(57)【要約】  本発明は、充電ケーブル（１）、具体的には電気車両を電気充電するための充電ケーブル（１）に関し、充電ケーブル（１）は、一方の端部において接続装置（４）を使用して充電されるべき貯蔵エネルギー源に着脱可能に電気接続され得、かつ、他方の端部においてアダプタ（２）に合った形態で着脱可能に接続され得るアダプタインタフェース（５）に電気接続される充電ライン（３）であって、アダプタ（２）は、エネルギー供給デバイスから充電されるべき貯蔵エネルギー源へ充電ケーブル（１）を介して電気エネルギーを伝導するために、エネルギー供給デバイスに着脱可能に電気接続され得る、充電ライン（３）を備える。特に小型で堅牢な充電ケーブルを得るために、本発明によれば、アダプタインタフェース（５）が、アダプタ（２）がアダプタインタフェース（５）に接続された場合に、対応する通信デバイスを含むアダプタ（２）との無線通信を可能にする通信デバイスを含むことにより、一方の端部におけるエネルギー供給デバイスと、他方の端部における充電ケーブル（１）の電子システム及び／又は充電ケーブル（１）に接続された貯蔵エネルギー源の電子システムとの間の制御信号が、アダプタ（２）とアダプタインタフェース（５）との間で無線送信され得る。本発明は更に、充電ケーブル（１）のためのアダプタ（２）に関し、アダプタ（２）は、エネルギー供給デバイスから充電ケーブル（１）へアダプタ（２）を介して電気エネルギーを伝導するために、一方の端部において充電ケーブル（１）のアダプタインタフェース（５）に合った形態で着脱可能に接続され得、かつ、他方の端部においてエネルギー供給デバイスに着脱可能に電気接続され得る。本発明はまた、エネルギー供給デバイスにおいて充電デバイスを使用して貯蔵エネルギー源を電気充電するための方法に関し、充電デバイスは、一方の端部において接続装置（４）を使用して充電されるべき貯蔵エネルギー源に着脱可能に電気接続され、かつ、他方の端部においてアダプタインタフェース（５）に合った形態で着脱可能に接続されるアダプタ（２）を介してエネルギー供給デバイスに着脱可能に電気接続される充電ライン（３）を含む。
2020533738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電ケーブル、具体的には電気車両を電気充電するための前記充電ケーブルであって、前記充電ケーブルは、一方の端部において接続装置を使用して充電されるべき貯蔵エネルギー源に着脱可能に電気接続され得、かつ、他方の端部においてアダプタに合った形態で着脱可能に接続され得るアダプタインタフェースに電気接続される充電ラインであって、前記アダプタは、エネルギー供給デバイスから前記充電されるべき貯蔵エネルギー源へ前記充電ケーブルを介して電気エネルギーを伝導するために前記エネルギー供給デバイスに着脱可能に電気接続され得る、充電ラインを備え、前記アダプタインタフェースが、前記アダプタが前記アダプタインタフェースに接続された場合に、対応する通信デバイスを含む前記アダプタとの無線通信を可能にする通信デバイスを含むことにより、一方の端部における前記エネルギー供給デバイスと、他方の端部における前記充電ケーブルの電子システム及び／又は前記充電ケーブルに接続された貯蔵エネルギー源の電子システムとの間の制御信号が、前記アダプタと前記アダプタインタフェースとの間で無線送信され得る、充電ケーブル。
【請求項２】
前記充電ケーブルは、伝導される前記電気エネルギーを制御及び／又は監視するために、制御デバイスを備える、請求項１に記載の充電ケーブル。
【請求項３】
前記アダプタインタフェースは、前記アダプタ上の電気コンタクトに着脱可能に電気接続され得る、少なくとも５つの電気コンタクトを含む、請求項１又は２に記載の充電ケーブル。
【請求項４】
充電ケーブル、具体的には請求項１から３のいずれか１項に記載の充電ケーブルのためのアダプタであって、前記アダプタは、前記エネルギー供給デバイスから前記充電ケーブルへ前記アダプタを介して電気エネルギーを伝導するために、一方の端部において前記充電ケーブルの前記アダプタインタフェースに合った形態で着脱可能に接続され得、かつ、他方の端部においてエネルギー供給デバイスに着脱可能に電気接続され得、前記アダプタが前記アダプタインタフェースに接続された場合に、対応する通信デバイスを含む前記アダプタインタフェースとの無線通信を可能にする通信デバイスを前記アダプタが備えることにより、一方の端部における前記エネルギー供給デバイスと、他方の端部における前記充電ケーブルの電子システム及び／又は前記充電ケーブルに接続される貯蔵エネルギー源の電子システムとの間の制御信号が、前記アダプタと前記アダプタインタフェースとの間で無線送信され得る、アダプタ。
