachung eines Ladevorgangs. Weiter betrifft die Erfin dung einen Ladestecker mit wenigstens einem solchen

Lastkontaktmodul .

Die Traktionsbatterie eines rein elektromotorisch angetriebe nen Kraftfahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs wird üblicher weise über eine Ladesteckverbindung geladen, die zwischen einem Ladestecker einer Ladestation und einer fahrzeugseitigen Ladebuchse gebildet ist. Hierbei können einer oder mehrere Temperatursensoren zur Temperaturüberwachung des Ladevorgangs vorgesehen sein, um ein Überhitzen und damit einhergehende Be schädigungen an der Ladestation oder dem Fahrzeug zu vermei den. Ein Lastkontaktmodul der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der deutschen Patentanmeldung mit der An meldenummer 10 2017 108 526.2 bekannt.

Um höhere Ladeleistungen über die genormten Ladesteckverbin dungen übertragen zu können, werden Ladestecker, Ladebuchsen oder auch Leitungen aktiv und/oder passiv gekühlt. Dabei be steht die Herausforderung die tatsächlich im Bereich des elektromechanischen Kontakts der Ladesteckverbindung auftre tenden Temperatur zu überwachen, da die Messwerte eines Tempe ratursensors ggf. durch eine Kühleinrichtung beeinflusst werden .

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die technische Problemstellung zugrunde, ein Lastkontaktmodul und einen Lade stecker der eingangs genannten Art anzugeben, die eine zuver lässige Temperaturüberwachung eines elektromechanischen

Kontaktbereichs einer Ladesteckverbindung ermöglichen, wobei die Ladesteckverbindung insbesondere mittels einer oder mehre rer gekühlter Komponenten gebildet ist.

Die voranstehend beschriebene, technische Problemstellung wird jeweils gelöst durch ein Lastkontaktmodul nach Anspruch 1 und einen Ladestecker nach Anspruch 10. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung.

Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Lastkon taktmodul für eine Ladesteckverbindung, mit einem Lastkontakt, der zur elektromechanischen Kontaktierung eines einzuführenden und/oder aufzuschiebenden Lastkontakts eingerichtet ist, mit einem Montageabschnitt, der zur Verbindung des Lastkontaktmo- duls mit einer Konsole eines Ladesteckers und/oder einer Lade buchse eingerichtet ist, und mit einem Temperatursensor zur Temperaturüberwachung eines Ladevorgangs, wobei der Tempera tursensor einen Abstand zu dem Montageabschnitt aufweist.

Da der Montageabschnitt im fertig montierten Zustand des Last kontaktmoduls in der Nähe von Kühleinrichtungen und/oder ge kühlten Komponenten eines Ladesteckers und/oder einer

Ladebuchse angeordnet ist, ist der Temperatursensor von dem Montageabschnitt beabstandet angeordnet, um eine Beeinflussung der Messwerte des Temperatursensors durch aktive und/oder pas sive Kühleinrichtungen eines Ladesteckers und/oder einer Lade buchse zu reduzieren bzw. zu vermeiden.

Das Lastkontaktmodul ermöglicht durch die zu dem Montageab schnitt beabstandete Anordnung des Temperatursensors daher in zuverlässiger Weise eine Temperaturüberwachung eines Ladevor gangs, ohne dass die Messwerte des Temperatursensors maßgeb lich von passiven und/oder aktiven Kühleinrichtungen

beeinträchtigt werden.

Der Temperatursensor kann nach einer weiteren Ausgestaltung des Lastkontaktmoduls zumindest teilweise in einem wärmeleit fähigen Kunststoff aufgenommen sein und/oder in einem wärme leitfähigen Kunststoff vergossen sein. So kann der

Temperatursensor durch den Kunststoff geschützt sicher inner halb des Lastkontaktmoduls aufgenommen sein, wobei durch die Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffs eine thermische Kopplung mit umliegenden Komponenten gewährleistet wird, sodass eine zuverlässige Temperaturüberwachung stattfinden kann.

