Die Erfindung betri fft einen Ladesteckverbinder für Elektro- und Hybridfahrzeuge , mit einem Gehäuse , in dem Gehäuse angeordneten Gleichstromladekontakten zum Kontaktieren korrespondierender Gleichstromladekontakte eines korrespondierenden Gleichstromladesteckverbinders und in dem Gehäuse angeordneten Wechselstromladekontakten zum Kontaktieren korrespondierender Wechselstromladekontakte eines korrespondierenden Wechselstromladesteckverbinders .

Elektro- und Hybridfahrzeuge verfügen über einen aufladbaren Energiespeicher, in der Regel eine Hochvolt-Batterie , die im Fährbetrieb einem elektrischen Antriebsmotor Energie bereitstellt . Die Speicherkapazitäten dieser Hochvolt-Batterien sind begrenzt , so dass sie regelmäß ig an einer Ladestation wieder aufgeladen werden müssen . Das Laden der Batterie erfolgt über ein zwischen Ladestation und Fahrzeug vorgesehenes Ladekabel , wobei das Ladekabel z . B . gemäß der europäischen Norm IEC 62196 Typ 2 auf der einen Seite mit einem Ladestecker, der in eine an der Ladestation vorgesehene Ladesteckdose einsteckbar ist , und auf der anderen Seite mit einer Ladekupplung versehen ist , die mit einem im Elektro- und Hybridfahrzeug installierten Ladeeinbaustecker verbindbar ist . Vorliegend werden Ladesteckdosen, Ladestecker, Ladekupplungen und Ladeeinbaustecker unter dem Begri f f „Ladesteckverbinder" sub- summiert . Ladesteckdosen und Ladekupplungen weisen als Ladekontakte Kontakthülsen auf und Ladestecker sowie in Elektro- und Hybridfahrzeuge einbaubare Ladeeinbaustecker weisen als Ladekontakte Kontaktsti fte auf , die in die Kontakthülsen einsteckbar sind .

Wie z . B . in der EP 3 043 421 Al dargelegt , hei zt sich aufgrund eines durch den Ladesteckverbinder fließenden Ladestroms dieser wegen ohmschen Stromwärmeverlusten auf . Das Aufhei zen des Ladesteckverbinders ist j edoch auf eine Grenztemperaturerhöhung limitiert . So ist beispielsweise gemäß der Norm IEC 62196-3 die Grenztemperaturerhöhung auf 50 K limitiert . Dies wiederum führt bei größtenteils genormten Steckverbindergeometrien zu einem maximalen Ladestrom, der in der Regel nicht größer als 200 A im Dau- erlastbestrieb sein kann . Bei einer intermittierenden Aufladung Batterie eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs sind j edoch höhere Ladeströme über begrenzte Zeiträume notwendig, um die Batterie in einer gewünschten kurzen Zeit auf zuladen . Dies führt zu einer temporären Erhitzung der Ladesteckverbinder , die über der Grenztemperaturerhöhung liegt . Der Leitungsquerschnitt der Elektroanschlusskörper lässt sich nicht beliebig vergrößern, da die Steckverbindergeometrien genormt sind und darüber hinaus für die Elektroanschlusskörper eine möglichst geringe Menge an leitfähigem Material , üblicherweise Kupfer, verwendet werden soll .

Insofern soll gemäß der EP 3 043 421 Al die Aufgabe gelöst werden, einen Elektroanschlusskörper bereitzustellen, der erhöhte Ladeströme bei einer begrenzten Aufheizung ermöglicht und daher eine erhöhte Kurz zeitstromtragfähigkeit aufweist . Diese Aufgabe soll dadurch gelöst werden, dass ein Elektroanschlusskörper für einen Lade- Stecker bzw . eine Ladebuchse , wobei der Elektroanschlusskörper einen ersten Anschlussbereich zur galvanischen Verbindung mit einem elektrischen Energieempfänger und einen zweiten Anschlussbereich zur galvanischen Verbindung mit einer elektrischen Energiequelle aufweist , wobei der Elektroanschlusskörper so ausgestaltet ist , dass dieser einen im Elektroanschlusskörper ausgebildeten Kühlfluidkanal aufweist , wobei der Kühl fluidkanal des Elektroanschlusskörpers mit einer Kühl fluidquelle fluidverbunden ist , die in einer Ladestation angeordnet ist .