【請求項５】
前記アダプタは、前記アダプタインタフェース上の電気コンタクトと着脱可能に電気接続され得る、少なくとも５つの電気コンタクトと、制御信号を送信するために、前記アダプタの前記通信デバイスに電気接続される少なくとも１つの付加的な電気制御信号導体コンタクトとを含む、請求項４に記載のアダプタ。
【請求項６】
前記エネルギー供給デバイスと前記アダプタの電子ユニットとの間の通信を可能にすることにより充電電流の伝導を開始するために、前記アダプタの少なくとも１つの制御信号導体コンタクトからのエネルギーを使用して前記アダプタの前記電子ユニットにエネルギーが供給され得、具体的には、前記制御信号導体コンタクトからのエネルギーが、規定量のエネルギーが取得されるまで一時的に貯蔵される、請求項４又は５に記載のアダプタ。
【請求項７】
エネルギー供給デバイスにおいて貯蔵エネルギー源を電気充電するための、具体的には電気車両を電気充電するための充電デバイスであって、請求項１から３のいずれか１項に記載の充電ケーブルと、請求項４から６のいずれか１項に記載のアダプタとを備える、充電デバイス。
【請求項８】
前記アダプタと前記アダプタインタフェースとの間で前記制御信号を送信するために、前記アダプタ及び前記アダプタインタフェースの前記通信デバイスがＲＦＩＤシステムとして具体化される、請求項７に記載の充電デバイス。
【請求項９】
前記制御信号は、電磁誘導、具体的には１０ＭＨｚから１５ＭＨｚの周波数範囲、好ましくは約１３．５６ＭＨｚの電磁誘導を用いて、前記アダプタと前記アダプタインタフェースとの間で送信され得る、請求項７又は８に記載の充電デバイス。
【請求項１０】
前記アダプタは、伝導される電気エネルギーをエンコードに基づいて制御するために、前記アダプタが前記アダプタインタフェースに差し込まれた場合に前記アダプタインタフェースによって識別され得る前記エンコードを有する、請求項７から９のいずれか１項に記載の充電デバイス。
【請求項１１】
前記エネルギー供給デバイスに対する前記アダプタの接続及び取り外しはそれぞれ、並びに／又は、前記アダプタインタフェースに対する前記アダプタの接続及び取り外しはそれぞれ、並びに／又は、前記充電されるべき貯蔵エネルギー源に対する前記充電ケーブルの接続及び取り外しはそれぞれ、前記充電ケーブル並びに／又は前記アダプタの少なくとも１つのセンサデバイスによって識別され得る、請求項７から１０のいずれか１項に記載の充電デバイス。
【請求項１２】
前記アダプタは、前記アダプタが前記エネルギー供給デバイスに接続された場合に力が印加される及び／又は移動させられる感知要素を有し、前記感知要素への力の印加並びに／又は前記感知要素の移動及び／もしくは位置を検出するために、前記アダプタ又は前記アダプタインタフェースにセンサユニットが配置される、請求項７から１１のいずれか１項に記載の充電デバイス。
【請求項１３】
エネルギー供給デバイスにおいて、充電デバイス、具体的には請求項７から１２のいずれか１項に記載の充電デバイスを使用して、貯蔵エネルギー源、具体的には電気車両の貯蔵エネルギー源を電気充電するための方法であって、前記充電デバイスは、一方の端部において接続装置を使用して前記充電されるべき貯蔵エネルギー源に着脱可能に電気接続され、かつ、他方の端部においてアダプタインタフェースに合った形態で着脱可能に接続されるアダプタを介して前記エネルギー供給デバイスに着脱可能に電気接続される充電ラインを含み、前記充電ケーブルを介して、前記エネルギー供給デバイスと、前記充電ケーブルの電子システム及び／又は前記充電されるべき貯蔵エネルギー源の電子システムとの間で送信される制御信号が、前記アダプタと前記アダプタインタフェースとの間で無線送信される、方法。
【請求項１４】
