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Title:
CHARGING DEVICE FOR AN ELECTRIC VEHICLE, AND METHOD FOR ENSURING THE CHARGING TERMINAL IS NOT LIVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/135284
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for ensuring an electrical contact (26) in a charging device (1) for charging a vehicle battery (3) of a vehicle (5) which can be electrically driven is not live. In this method, the electrical contact (26) is electrically connected to a protective conductor (16) by means of an electrical current branch (40) at a time at which it is to be ensured that the electrical contact (26) is not live. When an electrical voltage is applied to the electrical contact (26), a current (47) flows through the current branch (40) to the protective conductor (16), as a result of which a residual current operated device (18) is tripped. The electrical contact (26) is switched to the non-live state by the residual current operated device (18) being tripped.

Inventors:
KEPKA ALEXANDER (DE)
Application Number:
PCT/EP2012/054460
Publication Date:
September 19, 2013
Filing Date:
March 14, 2012
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
KEPKA ALEXANDER (DE)
International Classes:
B60L11/18; H01H3/00; H02H3/33
Domestic Patent References:
WO2012028176A12012-03-08
Foreign References:
US4947278A1990-08-07
EP1538650A22005-06-08
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Sicherstellen der Spannungsfreiheit eines elektrischen Kontakts (26) bei einer Ladeeinrichtung (1) zum Laden einer Fahrbatterie (3) eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs (5), wobei bei dem Verfahren

- zu einem Zeitpunkt, zu dem die Spannungsfreiheit des elektrischen Kontakts (26) sichergestellt werden soll, der elektrische Kontakt (26) mittels eines elektrischen Strom- zweigs (40) elektrisch mit einem Schutzleiter (16) verbunden wird,

- bei Anliegen einer elektrischen Spannung an dem elektrischen Kontakt (26) ein Strom (47) durch den Stromzweig (40) zu dem Schutzleiter (16) fließt, wodurch ein Fehlerstrom- schutzschalter (18) ausgelöst wird, und

- durch das Auslösen des Fehlerstromschutzschalters (18) der elektrische Kontakt (26) spannungsfrei geschaltet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- der elektrische Kontakt (26) zu einer Ladeschnittstelle (28) zum elektrischen Verbinden der Ladeeinrichtung (1) mit dem Fahrzeug (5), insbesondere zu einem Ladestecker (112) oder einer Ladebuchse (28) zum elektrischen Verbinden der La- deeinrichtung (1) mit dem Fahrzeug (5), geführt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- mittels eines in dem Stromzweig (40) angeordneten Hilfs- Schalters (42) der elektrische Kontakt (26) mit dem Schutz¬ leiter (16) verbunden wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- der Strom (47) mittels eines in dem Stromzweig (40) ange¬ ordneten elektrischen Widerstands (44) begrenzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- der Strom (47) mittels des Widerstands (44) derart begrenzt wird, dass der Strom (47) größer ist als der Auslösestrom des Fehlerstromschutzschalters (18) .

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- der elektrische Kontakt (26) ein Kontakt ist, der für einen Benutzer der Ladeeinrichtung (1) zugänglich ist und der zum zeitweisen Führen von Ladespannungen oder Ladeströmen für das Fahrzeug (5) vorgesehen ist.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- anstelle des Fehlerstromschutzschalters ein Leitungsschutz¬ schalter und anstelle des Schutzleiters ein Neutralleiter oder ein Erdpotential aufweisender Leiter verwendet wird.

8. Ladeeinrichtung (1) zum Laden einer Fahrbatterie (3) eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs (5), mit

- einem elektrischen Kontakt (26),

- einem elektrischen Stromzweig (40), der eingerichtet ist, den elektrischen Kontakt (26) zeitweise elektrisch mit einem Schutzleiter (16) zu verbinden, und

- einem Fehlerstromschutzschalter (18), der so geschaltet ist, dass nach einem Auslösen des Fehlerstromschutzschalters (18) der elektrische Kontakt (26) spannungsfrei geschaltet ist . 9. Ladeeinrichtung nach Anspruch 8,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- der elektrische Kontakt (26, 106) zu einer Ladeschnitt¬ stelle (28, 112) zum elektrischen Verbinden der Ladeeinrichtung (1, 100) mit dem Fahrzeug (5), insbesondere zu einem La- destecker (112) oder einer Ladebuchse (28) zum elektrischen Verbinden der Ladeeinrichtung (1, 100) mit dem Fahrzeug (5), geführt ist.