Der Lastkontakt des Lastkontaktmoduls kann ein erstes Ende ha ben, das dem Montageabschnitt zugeordnet ist, und ein zweites Ende haben, das dem ersten Ende abgewandt ist, wobei ein Ab stand einer an dem zweiten Ende des Lastkontakts gebildeten Stirnseite des Lastkontakts zu dem Montageabschnitt geringer ist als der Abstand des Temperatursensors zu dem Montageab schnitt. Bei dem Lastkontakt kann es sich beispielsweise um einen ausgehend von dem Montageabschnitt auskragenden Stift kontakt oder Buchsenkontakt handeln. Dadurch, dass der Last kontakt mit einer axial auskragenden Länge zwischen dem

Temperatursensor und dem Montageabschnitt angeordnet ist, kann ein möglichst großer Abstand des Temperatursensors zu dem Mon tageabschnitt erreicht werden. Dies bedeutet gleichermaßen, dass durch diese Anordnung ein großer Abstand zwischen dem Temperatursensor und gegebenenfalls im fertig montierten Zu stand des Lastkontaktmoduls gekühlten Komponenten eines Lade steckers und/oder einer Ladebuchse hergestellt wird.

Nach einer weiteren Ausgestaltung des Lastkontaktmoduls kann vorgesehen sein, dass der Temperatursensor zwischen der Stirn seite des Lastkontakts einem eine Einführöffnung begrenzenden Kragen eines Gehäuses des Lastkontaktmoduls angeordnet ist. Wiederum soll durch diese konstruktive Ausgestaltung ein mög lichst großer Abstand zwischen dem Temperatursensor und etwai gen im fertig montierten Zustand gekühlten Komponenten

hergestellt werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Lastkontaktmoduls ist vorgesehen, dass der Montageabschnitt eine Stirnfläche auf weist, die einen axialen Anschlag zur Montage des Lastkontakt moduls an der Konsole bildet, wobei der Abstand des

Temperatursensors zu dem Montageabschnitt ein axialer Abstand des Temperatursensors zu der Stirnfläche des Montageabschnitts ist. So kann der axiale Abstand des Temperatursensors bei spielsweise relativ zu einer kreisrund umlaufenden Planfläche gebildet sein, die als Anschlag für eine zwischen dem Lastkon takt und der Konsole gebildete Schraubenverbindung dient.

Das Lastkontaktmodul kann dazu eingerichtet sein, austauschbar und lösbar an einer Konsole eines Ladesteckers und/oder einer Ladebuchse befestigt zu werden. Hierzu können beispielsweise Schrauben- und/oder Stiftverbindungen oder etwaige andere ge eignete lösbare Verbindungen eingesetzt werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung des Lastkontaktmoduls kann das Lastkontaktmodul eine wärmeleitende Kontaktfeder aufwei sen, die zur Anlage an einem Lastkontakt eingerichtet ist, wo bei die Kontaktfeder zur Wärmeleitung in Richtung des Temperatursensors vorgesehen ist. Bei der Kontaktfeder kann es sich insbesondere um eine Runddrahtkontaktfeder handeln.

Die Kontaktfeder kann dazu eingerichtet sein, umfangsseitig an einem einzuschieben oder aufzuschiebenden Lastkontakt anzulie gen. Alternativ kann die Kontaktfeder dazu eingerichtet sein, an dem Lastkontakt des Lastkontaktmoduls anzuliegen oder damit verbunden zu sein.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine Runddrahtkon- taktfeder einer Einführöffnung des Lastkontaktmoduls zugeord net ist, wobei die Einführöffnung zum Einführen eines

Stiftkontakts in einen als Buchsenkontakt ausgeführten Last kontakt des Lastkontaktmoduls vorgesehen ist. Beim Einführen des Stiftkontakts in die Einführöffnung legt sich die Rund drahtkontaktfeder dabei umfangsseitig an eine äußere Mantel fläche des Stiftkontakts an, sodass beim Erhitzen des

Stiftkontakts infolge des Ladevorgangs gleichermaßen ein Er hitzen der Runddrahtkontaktfeder erfolgt.

Um eine zuverlässige Wärmeleitung von der wärmeleitenden Kon taktfeder zu dem Temperatursensor zu erreichen, kann vorgese hen sein, dass der Temperatursensor über ein wärmeleitendes Verbindungselement mit der Kontaktfeder verbunden ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgese hen sein, dass die Kontaktfeder an dem wärmeleitfähigen Kunst stoff anliegt, in dem der Temperatursensor vergossen bzw.

zumindest abschnittsweise aufgenommen ist.