Eine Kühlung eines Ladesteckverbinders für Elektro- und Hybridfahrzeuge , die von der Seite der Ladestation ausgeht , ist auch ansonsten aus dem Stand der Technik gut bekannt . So beschreibt die DE 10 2015 119 338 Al , das s an einem Kontakthülsenelement eines Ladesteckers zwei Anschlussstellen für Kühlmittelleitungen angeordnet sind . Mittels eines spiral förmigen Auf steckelements wird Kühlmittel zirkular um das Kontakthülsenelement geleitet . Die zwei Anschlussstellen dienen als Zu- und Ablauf für das Kühlmittel , das von der Ladestation zum Ladesteckverbinder geleitet wird . Die EP 3 433 902 Bl beschreibt ebenfalls ein Steckverbinderteil mit gekühlten Kontaktelementen . Auch hier ist ladestationsseitig das Heranführen eines Kühlmittels via Kühlmittelleitungen an die Kontaktelemente der an dem Ladekabel angeschlossenen Ladebuchse vorgesehen . Als Kühlmittel ist ein Fluid vorgesehen, welches senkrecht zum Kontaktelement in das ausgehölte Kontaktelement geleitet wird und innerhalb des Kontaktelements zurückströmt . Die 10 2016 105 361 B4 beschreibt schließlich ebenfalls ein Steckverbinderteil mit einem gekühlten Kontaktelement , wobei auch hier ladestations- seitig das Heranführen eines Kühlmittels via Kühlmittelleitungen an die Kontaktelemente einer am Ladekabel angeschlossenen Ladebuchse vorgesehen . An den Kontaktelementen sind dabei Leitelemente angeordnet , die ein Umströmen der Kontaktelemente durch das Kühlmittel in Form von Pressluft gewähren sollen .

Ausgehend davon ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Wärmeabtrag bei einem Ladesteckverbinder zu erzielen, der selbst mit keinem Kühlsystem von Seiten einer Ladestation ausgestattet ist .

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst . Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben .

Erfindungsgemäß wird somit ein Ladesteckverbinder für Elektro- und Hybridfahrzeuge bereitgestellt , mit einem Gehäuse , in dem Gehäuse angeordneten Gleichstromladekontakten zum Kontaktieren korrespondierender Gleichstromladekontakte eines korrespondierenden Gleichstromladesteckverbinders und in dem Gehäuse angeordneten Wechselstromladekontakten zum Kontaktieren korrespondierender Wechselstromladekontakte eines korrespondierenden Wechselstromladesteckverbinders sowie einem Wärmeleitelement , wobei das Wärmeleitelement wenigstens einen Gleichstromladekontakt mit wenigstens einem Wechselstromladekontakt verbindet , so dass mittel s des Wärmeleitelements ein Wärmeabtrag von dem mit dem Wärmeleitelement kontaktierten Gleichstromladekontakt zu dem mit dem Wärmeleitelement kontaktierten Wechselstromladekontakt hin ermöglicht ist .

Als Wärmeleitelement wird vorliegend ein solches Element verstanden, das dazu führt , dass bei dem erfindungsgemäßen Ladesteckverbinder die Wärmeleitfähigkeit zwischen dem Gleichstromladekontakt , an den das Wärmeleitelement angebunden ist , und dem Wechselstromkontakt , an den das Wärmeleitelement ebenfalls angebunden ist , bes ser ist als ohne das Wärmeleitelement . Der Einbau des Wärmeleitelements verbessert also die Mögl ichkeit , an oder in dem Gleichstromladekontakt entstehende Wärme zu dem Wechselstromladekontakt hin abzuleiten . Die an den Wechselstromladekontakten aufgenommene Wärme ist dann fahrzeugseitig z . B . in die elektrischen Leitungen der Wechselstromkontakte überführbar, die die Abwärme aufnehmen und diese durch die vergrößerte Oberfläche der Leitungen bis hin zur Batterie des Fahrzeugs in die Karosserie an die Umgebung abgeben lassen .

Wenn vorliegend von einem korrespondierenden Gleichstromladesteckverbinder bzw . von einem korrespondierenden Wechselstromladesteckverbinder die Rede ist , dann ist damit einerseits j eweils ein solcher Ladesteckverbinder gemeint , der das selbe Steckgesicht wie der erf indungsgemäße Ladesteckverbinder aufweist , wobei das eine Steckgesicht aber Kontaktsti fte aufweist , wenn das andere Steckgesicht Kontakthülsen aufweist , und umgekehrt . Das Set aus erfindungsgemäßem Ladesteckverbinder und korrespondierendem Ladesteckverbinder kann also zusammengesteckt werden . Andererseits wird vorliegend auch dann von einem korrespondieren Ladesteckverbinder gesprochen, wenn die Steckgesichter im zuvor genannten Sinne sich nur teilweise entsprechen, also der korrespondierende Ladesteckverbinder z . B . nicht alle Kontakte aufweist , die bei dem erfindungsgemäßen Ladesteckverbinder vorhanden sind, die vorhandenen Kontakte des korrespondieren Ladesteckverbinders aber vom Steckgesicht her dem erfindungsgemäßen Ladesteckverbinder entsprechen, so dass der erfindungsgemäße Ladesteckverbinder und der korrespondierende Gleichstromladesteckverbinder bzw . Wechselstromladesteckverbinder auch in diesem Fall zusammengesteckt werden können .

