用于充电站的线路套组、充电站

文档序号:572883 发布日期:2021-05-18 浏览:43次 >En<

阅读说明:本技术 用于充电站的线路套组、充电站 (A circuit suit, charging station for charging station ) 是由 S·韦贝尔 M·哈斯 于 2019-10-16 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种用于给机动车(2)的电能存储器充电的充电站(1)的线路套组(4),其具有充电电缆(5),充电电缆在自由的端部上具有用于与机动车(2)电连接的连接插头(6),其中充电电缆(5)具有一个或多个电气线路(19),电气线路通过电隔绝的包套(9)共同被包围。设置的是,包套(9)具有至少一个沿充电电缆(5)延伸的并且相对于线路(19)电隔绝的电气检验线路(11、12)。(The invention relates to a line set (4) of a charging station (1) for charging an electrical energy store of a motor vehicle (2), comprising a charging cable (5) which has a connecting plug (6) at a free end for electrical connection to the motor vehicle (2), wherein the charging cable (5) has one or more electrical lines (19) which are surrounded together by an electrically insulating sheath (9). The sheath (9) has at least one electrical test line (11, 12) which extends along the charging cable (5) and is electrically insulated from the line (19).)

用于充电站的线路套组、充电站

技术领域

本发明涉及一种用于给机动车的电能存储器充电的充电站的线路套组,其具有充电电缆,充电电缆在自由的端部上具有用于与机动车电连接的连接插头,其中充电电缆具有一个或多个电气线路,电气线路通过电隔绝的包套共同被包围。

此外,本发明还涉及一种用于给机动车的电能存储器充电的充电站,其具有至少一个如上面描述的线路套组。

背景技术

开头提到的类型的线路套组和充电站由现有技术已知。针对可电动运行的机动车的可用的充电站的数量连续增多。随着可电动运行的机动车、尤其电动车或混动车的数量越来越多,在这样的充电站上的使用操作数量也增多,从而线路套组承受更大的磨损。此外,存在可能由铜制成的电气线路被破坏或失窃的风险。当例如机动车在线路套组上方碾过时,基于错误操作也可能损坏线路套组。

发明内容

根据本发明的具有权利要求1的特征的线路套组具有以下优点,即可以简单地和安全地确定并且报告线路套组的磨损、损坏或失窃。因此可以放弃定期对线路套组进行目视检查。根据本发明为此设置的是,线路套组的充电电缆的包套具有至少一个沿充电电缆尤其平行于线路地延伸的并且相对于线路电隔绝的电气检验线路。如果检验线路例如被加载以电压,那么可以以简单的方式和方法在识别电流中断的情况下损坏检验线路。通过检验线路与包套的配属,在充电电缆的线路本身受损坏之前,检验线路先受损坏,从而确保提前识别充电电缆的磨损或损坏。通过与线路的电隔绝确保的是,在电气线路和检验线路之间不能够形成可能导致错误报告的电接触。优选地,检验线路在充电电缆的整个长度上延伸。

优选地,包套具有检验线路的一个配对件或多个配对件,其中检验线路分别如前面描述的那样构造,并且配对件的检验线路分别通过检验电阻相互耦合。由此,可以简单地和快速地识别突然的电压降或电气短路。在此优选地,其中一个检验线路构造为输出线路,并且其中一个检验线路构造为反馈线路,其分别在充电电缆的长度上延伸,并且在其背对充电站的端部上,即在面对充电插头的端部上通过检验电阻相互耦合。由此,线路在充电站中尤其可以通过控制装置电接触,以便监控检验线路的配对件的状态。由此尤其可以检测通过检验线路的中断、例如基于裂缝、破裂或撕裂导致的电缆故障。由此,同样可以例如在失窃的情况下检测到充电电缆的完全的分离,其中优选地,线路的多个这样的配对件在包套的周边上分布地布置。

根据本发明的优选的实施方式,至少一个配对件的检验线路沿周边方向看并排布置。如果包套基于磨损和/或错误使用被擦破或擦伤,直到两个检验线路部分裸露,那么可能导致短路、尤其接地,其可以通过充电电缆的有利的构造简单地确定。在挤压或弯曲的情况下,当并排的检验线路相互接触时,同样可能发生短路。尤其地,至少两个配对件沿周边方向相互相反对置地布置,以便确保失窃识别。如果两个配对件的检验线路分离,那么以简单的方式和方法可以确定,电缆总体上已分离,并且很可能存在充电电缆失窃。