Es kann vorgesehen sein, dass eine Runddrahtkontaktfeder in einer an dem wärmeleitfähigen Kunststoff gebildeten kreisrund umlaufenden Nut sitzt. Nach einer weiteren Ausgestaltung des Lastkontaktmoduls ist der Lastkontakt ein Buchsenkontakt, der eine Öffnung zum Ein führen eines Stiftkontakts hat, wobei der Lastkontakt umfangs seitig von einem Isolationsgehäuse eingefasst ist, wobei auf einer dem Lastkontakt abgewandten Mantelfläche des Isolations gehäuses eine flexible Leiterbahn geführt ist und wobei die flexible Leiterbahn mit dem Temperatursensor gekoppelt ist und wobei die flexible Leiterbahn ausgehend von dem Temperatur sensor zu einer Platine geführt und mit der Platine verbunden ist .

So können von dem Temperatursensor erfasste Messwerte in ein facher und zuverlässiger Weise zu einer z.B. an dem Montageab schnitt gebildeten, mit der Platine gekoppelten Schnittstelle übertragen werden, wobei die Schnittstelle wiederrum zum Über tragen von Messdaten hin zu der Konsole eines Ladesteckers und/oder einer Ladebuchse eingerichtet ist.

Auf diese Weise können von dem Lastkontaktmodul erfasste Mess werte zu einer mit einem Ladestecker verbundenen Ladestation oder einem mit einer Ladebuchse verbundenen Fahrzeug und ent sprechenden Steuerungseinrichtungen zur Steuerung des Ladevor gangs übermittelt werden.

Der Abstand des Temperatursensors zu dem Montageabschnitt kann 10 mm oder mehr betragen. Insbesondere kann der Abstand des Temperatursensors zu dem Montageabschnitt 20 mm oder mehr be tragen .

Insbesondere kann der entlang einer Längsachse gemessene, axi ale Abstand des Temperatursensors zu einer Anschlag- und/oder Montagefläche bzw. Stirnfläche des Montageabschnitts 10 mm o- der mehr betragen. Insbesondere kann dieser axialer Abstand 20 mm oder mehr betragen. Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbei spiele darstellenden Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen jeweils schematisch:

Fig. 1A einen ein erfindungsgemäßes Lastkontaktmodul in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 1B das Lastkontaktmodul aus Fig. 1A einer weiteren per spektivischen Ansicht;

Fig. IC das Lastkontaktmodul aus Fig. 1A in einer Frontan

sicht ;

Fig . ID das Lastkontaktmodul aus Fig. 1A in einer Seitenan sicht in Explosionsdarstellung;

Fig. IE das Lastkontaktmodul aus Fig. 1A in einem Querschnitt entlang der in Fig. IC dargestellten Schnittlinie 1E-1E;

Fig. 2A einen erfindungsgemäßen Ladestecker in einer Frontan sicht ;

Fig. 2B den Ladestecker aus Fig. 2A in einer Seitenansicht;

Fig. 2C den Ladestecker aus Fig. 2A in einer perspektivischen

Darstellung, wobei ein Teil des Ladesteckers in Ex plosionsdarstellung gezeigt ist.

In den Figuren 1A bis IE ist ein erfindungsgemäßes Lastkon taktmodul 2 für eine Ladesteckverbindung gezeigt.

Das Lastkontaktmodul 2 hat einen Lastkontakt 4, der zur elekt romechanischen Kontaktierung eines einzuführenden und/oder aufzuschiebenden Lastkontakts 6 eingerichtet ist (Lastkontakt 6 siehe Fig . IE) .

Das Lastkontaktmodul 2 hat einen Montageabschnitt 8, der zur Verbindung des Lastkontaktmoduls 2 mit einer Konsole 10 eines Ladesteckers 12 und/oder einer Ladebuchse eingerichtet ist.

Das Lastkontaktmodul 2 hat einen Temperatursensor 14, der zur Temperaturüberwachung eines Ladevorgangs vorgesehen ist. Der Temperatursensor 14 weist einen Abstand a zu dem Montageab schnitt 8 auf.

Der Temperatursensor 14 ist vorliegend in einem wärmeleitfähi- gen Kunststoff 16 aufgenommen und vergossen.