Ein solcher Fall liegt z . B . vor bei einer an einem Ladekabel angeschlossenen Ladekupplung für ein Gleichstromladen nach der europäischen Norm IEC 62196 Typ 2 . Eine solche Ladekupplung ist in einen in die Karosserie eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs eingebauten und für Wechselstromladen sowie für Gleichstromladen geeigneten Ladeeinbaustecker einsteckbar, wobei im Wechselstromsteckgesicht bei der Gleichstromladenladekupplung nur die Kommunikationskontakte und der Schutzkontakt vorhanden sind, j edoch keine Kontakte für Neutral- bzw . Außenleiter .

Vorliegend werden solche Kontakte als Gleichstromladekontakte bezeichnet , die ausschließlich für das Laden mit Gleichstrom vorgesehen sind . In Abgrenzung dazu gibt es Wechselstromladekontakte . Damit s ind die Außenleiter sowie der Neutralleiter (Mittelleiter ) gemeint , die j edenfalls auch für eine Laden mit Wechselstrom vorgesehen sind . Als Außenleiter ( umgangssprachlich auch als Phase bezeichnet ) wird dabei ein Leiter bezeichnet , der im üb- liehen Betrieb unter Spannung steht und zur Übertragung oder Verteilung elektrischer Energie beitragen kann, aber kein Neutralleiter ist . Ein Neutralleiter ist ein Leiter , der mit dem Neutralpunkt elektrisch verbunden und in der Lage ist , zur Verteilung elektrischer Energie bei zutragen . In der europäischen Norm IEC 62196 Typ 2 werden die Kontakte , die vorliegend als Wechselstromladekontakte bezeichnet werden, mit LI , L2 und L3 (Außenleiter ) und mit N (Neutralleiter ) und die Gleichstromladekontakte mit DC+ und DC- bezeichnet . Diesem Verständnis soll nicht entgegenstehen, dass die europäische Norm IEC 62196 Typ 2 auch eine Betriebsart kennt, gemäß der über die Kontakte LI , L2 , L3 und N ein Gleichstromladen erfolgt .

Damit kann in oder an dem Wechselstromladekontakt entstehende Wärme also nicht nur durch die Luft und über das Gehäuse von dem Gleichstromladekontakt zu dem Wechselstromkontakt gelangen, sondern auch über das Wärmeleitelement , das damit praktisch wie ein Bypass wirkt . Erfindungswesentlich ist damit , dass im gesteckten Zustand des erfindungsgemäßen Steckers mit einem korrespondierenden Gleichstromladesteckverbinder die Wärme , die in oder an einem solchen Gleichstromladekontakt des erfindungsgemäßen Ladesteckverbinders entsteht , der über das Wärmeleitelement mit einem Wechselstromladekontakt des erfindungsgemäßen Ladesteckverbinders verbunden ist , an den korrespondierenden Ladesteckverbinder nicht nur über den Kontakt des Gleichstromladekontakts des erfindungsgemäßen Ladesteckverbinders mit dem Gleichstromladekontakt des korrespondierenden Steckers ef fektiv übertragen werden kann . Vielmehr ist auch ein ef fektiver Wärmeübertrag von dem erfindungsgemäßen Ladesteckverbinder an den korrespondierenden Ladesteckverbinder mittels des an das Wärmeleitelement angebundenen Wechselstromladekontaktes möglich, der im gesteckten Zustand der beiden Ladesteckverbinder in den Steckbereich des korrespondierenden Ladesteckverbinder hineinragt .

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Wärmeleitelement eine thermische Leitfähigkeit aufweist , die über 0 , 3 W/ (m K) liegt , vorzugsweise über 1 W/ (m K) .

Wenn nachfolgend von einem Steckbereich des erfindungsgemäßen Ladesteckverbinders gesprochen wird, so ist damit ein Bereich gemeint , in dem der Ladesteckverbinder im mit dem korrespondierenden Ladesteckverbinder gesteckten Zustand mit dem korrespondierenden Ladesteckverbinder in Steckrichtung überlappt und die Ladekontakte der beiden Steckverbinder in galvanisch leitendem Kontakt miteinander stehen . Ein solcher Steckbereich eines Ladesteckverbinders ist im Allgemeinen auch dadurch definiert und insofern geometrisch begrenzt , als dass der Ladesteckverbinder eine Einrichtung aufwei st , die sicherstellt , das s die beiden Ladesteckverbinder im gesteckten Zustand über eine bestimmte maximale Länge miteinander in Überlappung stehen, dem vollständig eingesteckten Zustand des einen Ladesteckverbinders in den anderen Ladesteckverbinders entspricht . Als Anschlussbereich des Ladesteckverbinders wird vorliegend der Bereich des Ladesteckverbinders bezeichnet , in dem die Ladekontakte galvanisch leitend an elektrische Leitungen angeschlossen sind, die von dem Ladesteckverbinder wegführen .

Prinzipiell kann das Wärmeleitelement auch in einem anderen Bereich des Ladesteckverbinders angeordnet sein . Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist j edoch vorgesehen, dass das Wärmeleitelement im Anschlussbereich des Ladesteckverbinders angeordnet ist . Derart angeordnet ist das Wärmeleitelement vor äußeren physikalischen Einflüssen geschützt .