10. Ladeeinrichtung nach Anspruch 8 oder 9,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- der Stromzweig (40) einen Hilfsschalter (42) aufweist. 11. Ladeeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- der Stromzweig (40) einen elektrischen Widerstand (44) aufweist. 12. Ladeeinrichtung nach Anspruch 11,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- der Widerstand (44) so dimensioniert ist, dass ein durch den Stromzweig fließender Strom (47) größer ist als der Auslösestrom des Fehlerstromschutzschalters (18) .

13. Ladeeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- der elektrische Kontakt (26) ein Kontakt ist, der für einen Benutzer der Ladeeinrichtung (1) zugänglich ist und der zum zeitweisen Führen von Ladespannungen oder Ladeströmen für das Fahrzeug (5) vorgesehen ist.

14. Ladeeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- der elektrische Kontakt einer von mehreren elektrischen Kontakten (106) der Ladeeinrichtung ist, und

- der Stromzweig (108) eingerichtet ist, die mehreren

elektrischen Kontakte (106) der Ladeeinrichtung (100) zeitweise jeweils elektrisch mit dem Schutzleiter (16) zu verbin- den.

15. Ladeeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- anstelle des Fehlerstromschutzschalters ein Leitungsschutz- Schalter und anstelle des Schutzleiters ein Neutralleiter oder ein Erdpotential aufweisender Leiter eingesetzt ist.

Description:
Beschreibung

LADEEINRICHTUNG FÜR EIN ELEKTRISCHES FAHRZEUG UND VERFAHREN UM SICHERSTELLEN VON SPANNUNGSFREIHEIT AM LADETERMINAL

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sicherstellen der

Spannungsfreiheit eines elektrischen Kontaktes bei einer

Ladeeinrichtung zum Laden einer Fahrbatterie eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs sowie eine Ladeeinrichtung.

Es wird erwartet, dass in den kommenden Jahren die Zahl von elektrisch antreibbaren Fahrzeugen im Straßenverkehr deutlich zunehmen wird. Solche elektrisch antreibbaren Fahrzeuge weisen eine Fahrbatterie (Akkumulator) auf, welche die für den Fahrbetrieb benötigte elektrische Energie zur Verfügung

stellt. Entladene Batterien können bei Bedarf mittels einer Ladeeinrichtung nachgeladen werden. Dazu werden die Fahrbatterie des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs und die Ladeeinrichtung mittels eines Ladekabels elektrisch miteinander

verbunden. Dabei weist die Ladeeinrichtung oder das Ladekabel mindestens einen elektrischen Kontakt auf, an dem zeitweise eine Ladespannung bzw. ein Ladestrom zur Verfügung gestellt wird. Aus Sicherheitsgründen ist es wünschenswert, dass die ¬ ser Kontakt zu bestimmten Zeitpunkten spannungsfrei ist. Dies lässt sich beispielsweise mittels eines elektrischen Schal ¬ ters realisieren, der zu diesen Zeitpunkten die Spannung abschaltet. Allerdings kann ein solcher Schalter auch versagen, beispielsweise können die Schaltkontakte des Schalters durch hohen Stromfluss verschweißen, so dass der Schalter nicht mehr geöffnet werden kann. Auch unter derartigen Bedingungen soll sichergestellt werden, dass der elektrische Kontakt zu den entsprechenden Zeitpunkten spannungsfrei ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung anzugeben, mit denen die Spannungsfreiheit eines elektrischen Kontakts sichergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren und eine Ladeeinrichtung nach den unabhängigen Patentansprü- chen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen tentansprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß angegeben wird ein Verfahren zum Sicherstel ¬ len der Spannungsfreiheit eines elektrischen Kontakts bei einer Ladeeinrichtung zum Laden einer Fahrbatterie eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs, wobei bei dem Verfahren zu einem Zeitpunkt (Sicherstellungszeitpunkt ) , zu dem die Span ¬ nungsfreiheit des elektrischen Kontakts sichergestellt werden soll, der elektrische Kontakt mittels eines elektrischen Stromzweigs elektrisch mit einem Schutzleiter verbunden wird, bei Anliegen einer elektrischen Spannung an dem elektrischen Kontakt ein Strom (der bezogen auf den Fehlerstromschutzschalter ein Fehlerstrom ist) durch den elektrischen Stromzweig zu dem Schutzleiter fließt, wodurch ein Fehlerstrom- schutzschalter ausgelöst wird, und durch das Auslösen des Fehlerstromschutzschalters der elektrische Kontakt spannungs ¬ frei geschaltet wird. (Im Unterschied dazu ist bzw. bleibt bei Spannungsfreiheit des elektrischen Kontakts der elektri ¬ sche Stromzweig stromlos. Daher löst bei Spannungsfreiheit des elektrischen Kontaktes der Fehlerstromschutzschalter nicht aus.) Bei diesem Verfahren ist vorteilhaft, dass bei Anliegen einer elektrischen Spannung an den elektrischen Kontakt durch den Fehlerstromschutzschalter der elektrische Kontakt spannungsfrei geschaltet wird. Da ein Fehlerstromschutz ¬ schalter stets bei Vorliegen eines Fehlerstroms auslöst, er ¬ folgt dieses Spannungsfreischalten unabhängig von ggf. vorhandenen weiteren defekten Bauelementen. Der Fehlerstrom- schutzschalter kann dabei z.B. dem elektrischen Kontakt vorgeschaltet sein, d.h. der Fehlerstromschutzschalter und der elektrischen Kontakt können elektrisch in Reihe geschaltet sein .