Der Lastkontakt 4 hat ein erstes Ende 18, das dem Montageab schnitt 8 zugeordnet ist. Der Lastkontakt 4 hat ein zweites Ende 20, das dem ersten Ende 18 abgewandt ist.

Ein Abstand al einer an dem zweiten Ende 20 des Lastkontakts 4 gebildeten Stirnseite 22 des Lastkontakts 4 zu dem Montageab schnitt 8 ist geringer als der Abstand a des Temperatursensors 14 zu dem Montageabschnitt 8.

Die Abstände klein a, al werden entlang einer Längsachse L des Lastkontaktmoduls 2 gemessen. Der Montageabschnitt 8 weist eine Stirnfläche 24 auf, die einen axialen Anschlag zur Mon tage des Lastkontaktmoduls 2 an einer Kontaktstelle des Last kontaktmoduls in der Konsole 10 bildet. Der Abstand a des Temperatursensors 14 zu dem Montageabschnitt 8 ist demnach ein entlang der Längsachse L gemessener, axialer Abstand a des Temperatursensors 14 zu der Stirnfläche 24 des Montageab schnitts 8. Vorliegend ist der Temperatursensor 14 zwischen der Stirnseite 22 des Lastkontakts 4 und einem eine Einführ öffnung 26 begrenzenden Kragen 28 eines Gehäuses 30 des Last kontaktmoduls 2 angeordnet.

Das Lastkontaktmodul 2 weist eine wärmeleitende Kontaktfeder 32 auf, die vorliegend als metallische Runddrahtkontaktfeder 32 ausgeführt ist. Die Runddrahtkontaktfeder 32 ist zur um fangsseitigen Anlage an dem Stiftkontakt 6 eingerichtet. Die Runddrahtkontaktfeder 32 dient zur Wärmeleitung in Richtung des Temperatursensors 14.

Soweit sich der Stiftkontakt 6 während eines Ladevorgangs er hitzt, wird Wärme demnach über die Runddrahtkontaktfeder 32 und den wärmeleitfähigen Kunststoff 16 zu dem Temperatursensor 14 geleitet.

Bei dem Lastkontakt 4 handelt es sich vorliegend um einen Buchsenkontakt 4, der eine Öffnung zum Einführen des Stiftkon takts 6 hat. Der Lastkontakt 4 ist umfangsseitig von einem Isolationsgehäuse 34 eingefasst. Auf einer dem Lastkontakt 4 abgewandten Mantelfläche 36 des Isolationsgehäuses 34 ist eine flexible Leiterbahn 38 geführt. Die flexible Leiterbahn 38 ist mit dem Temperatursensor 14 gekoppelt. Die die flexible Lei terbahn 38 ist ausgehend von dem Temperatursensor 14 zu einer Platine 40 geführt und mit der Platine 40 verbunden.

Der Abstand a des Temperatursensors 14 zu dem Montageabschnitt 8 beträgt vorliegend mehr als 20 mm.

Die Figuren 2A, 2B und 2C zeigen den erfindungsgemäßen Lade stecker 12 zum Laden einer Traktionsbatterie eines Kraftfahr zeugs, der eine in ein Ladesteckergehäuse 42 integrierte, aktive Kühleinrichtung 44 aufweist. Die Kühleinrichtung 44 ist zum Kühlen von Komponenten des Ladesteckers vorgesehen, die an einer Übertragung einer Ladeleistung während eines Ladevor gangs beteiligt sind. Der Ladestecker 12 hat zwei erfindungs gemäße Lastkontaktmodule 2, die jeweils mithilfe einer

Schraube 46 austauschbar und lösbar an der Konsole 10 befes- tigt sind.

BezugsZeichen

2 Lastkontaktmodul

4 Lastkontakt

6 Lastkontakt

8 Montageabschnitt

10 Konsole

12 Ladestecker

14 Temperatursensor

16 wärmeleitfähiger Kunststoff

18 erstes Ende

20 zweites Ende

22 Stirnseite

24 Stirnfläche

26 Einführöffnung

28 Kragen

30 Gehäuse

32 Kontaktfeder

34 Isolationsgehäuse

36 Mantelfläche

38 flexible Leiterbahn

40 Platine

42 Ladesteckergehäuse

44 Kühleinrichtung

46 Schraube

a Abstand

al Abstand

L Längsachse