Es ist möglich, dass das Gehäuse auf unterschiedliche Arten gebildet ist . Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist j edoch vorgesehen, dass das Gehäuse aus einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil besteht , die senkrecht zu den Wechselstromkontakten und den Gleichstromladekontakten formschlüssig zusammengefügt sind, so dass ein zur Umgebung hin abgeschlossener Innenraum gebildet ist und das erste Gehäuseteil einen Steckbereich und das zweite Gehäuseteil einen Anschlussbereich umfasst .

Die Gleichstromladekontakte und die Wechselstromladekontakte sind somit durch das erste Gehäuseteil und durch das zweite Gehäuseteil geführt . Die beiden Gehäusetei le können mit einer umlaufenden Lasernaht verschweißt sein . I st der Ladesteckverbinder ein Ladeeinbaustecker zur Montage an der Fahrzeugkarosserie eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs , dient das zweite Gehäuseteil mit dem Anschlussbereich als Trägerbauteil zur Montage für die Gleich- und Wechselstromkontakte . Das zweite Gehäusetei l entspricht dabei der fahrzeugseitigen Schnittstelle zur Batterie des Elektro- oder Hybridfahrzeugs . Das erste Gehäuseteil mit dem Steckbereich bildet die Schnittstel le des Ladeeinbausteckers hin zu einer an einem Ladekabel angeordneten Ladekupplung .

Grundsätzlich kann eine unterschiedliche Anzahl an Wärmeleitelementen in dem Ladesteckverbinder angeordnet sein . Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung i st j edoch vorgesehen, dass in dem Steckbereich ein weiteres Wärmeleitelement angeordnet ist , was wenigstens einen Gleichstromladekontakt mit wenigstens einem Wechselstromladekontakt thermisch leitend verbindet .

Wenn sowohl der Steckbereich als auch der Anschlussbereich des Ladesteckverbinder j eweils mit wenigstens einem Wärmeleitelement ausgerüstet sind, kann die Wärmeableitung um ein Viel faches gesteigert sein, wodurch der Ladesteckverbinder für besonders hohe Ladeströme eingesetzt werden kann .

Zwar ist es grundsätzlich möglich, dass ein Wärmeleitelement oder mehrere Wärmeleitelemente nur einen Teilbereich des freien Bereichs innerhalb des Ladesteckverbinders aus füllt bzw . aus füllen . Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung i st j edoch vorgesehen, dass das Wärmeleitelement bzw . die Wärmelemente den ansonsten freien Raum innerhalb des Gehäuses vollständig aus füllt bzw . aus füllen . Damit wird in der Regel eine maximale Erhöhung der Wärmeableitung erzielt . Auch eine Abdichtfunk- tion kann damit in besonders guter Weise erzielt werden . Dabei gilt natürlich, dass der Bereich zum Stecken des korrespondierenden Steckers verfügbar bleiben muss .

Prinzipiell kann das Wärmeleitelement auf unterschiedliche Arten in dem Gehäuse gebildet sein . Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erf indung ist j edoch vorgesehen, dass das Wärmeleitelement zumindest teilweise durch Einbringen einer Vergussmasse in das Gehäuse gebildet ist . Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vergussmasse derart in das Gehäuse eingebracht ist , dass sie auch zur Abdichtung des Gehäuses gegenüber seiner Umgebung wirkt . Vorzugsweise gilt in diesem Zusammenhang auch, dass das Wärmeleitelement den ansonsten freien Raum innerhalb des Gehäuses vollständig aus füllt .

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Ladesteckverbinder mit zwei Gleichstromladekontakten und vier Wechselstromladekontakten versehen, wobei zwei Wärmeleitelemente vorgesehen sind und das eine Wärmeleitelement einen Gleichstromladekontakt mit zwei Wechselstromladekontakten und das andere Wärmeleitelement den anderen Gleichstromladekontakt mit den beiden anderen Wechselstromladekontakten thermisch leitend verbindet . Für eine vorteilhafte Abfuhr von Wärme sind die beiden Gleichstromladekontakte also j eweils mit zwei Wechselstromladekontakt thermisch leitend verbunden . Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Ladesteckverbinder mit zwei Gleichstromladekontakten und vier Wechselstromladekontakten versehen, wobei das Wärme- leitelement beide Gleichstromladekontakte mit allen vier Wechselstromladekontakten thermisch leitend verbindet .

Grundsätzlich können für das Wärmeleitelement unterschiedliche Materialien vorgesehen sein . Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist j edoch vorgesehen, dass das Material des Wärmeleitelements ein wärmeleitender Kunststof f , insbesondere ein Silikon ist . Wärmeleitender Kunststof f hat die vorteilhafte Eigenschaft elektrisch isolierend zu sein . Die Auswahl des Materials des Wärmeleitelements ist abhängig von der erwarteten abzuführenden Wärme . Silikone weisen dazu eine gute Wärmeleitfähigkeit sowie elektrische I solation auf .