前記アダプタの少なくとも１つの制御信号導体コンタクトからのエネルギーが前記アダプタの電子ユニットに供給され、具体的には、前記制御信号導体コンタクトからのエネルギーが規定量のエネルギーが取得されるまで一時的に貯蔵されると、前記電子ユニットが、前記エネルギー供給デバイスに、充電プロセスを開始させる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記アダプタの前記少なくとも１つの制御信号導体コンタクトを介して送信される前記制御信号を用いた通信と、前記アダプタの前記少なくとも１つの制御信号導体コンタクトからのエネルギーを使用した前記アダプタの前記電子ユニットへのエネルギーの供給とが同時に行われる、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電ケーブル、具体的には電気車両を電気充電するための充電ケーブルに関し、充電ケーブルは、一方の端部において接続装置を使用して充電されるべき貯蔵エネルギー源に着脱可能に電気接続され得、かつ、他方の端部においてアダプタに合った形態で着脱可能に接続され得るアダプタインタフェースに電気接続される充電ラインであって、アダプタは、エネルギー供給デバイスから充電されるべき貯蔵エネルギー源へ充電ケーブルを介して電気エネルギー又は充電電流を伝導するために、エネルギー供給デバイスに着脱可能に電気接続され得る、充電ラインを備える。
【０００２】
本発明は更に、充電ケーブルのためのアダプタに関し、アダプタは、エネルギー供給デバイスから充電ケーブルへアダプタを介して電気エネルギー又は充電電流を伝導するために、一方の端部において充電ケーブルのアダプタインタフェースに合った形態で着脱可能に接続され得、かつ、他方の端部においてエネルギー供給デバイスに着脱可能に電気接続され得る。
【０００３】
本発明はまた、エネルギー供給デバイスにおいて、充電デバイスを使用して、貯蔵エネルギー源、具体的には電気車両の貯蔵エネルギー源を電気充電するための方法に関し、充電デバイスは、一方の端部において接続装置を使用して充電されるべき貯蔵エネルギー源に着脱可能に電気接続され、かつ、他方の端部においてアダプタインタフェースに合った形態で着脱可能に接続されるアダプタを介してエネルギー供給デバイスに着脱可能に電気接続される充電ラインを含む。
【０００４】
異なるエネルギー供給デバイスにおいて柔軟な方法で電気車両を電気充電することができるようにするために、充電ケーブルで構成される充電デバイスと、充電ケーブルに着脱可能に接続されるアダプタが使用される。このため、充電ケーブルは典型的には、それらの充電ラインが、一方の端部において電気車両に電気接続され得、かつ、他方の端部において、異なるエネルギー供給デバイスのために設計されたアダプタに着脱可能に接続され得るアダプタインタフェースを含むように、具体化される。アダプタは、例えば、異なる国固有の家庭用電源コンセント又は３相電源コンセントに差し込まれるように設計され得る。これは、１つの充電ケーブルのみを持っていけばよく、ケーブルが、一致するアダプタへの着脱可能な接続によって、利用可能な充電インフラストラクチャに柔軟に適合し得るという利点をもたらす。
【０００５】
これは、通例の家庭用充電インフラストラクチャに対しては実行可能な解決策であるが、多くの電気車両の充電ステーションは、充電デバイスを介した電流の単なる伝導に加えて、例えば伝導されるべき充電電力を適合させるために、充電ステーションと電気車両との間の通信も必要とする。このため、充電電流に加えて、充電ステーションと電気車両との間で制御信号の送信も行うために、制御信号ラインを充電デバイス又は充電ケーブルに統合する必要がある。アダプタインタフェース及びアダプタの電気コンタクトの数も、それに従って増加する。この結果、アダプタインタフェース又はアダプタが大型化し、これにより、充電デバイスの収納サイズも拡大し、操作の妨げになる。
【０００６】
更に、大きいアダプタ又はアダプタインタフェースは、外部の機械的ストレスに対して高い妨害感受性を示す。充電デバイスは典型的には、様々な天候条件にさらされ、湿気は特に、電気コンタクトに対して重大な課題の要素となる。制御信号導体における付加的な電気コンタクトにより、天候、特に腐食によって発生するストレスを受けやすい表面積が拡大し、制御信号を用いて行われる通信の信頼性が損なわれる。
【０００７】