根据本发明的另外的实施方式,至少一个配对件或两个不同的配对件的检验线路径向相叠地布置。由此例如,输出线路位于包套的内部,并且反馈线路位于包套的外部。优选地,不同的配对件的检验线路径向相叠,从而可以逐渐检测到缺陷作为电缆故障。

根据本发明的优选的改进方案,相应的检验电阻布置在连接插头中。由此,检验电阻尤其由连接插头的壳体安全地保护和保持。由此可以简单地实现连接插头中的检验线路的联接,这减少了在安装和制造线路套组方面的费用。

此外优选设置的是,检验线路的多个配对件优选在包套的周边上均匀分布地布置。通过均匀分布的布置确保的是,可以在充电电缆的整个周边上看检测到充电电缆的磨损或损坏。此外,由此确保之前已经描述的失窃识别。

优选地,相应的检验线路构造为扁平带线路。由此,相应的检验线路具有矩形的横截面,其具有低的高度和与高度相比更大的宽度。由此,检验线路通过其宽度得到在包套中的有利的延伸,通过该延伸,仅利用几根检验线路就能够总体上或几乎总体上监控充电电缆的周边。此外,可以简单地柔性地设计扁平带线路,从而在充电电缆的使用和充电电缆的变形时,检验线路没有受损坏,并且相反地,检验线路与电缆简单地一起变形。扁平带电缆的宽度为此适宜地沿包套的周边方向延伸。

特别优选地,相应的扁平带线路在充电电缆中切向地取向,从而扁平带的宽度相对于包套或充电电缆切向地取向。由此得到之前已经提到的优点。

特别优选地,相应的检验线路被包套封装或注塑包封,从而检验线路固定地整合到包套中。例如由此可以通过提取方法廉价地实现充电电缆。

根据本发明的另外的实施方式,包套优选具有两个相互同轴布置的检验线路,电隔绝体作用在检验线路之间。检验线路因此相互径向间隔开,并且优选在整个周边上或几乎在包套的整个周边上延伸。通过位于它们之间的隔绝体实现的是,检验线路没有相互接触。然而,在电缆受损坏时安全地识别检验线路的中断以及在检验线路之间的通过受损坏形成的短路。

优选地,隔绝体作为径向的距离保持器构造在检验线路之间,并且可以变形,使得通过充电电缆的挤压或弯曲可以使检验线路相互接触。距离保持器是柔性的或可变形的距离保持器,距离保持器在负载电缆的高的负载时能够实现检验线路、尤其相互同轴布置的检验线路之间的接触,由此可以通过挤压或弯曲安全地确定充电电缆的过负载。优选地,距离保持器构造为,使得在充电电缆的变形很大,从而引导通过充电电缆的线路被过负载或受损坏之前,能够实现相邻的检验线路的接触。由此确保对充电电缆的操作的监控,监控尤其在线路本身过负载或受损坏之前输出警告讯息。

优选地,隔绝体构造为与压力有关的电阻膜或构造为穿孔结构。由此以简单的方式和方法确保距离保持器,使得距离保持器仅随着充电电缆的变形越来越大而允许两个相邻的、尤其径向相邻的检验线路之间的电接触或电连接。

根据本发明的优选的改进方案,至少其中一个检验线路由与温度有关的电阻材料制成。由此,除了检测电缆故障以外,还可以检测电缆的严重的发热。由此例如可以识别,基于机动车或充电站的缺陷是否没有正确实施充电过程。此外,根据充电电缆的检测的温度,也可以影响充电过程,以便例如避免充电电缆的过热。因此,例如在超过可预设的极限温度时,减小充电电流,以便避免进一步的加热。

具有权利要求14的特征的根据本发明的尤其固定的充电站的特征在于至少一个根据本发明的线路套组和控制装置,控制装置与至少其中一个检验线路电连接,以便如前面描述的那样识别电缆故障。

根据本发明的线路套组的使用在此并不局限于尤其固定的充电站。因此,线路套组例如根据本发明的另外的实施方式用作可电驱动的机动车的附加的或唯一的充电电缆,从而线路套组与机动车被一起引导。线路套组也可以使用在其他的高压应用中,在其他的高压应用中存在对充电电缆的与在针对电动车或混动车的充电站中类似的要求。