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Gehäuseteil eine erste Aussparung aufweist und das zweite Gehäuseteil eine auf einer der ersten Aussparung gegenüberliegenden Seite angeordnete zweite Aussparung aufweist , sodass das Gehäuse insgesamt wenigstens einen durchgängigen Kanal aufweist , durch den der Innenraum des Gehäuses mit der Umgebung fluidtechnisch verbunden ist . Durch den Kanal kann Wärme an die Umgebung außerhalb des Gehäuses abgegeben werden . Darüber hinaus kann eine Fluidkühlung an den Ladesteckverbinder herangeführt werden . Zusätzlich zu der Abfuhr von Wärme über die Gleich- und Wechselstromladekontakte ist so eine weitere Möglichkeit gegeben, Wärme abzuführen . Durch weitere Aussparungen können weitere solche Kanäle ausgebildet sein . Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Wärmeleitung in dem Kanal angeordnet ist , die einen Verbindungsbereich aufweist , mit der sie thermisch leitend mit einer Einrichtung in der Umgebung des Ladesteckverbinders verbindbar ist . Die Wärmeleitung kann aus demselben Material bestehen, wie das Wärmeleitelement . Die Wärmeleitung kann im Falle eines fahrzeugseitig verbauten Ladesteckverbinders thermisch leitend mit der Karosserie verbunden sein, sodass die Wärme des Ladevorgangs durch das Fahrzeug aufnehmbar ist .

Die Erfindung betri f ft außerdem die Verwendung eines Ladesteckverbinders nach einem der vorhergehenden Ansprüche an der Fahrzeugkarosserie eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs . Der Ladesteckverbinder ist dabei vorzugsweise gemäß der europäischen Norm IEC 62196 Typ 2 ausgebildet .

Weiter betri f ft die Erfindung ein System aus einem Ladesteckverbinder und einem zu diesem korrespondieren Ladesteckverbinder, wobei der Ladesteckverbinder zur Anbringung an der Fahrzeugkarosserie eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs vorgesehen ist und zwei Gleichstromladekontakte und vier Wechselstromladekontakte umfasst , der korrespondierende Ladesteckverbinder zur Anbringung an ein Ladekabel vorgesehen ist und zwei Gleichstromladekontakte und wenigstens einen Thermokontakt umfasst , die vier Gleichstromladekontakte in den Steckgesichtern des Ladesteckverbinders bzw . des korrespondierenden Ladesteckverbinders derart angeordnet sind, dass die Gleichstromladekontakte des Ladesteckverbinders beim Stecken des Ladesteckverbinders mit dem korrespondierenden Ladesteckver- binder in Kontakt mit den korrespondierenden Gleichstromladekontakte des korrespondierenden Ladesteckverbinders kommen und der Thermo kontakt im Steckgesicht des korrespondierenden Ladesteckverbinders derart angeordnet ist , dass beim Stecken des Ladesteckverbinders mit dem korrespondierenden Ladesteckverbinder, bei dem die Gleichstromladekontakte in Kontakt miteinander kommen, auch ein Wechselstromkontakt des Ladesteckverbinders Kontakt mit dem Thermokontakt kommt .

Herkömmliche Gleichstromladesteckverbinder, wie eine Gleichstromladekupplung nach der europäischen Norm IEC 62196 Typ 2 , weisen neben einem Schutzkontakt und Kommunikationskontakten lediglich Gleichstromladekontakte auf aber keine Wechselstromkontakte . Das ist bei einem an der Fahrzeugkarosserie eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs angeordneten Combo-Ladeeinbaustecker nach der europäischen Norm IEC 62196 Typ 2 anders . Dieser ist einerseits mit einer Wechselstromladkupplung und andererseits mit einer Gleichstromladekupplung steckbar . Um also nun die Wechselstromladekontakte eines in die Fahrzeugkarosserie eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs eingebauten Ladesteckverbinders besonders ef fi zient nutzen zu können, um beim Gleichstromladen die in oder an den Gleichstromladekontakten des in die Fahrzeugkarosserie des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs eingebauten Ladesteckverbinders entstehende Wärme an den mit diesem gesteckten korrespondierenden Ladesteckverbinder abzugeben, soll der korrespondierende Ladesteckverbinder wenigstens einen Thermokontakt aufweisen, der an einer solchen Stelle angeordnet ist , die einem Wechselstromladekontakt des fahrzeugseitigen Ladesteckverbinders entspricht . Vorzugsweise ist für j eden Wechselstromladekontakt des Ladesteckverbinders ein korrespondierender Thermokontakt in dem korrespondierenden Ladesteckverbinder angeordnet . Die Thermokontakte sind vorzugsweise geometrisch genauso ausgebildet wie es ansonsten „echte" Wechselstromladekontakte wären, also bei einer Ladekupplung als Kontakthülsen, in die die Kontaktsti fte des fahrzeugseitigen Ladeeinbausteckers einsteckbar sind . Allerdings sind die Thermokontakte nicht dafür vorgesehen, Strom zu führen . Vielmehr sollen sie nur dazu dienen, Wärme auf zunehmen .