Das Verfahren kann so ausgestaltet sein, dass der elektrische Kontakt zu einer Ladeschnittstelle zum elektrischen Verbinden der Ladeeinrichtung mit dem Fahrzeug, insbesondere zu einem Ladestecker oder einer Ladebuchse zum elektrischen Verbinden der Ladeeinrichtung mit dem Fahrzeug, geführt ist. Dabei kann der elektrische Kontakt vorteilhafterweise dann zu einem La ¬ destecker geführt sein, wenn das zugehörige Ladekabel fest mit der Ladeeinrichtung verbunden ist (wie das beispielsweise bei Gleichstrom-Ladeeinrichtungen denkbar ist) . Vorzugsweise kann der elektrische Kontakt dann zu einer ladeeinrichtungs- seitigen Ladebuchse geführt sein, wenn ein Ladekabel verwendet wird, dass mittels eines Ladesteckers lösbar mit der La ¬ debuchse der Ladeeinrichtung verbunden wird (dies ist beispielsweise bei Wechselstrom-Ladeeinrichtungen vorstellbar) .

Das Verfahren kann so ausgestaltet sein, dass mittels eines in dem Stromzweig angeordneten Hilfsschalters, insbesondere eines Erdungsschützes oder Hilfsschützes, der elektrische Kontakt mit dem Schutzleiter verbunden wird. Mittels eines solchen Hilfsschalters kann die elektrische Verbindung zwi ¬ schen dem elektrischen Kontakt und dem Schutzleiter geschlossen und geöffnet werden.

Das Verfahren kann auch so ablaufen, dass der durch den

Stromzweig fließende Strom mittels eines in dem Stromzweig angeordneten elektrischen Widerstands begrenzt wird. Mittels eines derartigen elektrischen Widerstandes kann vorteilhaft ¬ erweise verhindert werden, dass der Strom in dem Stromzweig gefährlich hohe Werte annimmt, die zu einer Beschädigung des Stromzweigs oder zu einer unzulässig hohen Verlustleistung führen könnten.

Das Verfahren kann auch so ausgestaltet sein, dass der Strom mittels des Widerstands derart begrenzt wird, dass der Strom (bei allen an dem Kontakt auftretenden Spannungen) größer ist als der Auslösestrom des Fehlerstromschutzschalters. Dabei ist der Widerstand vorteilhafterweise so dimensioniert, dass auch bei der niedrigsten an dem Kontakt auftretenden Spannung der Auslösestrom des Fehlerstromschutzschalters erreicht wird .

Bei dem Verfahren kann der elektrische Kontakt ein Kontakt sein, der für einen Benutzer der Ladeeinrichtung zugänglich ist und der zum zeitweisen Führen von Ladespannungen oder Ladeströmen für das Fahrzeug vorgesehen ist. Für einen oder mehrere derartige Kontakte der Ladeeinrichtung kann vorteil ¬ hafterweise die Spannungsfreiheit sichergestellt werden.