优选地,充电站此外具有用于示出检测的电缆故障的器件。该器件尤其构造用于产生声学的和/或视觉的信号,该信号会使充电站的用户注意到电缆故障或必要时注意到电缆故障的类型。该器件尤其构造用于,迅速通知充电站的所有者或拥有者有关电缆失窃的信息。为此,充电站此外还具有通信装置,当检测到电缆故障时,借助通信装置将该电缆故障或识别的电缆故障自动发送到中央数据库、例如充电站的所有者。

附图说明

另外的优点和优选的特征以及特征组合尤其由说明书和权利要求得到。随后,应该借助附图详细阐述本发明。在此:

图1在简化的图示中示出了用于机动车的充电站;

图2示出了穿过根据第一应用情况的充电站的充电电缆的横截面;

图3示出了根据第二应用情况的充电电缆的横截面;

图4在横截面图中示出了充电电缆的另外的实施例;并且

图5示出了根据另外的实施例的充电电缆的纵截面图。

具体实施方式

图1在简化的图示中示出了用于给可电动运行的机动车2的储能器充电的充电站1。

充电站1具有固定的充电柱3,在充电柱上连接有线路套组4。线路套组4具有可变形的充电电缆5,充电电缆在一端连接至柱3,并且在另一端具有用于电接触机动车2的连接插头6。

充电电缆5具有由多个电气线路构成的电缆组7,电气线路一方面与连接插头6的插头触点电连接,并且另一方面位于存在的电子装置的充电柱3中,其构造用于控制或调节充电过程。为此,充电柱3尤其具有控制装置8。

电缆组7通过电隔绝的包套9包围,包套将电缆组7保持在一起,并且进行捆扎和保护。检验线路11和12的配对件10延伸通过包套9。检验线路11、12根据随后的实施例在电缆5的相互对置的侧面上沿电缆的纵向延伸、平行于电缆组7的线路地延伸。检验线路11、12通过检验电阻13相互电耦合,其中检验电阻13保持在连接插头6的壳体14中。在另一端,检验线路11、12与控制装置8电连接。

在运行中,控制装置8将电压提供到检验线路11、12上,从而使电流流动。如果电缆5受损坏,并且其中一个检验线路11、12分离,那么这由于缺少的电流由控制装置8检测到,并且识别出电缆故障。

充电柱3尤其具有用于示出电缆故障的器件15。器件15可以例如是屏幕或扩音器,以便输出视觉的和/或听觉的警告信号。器件15同样可以是通信装置,其将电缆故障的讯息进一步传导至充电站1的操作者。

图2以简化的横截面示出了充电电缆5的另外的实施例。电缆组7在此由于概览原因没有被示出。与之前的实施例不同地,现在存在检验线路11、12的多个配对件10,其中每个配对件10的检验线路11、12通过自身的检验电阻13相互耦合。检验线路11、12分别构造为扁平带线路,其至少基本上切向地在包套9中在充电电缆5的周边上均匀分布地布置。在此,配对件10的输出线路和反馈线路沿周边方向看在包套9中彼此相邻。当前,充电电缆5或包套9具有圆环形的横截面。配对件10的检验线路11、12因此沿周边方向看分别彼此相邻地布置。由此,可以在充电电缆5的周边上看,借助检验线路11、12检测损坏部位。通过检验线路11、12的数量和横截面可以改变电缆故障的识别的精度。

如果例如识别,其中一个配对件10的检验线路11中断,那么就识别出充电电缆5的区域中的切口、断裂或撕裂。如果检测到所有检验线路11、12或检验线路11、12的配对件10中断,那么识别出电缆5完全分离并且可能失窃。

如果包套9基于摩擦和磨损被擦破,如在图2中通过虚线16示例性地示出的那样,那么可能发生的是,在该区域中的检验线路11、12裸露,并且不再通过包套9的隔绝材料受保护。如果在这样的状态中发生通过检验线路11、12造成的短路或接地(因为检验线路例如位于水坑中等等),那么短路同样通过控制装置8被识别,并且被擦破的电缆或隔绝部的损坏被报告为电缆故障。优选地,检验线路11、12通过包套9的材料被注塑包封,以便实现有利的整合。