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der korrespondierende Ladesteckverbinder mit einem mit einem Kühl fluid beaufschlagbaren Kühlelement versehen ist und der Thermokontakt derart mit dem Kühlelement verbunden ist , dass er mittels des Kühlelements kühlbar ist .

Prinzipiell kann die Kühl fluidquelle fahrzeugseitig den Thermokontakt des korrespondierenden Steckers beaufschlagen . Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist j edoch ein System aus einem Ladesteckverbinder vorgesehen, weiter aufweisend eine Ladestation und ein mit der Ladestation verbundenes und den korrespondierenden Ladesteckverbinder tragendes Ladekabel , wobei die Ladestation eine Kühl fluidquelle aufweist und das Ladekabel mit Kühlfluidleitungen versehen ist , um das Kühl fluid von der Kühl fluidquelle zu dem Kühlelement des korrespondieren Ladesteckverbinders und wieder zurück zu transportieren . Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter im Detail beschrieben.

In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht einen Ladesteckverbinder gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht einen zu dem Ladesteckverbinder aus Fig. 1 korrespondierenden Ladesteckverbinder,

Fig. 3a schematisch den Ladesteckverbinder aus Fig. 1 in einer Seitenansicht,

Fig. 3b einen Schnitt des Ladesteckverbinders aus Fig. 3a entlang der Linie A-A aufzeigend ein Wärmelement,

Fig. 3c einen Schnitt des Ladesteckverbinders aus Fig. 3a entlang der Linie A-A aufzeigend zwei getrennte Wärmelemente,

Fig. 4a schematisch den Ladesteckverbinder aus Fig. 1 in einer Seitenansicht,

Fig. 4b einen Schnitt des Ladesteckverbinders aus

Fig. 5a entlang der Linie B-B und Fig . 5 schematisch ein System mit einem Ladesteckverbinder, einem korrespondierenden Ladesteckverbinder, einem Ladekable , einer Ladestation und einem Kühlsystem gemäß einem bevorzugten Aus führungsbeispiel der Erfindung .

Aus Fig . 1 ist in einer perspektivischen Ansicht ein Ladesteckverbinder 1 gemäß einem bevorzugten Aus führungsbeispiel der Erfindung ersichtlich . Dabei handelt es sich um einen Ladeeinbaustecker zum Einbau in die Fahrzeugkarosserie 17 eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs 18 , wie schematisch in Fig . 5 dargestellt . Der vorliegende Ladesteckverbinder 1 ist im Wesentlichen und von seinem Steckgesicht her ein Ladeeinbaustecker gemäß der europäischen Norm IEC 62196 Typ 2 . Neben Wechselstromladekontakten 5 für ein Wechselstromladen, einem Schutzkontakt 15 und Kommunikationskontakten 16 weist der Ladesteckverbinder 1 zwei Gleichstromladekontakte 2 für ein Gleichstromladen auf .

Der Ladesteckverbinder 1 ist aus einem ersten Gehäuseteil 10 und einem zweiten Gehäuseteil 11 zusammengesetzt . Beide Gehäuseteile zusammen bilden also das Gehäuse 7 des Ladesteckverbinders 1 . Das erste Gehäuseteil 10 ist mit dem zweiten Gehäuseteil 11 mittels Laserverschweißung verbunden . Das erste Gehäuseteil 10 entspricht dabei dem Gehäuseteil , das im in einer Fahrzeugkarosserie 17 eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs 18 eingebauten Zustand nach außen zeigt und dafür vorgesehen ist , einen korrespondierenden Ladesteckverbinder 4 zu empfangen .

Ein solcher korrespondierender Ladesteckverbinder 4 i st in einer perspektivischen Ansicht aus Fig . 2 ersichtlich . Dabei handelt es sich um eine Ladekupplung für das Gleichstromladen, die im Wesentlichen und von ihrem Steckgesicht her der europäischen Norm IEC 62196 Typ 2 entspricht , über die Norm hinaus j edoch mit weiteren Kontakten ergänzt ist , wie weiter unten im Detail erläutert . Für das Gleichstromladen s ind zwei korrespondierende Gleichstromladekontakte 3 in einem korrespondierenden Gleichstromladesteckverbinder/Ladesteckverbinder 4 vorgesehen, die beim Laden mit den Gleichstromladekontakten 2 des Ladesteckverbinders 1 Zusammenwirken . Darüber hinaus verfügt der korrespondierende Ladesteckverbinder über zwei Kommunikationskontakte 16 sowie einen Schutzkontakt 15 . Konkret sind die Gleichstromladekontakte 2 des Ladesteckverbinders 1 vorliegend als Kontaktsti fte ausgebildet und die korrespondierenden Gleichstromladekontakte 3 des korrespondierenden Ladesteckverbinders 4 als Kontakthülsen, in die die Kontaktsti fte einsteckbar sind .