Das Verfahren kann alternativ auch so ausgestaltet sein, dass anstelle des Fehlerstromschutzschalters ein Leitungsschutz ¬ schalter und anstelle des Schutzleiters ein Neutralleiter oder ein Erdpotential aufweisender Leiter verwendet wird. Dann wird zu dem Zeitpunkt, zu dem die Spannungsfreiheit des elektrischen Kontakts sichergestellt werden soll, der

elektrische Kontakt mittels des elektrischen Stromzweigs elektrisch mit dem Neutralleiter oder dem Erdpotential aufweisender Leiter verbunden. Bei Anliegen einer elektrischen Spannung an dem elektrischen Kontakt fließt ein Strom durch den Stromzweig zu dem Neutralleiter oder dem Erdpotential aufweisenden Leiter. Dadurch wird der Leitungsschutzschalter ausgelöst. Durch das Auslösen des Leitungsschutzschalters wird der elektrische Kontakt spannungsfrei geschaltet.

Erfindungsgemäß angegeben wird weiterhin eine Ladeeinrichtung zum Laden einer Fahrbatterie eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs mit einem elektrischen Kontakt, einem (ladeeinrichtungsinternen) elektrischen Stromzweig, der eingerichtet ist, (zu einem Zeitpunkt, zu dem die Spannungsfreiheit des

elektrischen Kontaktes sichergestellt werden soll) den elektrischen Kontakt zeitweise elektrisch mit einem Schutzleiter zu verbinden, und einem Fehlerstromschutzschalter, der so geschaltet ist, dass nach einem Auslösen des Fehlerstrom- schutzschalters der elektrische Kontakt spannungsfrei ge ¬ schaltet ist.

Diese Ladeeinrichtung kann so ausgestaltet sein, dass der elektrische Kontakt zu einer Ladeschnittstelle zum elektri- sehen Verbinden der Ladeeinrichtung mit dem Fahrzeug, insbesondere zu einem Ladestecker oder einer Ladebuchse zum elektrischen Verbinden der Ladeeinrichtung mit dem Fahrzeug, geführt ist. Die Ladeeinrichtung kann auch so ausgestaltet sein, dass der Stromzweig einen Hilfsschalter, insbesondere ein Erdungs ¬ schütz oder ein Hilfsschütz, aufweist.

Die Ladeeinrichtung kann so aufgebaut sein, dass der Stromzweig einen elektrischen Widerstand aufweist.

Dabei kann der Widerstand so dimensioniert sein, dass (bei mit dem Schutzleiter elektrisch verbundenem Kontakt) ein durch den Stromzweig fließender Strom (bei allen auftretenden Spannungen) größer ist als der Auslösestrom des Fehlerstrom- schutzschalters . Die Ladeeinrichtung kann so realisiert sein, dass der

elektrische Kontakt ein Kontakt ist, der für einen Benutzer der Ladeeinrichtung zugänglich ist und der zum zeitweisen Führen von Ladespannungen oder Ladeströmen für das Fahrzeug vorgesehen ist.

Die Ladeeinrichtung kann auch so ausgestaltet sein, dass der elektrische Kontakt einer von mehreren elektrischen Kontakten der Ladeeinrichtung ist, und der Stromzweig eingerichtet ist, die mehreren elektrischen Kontakte der Ladeeinrichtung zeit- weise jeweils elektrisch mit dem Schutzleiter zu verbinden.

Die Ladeeinrichtung kann alternativ auch so ausgestaltet sein, dass anstelle des Fehlerstromschutzschalters ein Lei- tungsschutzschalter und anstelle des Schutzleiters ein

Neutralleiter oder ein Erdpotential aufweisender Leiter eingesetzt ist. Damit ergibt sich eine Ladeeinrichtung zum Laden einer Fahrbatterie eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs, mit einem elektrischen Kontakt, mit einem elektrischen Stromzweig, der eingerichtet ist, den elektrischen Kontakt zeit- weise elektrisch mit dem Neutralleiter oder dem Erdpotential aufweisenden Leiter zu verbinden, und mit einem Leitungs- schutzschalter, der so geschaltet ist, dass nach einem Auslö- sen des Leitungsschutzschalters der elektrische Kontakt span ¬ nungsfrei geschaltet ist.

Diese Ladeeinrichtung weist ebenfalls die Vorteile auf, die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren angegeben sind.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei ¬ spielen näher erläutert. Dazu ist in

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer Ladeeinrichtung und eines Verfahrens zum Sicherstellen der

Spannungsfreiheit, in Figur 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer

Ladeeinrichtung und eines Verfahrens zum Sicherstellen der Spannungsfreiheit und in

Figur 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer

Ladeeinrichtung und eines Verfahrens zum

Sicherstellen der Spannungsfreiheit dargestellt . In Figur 1 ist eine Ladeeinrichtung 1 zum Laden einer Fahrbatterie 3 eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs 5 darge ¬ stellt. Diese Ladeeinrichtung 1 ist mittels eines Anschluss ¬ kabels 8 mit einem Energieversorgungsnetz 10 verbunden.