图3示出了根据图2的实施例的充电电缆5的另外的应用情况,其中电缆5在径向上被挤压,例如在电缆5被机动车2碾过时可能发生这种情况。根据当前的实施例,挤压导致的是,使配对件10的两个检验线路11、12相向移动这么远,从而使得它们相互接触。由此形成的电气短路同样由控制装置8识别,并且报告且必要时示出相应的电缆故障。因此,充电电缆5的负载可以在运行中被监控,并且例如按时中断充电过程,或者在优选可预设的数量的发生的和检测到的挤压的情况下输出用于更换充电电缆5的建议。

图4示出了充电电缆5的另外的实施例,其与之前的实施例的不同之处在于,存在检验线路的仅一个配对件10,其中检验线路11、12相互同轴地构造,并且通过隔绝体17在径向上相互保持间隔开。检验线路11、12在此要么整合到包套9的材料中,要么与电缆组7的线路19间隔开地贴靠在包套9的内侧18上。在该情况下,在面向内部的侧面上给内置的检验线路11配属附加的隔绝层20。隔绝体17优选实施为与压力有关的隔绝层(尤其形式为与压力有关的电阻膜)或穿孔结构、例如蜂窝结构或网格结构,在其中,隔绝体17的接片将两个套筒形的检验线路11、12相互保持间隔开,只要没有施加过度的径向压力。然而,如果施加过度的压力,那么检验线路11、12进行接触,并且通过控制装置8探测到短路。

图5示出了根据图4的实施例的充电电缆5的有利的改进方案,其中隔绝体17构造为距离保持器21,或者具有这种距离保持器。这例如可以通过所提到的孔或网格结构实现。优选地,隔绝体由不导电的硅酮材料制成。内置的检验线路11有利地构造为导电的橡胶线路(导体橡胶),而外置的检验线路12优选由铜制成。通过距离保持器21使内置的检验线路11与外置的检验线路12保持间隔开。如果施加过度的径向压力,那么距离保持器21优选弹性变形,从而使检验线路11、12相互接触或可以相互接触。

优选地,外置的检验线路12低欧姆地构造,以便如果包套9受损坏,那么可以识别接地。检验线路11、12是优选的。优选地,检验线路11、12在该情况下构造为屏蔽线路,尤其构造为网络线路或螺旋形地施加的带线路。

通过检验电阻13实现的是,可以通过撕裂、切割等区分检验线路11、12之间的短路和一个或多个检验线路11、12的分离。对充电电缆5的主动的监控可以与内部结构、即电缆组7无关地制造和设置,电缆组例如包括用于直流充电或交流充电的充电线路和控制线路。

控制装置8针对每个检验线路11、12具有电接头点,以便电接触检验线路。通过评估检验线路11、12和检验电阻13的电阻值来识别相应的电缆故障,并且可选地也对充电电缆5进行监控,监控检验线路11、12是否与电缆组12的其中一个线路19进行接触。

可选地,一个或多个上述的变型方案相互组合。优选地,根据另外的实施例设置的是,除了检验线路11、12的在图2中示出的配对件10以外,还存在检验线路11、12的第二配对件,其与第一配对件径向间隔开地布置,以便实现提高电缆缺陷的准确性,以及逐渐识别缺陷。通过这样的多层的布置,例如在任何时候都可以检测到,什么时候达到充电电缆5的关键的受破坏或受损坏。

有利地,至少其中一个检验线路11、12由与温度有关的电阻材料制成,例如制造为电阻线或膜,以便监控充电电缆5中的温度发展,从而在需要时以便避免充电电缆5过热,可以自动化地中断充电过程。

通过线路套组3的有利的构造实现的是,可以迅速检测到充电电缆5的操纵或损坏、例如也基于在水冷却的充电电缆5中的泄漏引起的损坏,并且可以通过控制装置8迅速采取对应措施或安全措施。

优选即使当充电电缆5没有被使用,或没有车辆与充电电缆5连接时,充电电缆5尤其也借助检验线路11、12或一个配对件10或多个配对件10主动被监控。为了提高操纵安全性,优选通过检验线路11、12发送编码的信号,从而例如简单地识别并且可以阻止未授权的充电过程。有利的线路套组3的使用在此并不局限于如在当前的实施例中描述的那样的固定的充电站。相反地,根据另外的实施例设置的是,线路套组与可电气操作的机动车、尤其电动车相关联,作为对常见的充电电缆的替代或补充。此外,在用户利用高压应用工作的任何地方都可以使用线路套组,在高压应用中尤其使用必须相应于电动车的充电电缆或满足类似的要求的高压电缆。

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