Außerdem weist der korrespondierende Ladesteckverbinder 4 - in Ergänzung der europäischen Norm IEC 62196 Typ 2 - vier Thermokontakte 6 auf , die beim Laden mit den Wechselstromladekontakten 5 des Ladesteckverbinders 1 Zusammenwirken . Dazu sind die Wechsel stromladekontakte 5 des Ladesteckverbinders 1 vorliegend als Kontaktsti fte ausgebildet und die Thermo kontakte 6 des korrespondierenden Ladesteckverbinders 4 als Kontakthülsen, in die die Kon- taktsti fte einsteckbar sind . Die vorgesehenen Thermokontakte 6 sind dabei zum Abtransport der bei einem Ladevorgang entstehenden Wärme vorgesehen .

Wie insbesondere Fig . 3a entnehmbar, weist der Ladesteckverbinder 1 einen Steckbereich 12 im ersten Gehäuseteil 10 und einen Anschlussbereich 9 im zweiten Gehäuseteil 11 auf . Der Steckbereich 12 ist als ein solcher Bereich definiert , in dem der Ladesteckverbinder 1 im mit dem korrespondierenden Ladesteckverbinder 4 gesteckten Zustand mit dem korrespondierenden Ladesteckverbinder 4 in Steckrichtung überlappt und die Gleichstromladekontakte 2 , 3 der beiden Steckverbinder 1 , 4 in galvanisch leitendem Kontakt miteinander stehen . Die Wechselstromkontakte 5 des Ladesteckverbinders stehen dabei in thermisch leitendem Kontakt mit den Thermokontakten 6 des korrespondierenden Ladesteckverbinders 4 . Der Anschlussbereich 9 i st als ein solcher Bereich definiert , in dem die Ladekontakte 2 des Ladesteckverbinders galvanisch leitend an elektrische Leitungen 23 angeschlossen sind, die von dem Ladesteckverbinder 1 zu einer nicht weiter dargestellten Batterie führen .

In Fig . 3b wird ein Schnitt des Ladesteckverbinders 1 aus Fig . 3a entlang der Linie A-A dargestellt . Maßgeblich bei dem hier beschriebenen bevorzugten Aus führungsbeispiel der Erfindung ist nun, dass ein Wärmeleitelement 8 aus Silikon vorgesehen ist , das in dem Innenraum 25 des Gehäuses 7 des Ladesteckverbinders 1 ausgebildet ist . Das Wärmelement 8 ist in dem Anschlussbereich 9 des Ladesteckverbinders 1 angeordnet und umschließt die Gleich- stromladekontakte 2 sowie die Wechselstromladekontakte 5 . Dadurch sind die Gleichstromladekontakte 2 mit den Wechselstromladekontakten 5 des Ladesteckverbinders 1 thermisch leitend verbunden . Der Fig . 3b ist dabei entnehmbar, dass sich das Wärmelement 8 f lächig senkrecht zu den Gleichstromladekontakten 2 und den Wechselstromladekontakten 5 erstreckt . Das Wärmeleitelement 8 erstreckt sich dabei schmetterlingsartig nahezu vollständig über die Breite des zweiten Gehäuseteils 11 , was insbesondere vorteilhaft für einen hohen Wärmestrom von den Gleichstromladekontakten 2 hin zu den Wechselstromladekontakten 5 ist .

Die Wärme , die beim Gleichstromladen an den Gleichstromladekontakten 2 entsteht ist abhängig vom Kontaktwiderstand . Der Kontaktwiderstand i st der elektrische Widerstand einer elektrischen Kontakt fläche . I st etwa die Oberfläche eines korrespondierenden Gleichstromladekontaktes 3 oder eines Gleichstromladekontaktes 2 oxidiert , steigt der Kontaktwiderstand und mit ihm beim Laden die Temperatur an dem Gleichstromladekontakt 2 , 3 im gesteckten Zustand . Dadurch kann es sein, dass ein Gleichstromladekontakt 2 , 3 beim Laden Zustand eine höhere Temperatur aufweist als der andere . Durch das thermische Verbinden der beiden Gleichstromladekontakte 2 ist eine asymmetrisch verteilte Wärme ausgleichbar . Das aus Silikon bestehende Wärmeleitelement 8 ist dabei elektrisch isolierend, wodurch es möglich ist , die Gleichstromladekontakte 2 und die Wechselstromladekontakte 5 thermisch direkt zu verbinden ohne einen Zwischenspalt zur elektrischen I solierung . In diesem Zusammenhang sei allerdings angemerkt , dass die in der Fig . 3b gezeigte Form des Wärmeleitelementes zwar sehr günstig für den Wärmeabtrag von den Gleichstromladekontakten 2 ist . Gleichwohl sind andere Formen für die Wärmeleitelemente 8 möglich, nämlich sind z . B, wie in Fig . 3c gezeigt , zwei Wärmelemente 8 erkennbar, die senkrecht zu den Gleichstromladekontakten 2 und den Wechselstromladekontakten 5 spiegelsymmetrisch um den Schutzkontakt 15 angeordnet sind und j e einen Gleichstromladekontakt 2 mit zwei Wechselstromladekontakten 5 thermisch verbinden .