Elektrischer Strom wird von dem Energieversorgungsnetz 10 über das Anschlusskabel 8 zu der Ladeeinrichtung 1 geleitet.

Im Inneren der Ladeeinrichtung 1 sind drei Leiter des Anschlusskabels 8 getrennt dargestellt: ein Phasenleiter 12, ein Neutralleiter 14 und ein Schutzleiter 16. Im Ausführungs- beispiel weist die Ladeeinrichtung 1 lediglich einen einzigen Phasenleiter 12 auf; die Ladeeinrichtung ist also einphasig ausgeführt. Dies ist im oberen Teil der Ladeeinrichtung 1 durch jeweils einen an den Leitern angeordneten Schrägstrich symbolisiert .

Der elektrische Strom gelangt über den Phasenleiter 12 und einen Fehlerstromschutzschalter 18 zu einem Schalter 20. Dieser Schalter 20 wird von einer Steuereinrichtung 22 mittels Schaltsignalen 24 angesteuert. Mittels Schaltsignalen 24 für den Schalter 20 veranlasst die Steuereinrichtung 22 den

Schalter 20 zu schließen bzw. zu öffnen. Der Schalter 20 kann beispielsweise als ein Leistungsschütz bzw. als ein Hauptschütz ausgestaltet sein. Wenn der Schalter 20 - wie in Figur

1 dargestellt - geöffnet ist, gelangt der elektrische Strom des Phasenleiters 12 nicht zu einem elektrischen Kontakt 26, so dass dieser elektrische Kontakt 26 spannungsfrei geschal- tet ist. Unter „spannungsfrei" wird hier verstanden, dass die elektrische Verbindung zwischen Kontakt und Phasenleiter unterbrochen ist, z.B. galvanisch unterbrochen ist. Wenn der Schalter 20 jedoch geschlossen ist, gelangt der elektrische Strom des Phasenleiters 12 zu dem elektrischen Kontakt 26, so dass an dem elektrischen Kontakt 26 eine elektrische Spannung anliegt .

Der elektrische Kontakt 26 führt zu einer Ladeschnittstelle 28, die im Ausführungsbeispiel als eine elektrische Lade- buchse der Ladeeinrichtung 1 ausgestaltet ist. In anderen

Ausführungsbeispielen kann die Ladeschnittstelle 28 auch anders ausgestaltet sein, beispielsweise als ein Ladestecker oder ähnliches. Der Neutralleiter 14 ist über den Fehlerstromschutzschalter 18 mit der Ladeschnittstelle 28 elektrisch verbunden; ebenso ist der Schutzleiter 16 elektrisch mit der Ladeschnittstelle

28 verbunden. Mittels eines Ladekabels 30 kann die als Ladebuchse 28 aus ¬ gestaltete Ladeschnittstelle der Ladeeinrichtung mit dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug 5 elektrisch verbunden werden. Dazu ist ein erster Ladestecker 32 des Ladekabels 30 mit der Ladebuchse 28 elektrisch verbunden; ein zweiter Ladestecker 34 des Ladekabels 30 ist mit dem elektrisch antreib ¬ baren Fahrzeug 5 elektrisch verbunden. Beim Laden fließt der Ladestrom über den elektrischen Kontakt 26 der Ladeschnitt- stelle 28, den ersten Ladestecker 32, das Ladekabel 30 und den zweiten Ladestecker 34 zu dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug 5, um dessen Fahrbatterie 3 aufzuladen. Bei der La ¬ debuchse 28 und bei dem Ladestecker 32 kann es sich beispielsweise um eine Ladebuchsen oder einen Ladestecker gemäß der Norm IEC 62196-2 handeln, z.B. um einen sogenannten Typ- 2-Ladestecker oder eine Typ-2-Ladebuchse .

Der elektrische Kontakt 26 ist also zum zeitweisen Führen von Ladespannungen oder Ladeströmen für das Fahrzeug vorgesehen. Der elektrische Kontakt 26 ist an der Ladeschnittstelle 28 für einen Benutzer der Ladeeinrichtung 1 zugänglich. Diese Zugänglichkeit ist notwendig, weil der Nutzer der Ladeein ¬ richtung 1 den ersten Ladestecker 32 mit dem Kontakt 26 der Ladeschnittstelle 28 elektrisch verbinden können muss.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist bei der steckbaren elektrischen Verbindung zwischen der Ladeschnittstelle 28 und dem Ladestecker 32 lediglich der Kontakt 26 dargestellt.

Selbstverständlich weist diese elektrische Verbindung noch weitere steckbare Kontakte auf, z.B. den Neutralleiter 14 und/oder den Schutzleiter 16.

Der Fehlerstromschutzschalter 18 verbindet den elektrischen Kontakt 26 mit dem Energieversorgungsnetz 10. Mit anderen Worten ist der Fehlerstromschutzschalter 18 dem elektrischen Kontakt 26 vorgeschaltet.

Der elektrische Kontakt 26 ist mittels eines Stromzweigs 40 mit dem Schutzleiter 16 elektrisch verbunden. Der ladeein- richtungsinterne elektrische Stromzweig 40 weist einen Hilfs ¬ schalter 42 sowie einen elektrischen Widerstand (Widerstands ¬ bauelement) 44 auf. Der Hilfsschalter 42 und der Widerstand 44 sind in Reihe geschaltet. Mittels dieser Reihenschaltung ist der elektrische Kontakt 26 mit dem Schutzleiter 16 elektrisch verbunden. Der Hilfsschalter 42 kann beispielsweise als ein Hilfsschütz oder als ein Erdungsschütz ausgestaltet sein. Der Hilfsschalter 42 wird mittels eines

Schaltsignals 46 von der Steuereinrichtung 22 angesteuert; mittels dieses Hilfsschalter-Schaltsignals 46 kann die Steu ¬ ereinrichtung 22 den Hilfsschalter anregen zu öffnen oder zu schließen . Wenn durch den Stromzweig 40 ein Strom von dem elektrischen Kontakt 26 zum Schutzleiter 16 fließt, dann bildet dieser Strom für den Fehlerstromschutzschalter 18 einen Fehlerstrom. Mit anderen Worten ist dann der durch den Fehlerstromschutzschalter 18 fließende Strom des Phasenleiters 12 größer als der durch den Neutralleiter 14 durch den Fehlerstromschutzschalter 18 fließende Strom, so dass der Fehlerstromschutzschalter 18 auslöst.

Zu bestimmten Zeitpunkten (beispielsweise wenn der Ladevor- gang beendet ist oder wenn der erste Ladestecker 32 von der

Ladeschnittstelle 28 getrennt wird) soll der elektrische Kon ¬ takt 26 aus Sicherheitsgründen spannungsfrei geschaltet wer ¬ den. Im Normalfall wird dann mittels des Schaltsignals 24 der Schalter 20 geöffnet, wodurch der elektrische Kontakt 26 spannungsfrei geschaltet wird. Es ist jedoch denkbar, dass der Schalter 20 defekt ist. Beispielsweise könnte der Schal ¬ ter 20 sich nicht öffnen lassen, weil die Schaltkontakte die ¬ ses Schalters miteinander durch hohen Stromfluß verschweißt sind. In diesem Falle würde trotz Ausgabe eines entsprechen- den Schaltsignals 24 von der Steuereinrichtung 22 an den

Schalter 20 der Schalter 20 nicht öffnen und der elektrische Kontakt 26 wäre weiterhin spannungsbehaftet.

Um sicherzustellen, dass auch in einem derartigen Fall der elektrische Kontakt 26 spannungsfrei ist, wird zu dem Zeit ¬ punkt, zu dem die Spannungsfreiheit des elektrischen Kontakts sichergestellt werden soll (Sicherstellungszeitpunkt ) , mit ¬ tels des Schaltsignals 46 der Hilfsschalter 42 des Strom- zweigs 40 geschlossen. Wenn zu diesem Zeitpunkt der elektri- sehe Kontakt 26 bereits spannungsfrei ist, dann fließt durch den Stromzweig 40 kein Strom, so dass der Fehlerstromschutz- Schalter 18 nicht auslöst.