In den Fig . 4a, 4b wird eine weitere Möglichkeit aufgezeigt , in der das Wärmeelement 8 den Innenraum 13 des Gehäuses 7 des Ladesteckverbinders 1 vollständig aus füllt . In Fig . 4b ist dazu entlang der Linie B-B des Ladesteckverbinders 1 aus Fig . 4a gezeigt . Darüber hinaus können in dem Gehäuse 7 des Ladesteckverbinders 1 entlang der umlaufenden Lasernaht , die das erste Gehäuseteil 10 von dem zweiten Gehäuseteil 11 separiert , Kanäle vorgesehen sein, mit denen die Karosserie 17 des Elektro- oder Hybridfahrzeugs 18 thermisch verbunden sein kann . Dadurch ist die beim Ladevorgang entstehende Wärme über die Karosserie 17 abführbar .

Wird der korrespondierende Ladesteckverbinder 4 mit dem Ladesteckverbinder 1 zusammengeführt , sodass die korrespondierenden Gleichstromladekontakte 3 beim Laden mit den Gleichstromladekontakten 2 des Ladesteckverbinders 1 und die Thermokontakte 6 mit den Wechselstromladekontakten 5 des Ladesteckverbinders 1 Zusammenwirken, dann wird die beim Laden entstehende Wärme mit dem Wärmeleitelement 8 von den Gleichstromladekontakten 2 an die Wechselstromladekontakte 5 und über die mit den Wechselstromladekontakten 5 verbundenen Thermokontakte 6 abgeführt .

Weiter oben ist schon angesprochen worden, dass der Ladesteckverbinder 1 vorliegend in Form eines Einbausteckers an der Fahrzeugkarosserie 17 eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs 18 Verwendung findet . In diesem Zusammenhang darf auf Fig . 5 verwiesen werden die schematisch ein System gemäß einem bevorzugten Aus führungsbeispiel der Erfindung zeigt , das einen in eine Fahrzeugkarosserie 17 eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs 18 eingebauten Ladesteckverbinder 1 , einen zu diesem korrespondieren Ladesteckerbinder 4 , eine Ladestation 20 und ein mit der Ladestation 20 verbundenes und den korrespondierenden Ladesteckverbinder 4 tragendes Ladekabel 21 umfasst .

Wesentlich ist bei diesem bevorzugten Aus führungsbeispiel der Erfindung, dass der korrespondierende Ladesteckverbinder 4 mit einem mit einem Kühl fluid beaufschlagbaren Kühlelement 19 zum Kühlen der Thermokontakte 6 versehen ist . Um über die Kühlelemente 19 eine Kühlung der Thermokontakte 6 zu erzielen ist die Ladestation 20 mit einer Kühl fluidquelle 23 versehen und das Ladekabel 21 wei st Kühl fluidleitungen 22 auf , um das Kühl fluid von der Kühl fluidquelle 23 zu dem Kühlelement 19 des korrespon- dieren Ladesteckverbinder 4 und wieder zurück zu transportieren .

Dadurch, dass nun der in der Fahrzeugkarosserie 17 des Elektro- oder Hybridfahrzeugs 18 eingebaute Ladesteckverbinder 1 mit dem Wärmeleitelement 8 versehen ist, wird die thermische Kopplung zwischen den Gleichstromladekontakten 2 und den Wechselstromladekontakten 5 hergestellt , mit der Wärme entlang der Wechselstromladekontakte 5 und der in dem korrespondierenden Ladesteckverbinder 4 verbrachten Thermokontakte 6 abführbar ist . Darüber hinaus wird die thermische Kopplung zwischen dem in der Fahrzeugkarosserie 17 des Elektro- oder Hybridfahrzeugs 18 eingebauten Ladesteckverbinder 1 und dem an dem Ladekabel 21 angebrachten korrespondierenden Ladesteckverbinder 4 im gesteckten Zustand der beiden Ladesteckverbinder 1 , 4 deutlich verbessert , so dass die aktive Kühlung in dem korrespondierenden Ladesteckverbinder 4 mit dem von der Kühl fluidquelle stammenden Kühl fluid mittelbar auch für die Kühlung des in der Fahrzeugkarosserie 17 des Elektrooder Hybridfahrzeugs 18 eingebauten Ladesteckverbinders 1 nutzbar ist .

Bezugs zeichenliste

1 Lade Steckverbinder

2 Gleichstromi ade kontakt

3 korrespondierender Gleichstromi ade kontakt

4 korrespondierender Lade Steckverbinder

5 Wechselstromladekontakt

6 Thermo kontakt

7 Gehäuse

8 Wärmeleitelement

9 Anschlussbereich

10 erstes Gehäuseteil

11 zweites Gehäuseteil

12 Steckbereich

13 Innenraum

14 Kühl fluidquelle

15 Schutzkontakt

16 Kommunikations kontakt

17 Fahrzeugkarosserie

18 Elektro- oder Hybridfahrzeug

19 Kühlelement

20 Ladestation

21 Ladekabel

22 Kühl fluidleitungen

23 elektrische Leitung