Wenn zu diesem Zeitpunkt an dem elektrischen Kontakt 26 jedoch (unerwünschterweise) eine elektrische Spannung anliegt, dann fließt ein elektrischer Strom 47 (Fehlerstrom 47) durch den Stromzweig 40 zum Schutzleiter 16, so dass der Fehler- stromschutzschalter auslöst. Die Größe des durch den Stromzweig 40 fließenden Stroms 47 wird durch den Widerstand 44 begrenzt. Der Widerstand 44 ist so ausgelegt, dass selbst bei der kleinsten denkbaren am elektrischen Kontakt 26 anliegenden Spannung der durch den Stromzweig 40 fließende Strom 47 größer ist als der Auslösestrom des Fehlerstromschutzschal ¬ ters. (Der Auslösestrom des Fehlerstromschutzschalters ist ein Charakteristikum des Fehlerstromschutzschalters und somit bekannt.) Beim Auslösen trennt der Fehlerstromschutzschalter den Stromkreis auf, d. h. der Fehlerstromschutzschalter trennt den Phasenleiter 12 elektrisch von dem Schalter 20. Dadurch wird der elektrische Kontakt 26 spannungsfrei ge ¬ schaltet. Sobald also im Stromzweig 40 der Strom 47 fließt, löst der Fehlerstromschutzschalter aus und schaltet damit die Spannung am elektrischen Kontakt 26 ab, d. h. schaltet den elektrischen Kontakt 26 spannungsfrei. Mit anderen Worten wird beim Spannungsfreischalten der elektrische Kontakt 26 gegenüber dem Phasenleiter 12 bzw. gegenüber dem Energieversorgungsnetz 10 isoliert. Dies erfolgt unabhängig davon, ob der Schalter 20 und ggf. weitere Bauteile der Ladeeinrichtung wie beispielsweise die Steuereinrichtung 22 oder die

elektrische Verbindung zwischen der Steuereinrichtung 22 und dem Schalter 20 ordnungsgemäß funktionieren oder nicht. Damit ist sichergestellt, dass auch bei Ausfall wichtiger Komponen ¬ ten der Ladeeinrichtung zum Sicherstellungszeitpunkt eine Spannungsfreiheit des elektrischen Kontakts 26 zuverlässig erreicht wird. Dies stellt eine besonders kostengünstige und einfache Lösung zum Sicherstellen der Spannungsfreiheit des elektrischen Kontakts 26 dar. Es wird neben den wenigen Bauelementen des Stromzweigs 40 lediglich der Fehlerstromschutzschalter 18 be- nötigt. Ein solcher Fehlerstromschutzschalter 18 ist jedoch häufig ohnehin in Ladeeinrichtungen vorhanden.

Selbstverständlich kann die Ladeeinrichtung 1 noch weitere elektrische Kontakte aufweisen, welche mittels eines Strom- zweigs ähnlich dem Stromzweig 40 elektrisch mit dem Schutzleiter 16 verbunden werden können. Dann kann auch sichergestellt werden, dass mehrere elektrische Kontakte der Ladeein ¬ richtung 1 zu einem bestimmten Zeitpunkt spannungsfrei sind. In Figur 2 sind als ein weiteres Ausführungsbeispiel eine La ¬ deeinrichtung 100 und ein weiteres Verfahren dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem im Zu ¬ sammenhang in der Figur 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Ladeeinrichtung 100 einen dreipoligen Pha- senleiter 101, einen dreipoligen Fehlerstromschutzschalter 102, einen dreipoligen Schalter 104 sowie drei elektrische Kontakte 106 aufweist. Dies ist im oberen Teil der Ladeein ¬ richtung 100 durch jeweils drei an den Leitern angeordnete Schrägstriche symbolisiert. Dabei ist jeder der elektrischen Kontakte 106 jeweils einer Phase des über den dreipoligen

Phasenleiter 101 zugeführten Dreiphasenwechselstroms zugeord ¬ net. Die elektrischen Pole des Phasenleiters 101 werden oft ¬ mals mit LI, L2 und L3 bezeichnet. Weiterhin weist auch der Stromzweig 108 einen dreipolig ausgeführten Hilfsschalter 110 auf, mit dem die drei elektrischen Kontakte 106 über drei Widerstände 111 mit dem Schutzleiter 16 elektrisch verbindbar sind. Es wird also ein Widerstand pro Kontakt / pro Phase eingesetzt. Diese drei Widerstände bilden eine Sternschaltung mit einem Sternpunkt 113. Die Widerstände sind so bemessen, dass (wenn an einem oder mehreren der Kontakte 106 eine Spannung anliegt) durch Veränderung des elektrischen Potentials des Sternpunkts 113 (Sternpunktverschiebung) ein ausreichend großer Strom 47 durch den Stromzweig 108 zum Schutzleiter 16 fließt, um den Fehlerstromschutzschalter auszulösen.

Weiterhin unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel der Fi- gur 2 vom Ausführungsbeispiel der Figur 1 dadurch, dass die drei Kontakte 106 zu einer Ladeschnittstelle 112 der Ladeein ¬ richtung geführt sind, welche im Ausführungsbeispiel als ein Ladestecker 112 eines Ladekabels 114 ausgestaltet ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist nämlich das Ladekabel 114 fest mit der Ladeeinrichtung 100 verbunden.

Auch bei der Ladeschnittstelle 112 ist aus Gründen der Über ¬ sichtlichkeit lediglich eine steckbare elektrische Verbindung für die Kontakte 106 schematisch dargestellt. Selbstverständ- lieh sind bei der Ladeschnittstelle 112 noch weitere steck ¬ bare Kontakte vorhanden, z.B. für den Neutralleiter 14 und/oder den Schutzleiter 16.

Zu dem Zeitpunkt, zu dem die Spannungsfreiheit der drei Kon- takte 106 sichergestellt werden soll (Sicherstellungszeit- punkt) , werden mittels eines Schaltsignals 118 alle drei Kon ¬ takte des Hilfsschalters 110 geschlossen, so dass die drei Kontakte 106 über den Stromzweig 108 mit dem Schutzleiter 16 elektrisch verbunden werden. Wenn an einem der elektrischen Kontakte 106 (oder an mehreren der elektrischen Kontakte 106) eine elektrische Spannung anliegt, dann fließt durch den Stromzweig 108 ein Fehlerstrom, welcher den Fehlerstrom- schutzschalter 102 auslöst. Dadurch werden die drei elektrischen Kontakte 106 spannungsfrei geschaltet.

In Figur 3 sind als ein weiteres Ausführungsbeispiel eine La ¬ deeinrichtung 200 und ein weiteres Verfahren dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem im Zu ¬ sammenhang in der Figur 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel dadurch, dass anstelle des Fehlerstromschutzschalters 18 ein Leitungsschutzschalter 218 eingesetzt ist, der zwischen dem Phasenleiter 12 und dem Kontakt 26 angeordnet ist. Der Lei- tungsschutzschalter 218 löst bei Überlast oder Kurzschluss selbsttätig aus und schaltet damit den Kontakt 26 spannungs ¬ frei. Leitungsschutzschalter werden auch als LS-Schalter, MCB (Miniature Circuit Breaker) oder Sicherungsautomat bezeich ¬ net .

Weiterhin unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel der Fi ¬ gur 3 dadurch, dass das dem Kontakt 26 gegenüberliegende Ende des Stromzweigs 40 mit dem Neutralleiter 14 verbunden ist (und nicht mit dem Schutzleiter 16) . Der Widerstand 44 ist optional und kann auch weggelassen werden. Wenn der Strom 47 durch den Stromzweig 40 fließt, dann löst der Leitungsschutzschalter 218 aus und schaltet den Kontakt 26 spannungsfrei. (Anstelle des Neutralleiters 14 kann auch ein Erdpotential führender Leiter (ein Erdpotential aufweisender Leiter) ver- wendet werden.

Weitere Ausführungsbeispiele können natürlich auch so aus ¬ gestaltet sein, dass z. B. die Ladeeinrichtung mit dem einen elektrischen Kontakt gemäß der Figur 1 mit einem fest instal- Herten Ladekabel gemäß der Figur 2 ausgestattet ist oder dass die Ladeeinrichtung mit den drei elektrischen Kontakten gemäß der Figur 2 mit einer Ladebuchse 28 ähnlich der in der Figur 1 Dargestellten ausgestattet ist. Ebenso kann z.B. die Ladeeinrichtung gemäß der Figur 3 mit drei elektrischen Kon- takten ausgestattet sein, oder die Ladeeinrichtung gemäß der Figur 3 kann mit einem fest installierten Ladekabel ausgestattet sein.

Es wurde ein Verfahren und eine Ladeeinrichtung beschrieben, bei denen sichergestellt werden kann, dass zu einem vorbe ¬ stimmten Zeitpunkt ein oder mehrere elektrische Kontakte spannungsfrei geschaltet sind. Diese Spannungsfreischaltung kann auch dann sichergestellt werden, wenn Bauteile der Lade ¬ einrichtung defekt sind.