これは、本発明によって対処される。本発明の目的は、最初に指定された種類の充電ケーブルを明示することであり、この充電ケーブルは、高度の堅牢性及び実用性を示し、エネルギー供給デバイスと充電されるべき貯蔵エネルギー源との間で信頼できる通信を可能にするのにも好適である。
【０００８】
更なる目的は、充電ケーブルのための、最初に指定された種類のアダプタを明示することであり、このアダプタは、高度の堅牢性及び実用性を示し、エネルギー供給デバイスと充電されるべき貯蔵エネルギー源との間で信頼できる通信を可能にするのにも好適である。
【０００９】
更に、明示されるべき充電デバイスを使用して、エネルギー供給デバイスにおいて貯蔵エネルギー源を電気充電するための、最初に指定された種類の方法であって、この方法は、実用的な電気充電と、エネルギー供給デバイスと貯蔵エネルギー源との間での信頼できる通信の両方を可能にする。
【００１０】
本発明によれば、第１の目的は、最初に指定された種類の充電ケーブルを用いて達成され、この充電ケーブルにおいて、アダプタインタフェースが、アダプタがアダプタインタフェースに接続された場合に、対応する通信デバイスを含むアダプタとの無線通信を可能にする通信デバイスを含むことにより、一方の端部におけるエネルギー供給デバイスと、他方の端部における充電ケーブルの電子システム及び／又は充電ケーブルに接続された貯蔵エネルギー源の電子システムとの間の制御信号が、アダプタとアダプタインタフェースとの間で無線送信され得る。
【００１１】
制御信号はアダプタインタフェースとアダプタとの間で無線送信され得るため、アダプタインタフェースと、アダプタインタフェースに着脱可能に接続され得るアダプタとの間で制御信号を送信するための電気コンタクトは省略され得る。典型的には、制御信号は従って、銅線等の電気コンタクトを介してアダプタへ転送され、アダプタにおいて無線信号等に変換され、アダプタインタフェースにおいて信号は再び電気信号に変換され、銅線を介して送信され得る。このように、アダプタインタフェースは、堅牢及び小型になるべく具体化され得て、これにより、外部の機械的ストレスに対するアダプタインタフェースの安定性が向上し、充電ケーブルの収納サイズも縮小する。従って、搬送中の高い実用性が確保され、充電ケーブルの使用中の操作もより簡単になる。更に、電気コンタクトの数が少ないことで、例えば腐食しやすい表面積が縮小するため、天候が原因で発生したストレスに対する高い耐性につながる。アダプタとアダプタインタフェースとの間で制御信号を送信するのに電気コンタクトを介さないため、アダプタとアダプタインタフェースとの間で環境への影響とは無関係の及び低干渉の制御信号送信が達成され、これにより、エネルギー供給デバイスと充電されるべき貯蔵エネルギー源との間で安定した信頼できる通信が確保される。
【００１２】
アダプタセクションとアダプタとの間の制御信号の無線送信により、家庭内電源コンセント用のアダプタ等の、制御信号の送信を必要としないエネルギー供給デバイスに充電ケーブルを接続することを可能にするように意図されるアダプタがやはり小型で空間を節約する方法で具体化され得るという利点ももたらす。さもなければ、この種のアダプタは、それらのサイズの点から、追加の電気コンタクトによって大型化したアダプタインタフェースに従って不必要に適合させる必要がある。
【００１３】
アダプタインタフェースとアダプタとの間に、具体的にはプラグ接続によって、形態に適合する着脱可能な接続が生じ得るように、アダプタインタフェース又はアダプタを具体化すると効果的であることが証明されている。従って、アダプタインタフェースの電気コンタクトとアダプタの電気コンタクトとの間に、安定した機械的接続及び電気的接続が確実に生じ得る。接続がプラグ接続として具体化された場合、アダプタ及びアダプタインタフェースの単純で迅速な接続が可能になり、アダプタが別のアダプタに迅速に交換され得る。アダプタインタフェースとアダプタとが摩擦嵌合型又は圧入型接続によって着脱可能に接続され得る、特に弾性的な接続が取得され得る。
【００１４】
通常は、アダプタインタフェース及びアダプタの不要な取り外しを防止するために、クイックリリース型ファスナ、具体的にはスナップ動作ロックが配設されている。こうすれば、アダプタ及びアダプタインタフェースが、ユーザによって迅速に且つ簡単に接続及び取り外しが行われ得る。特に好適なのは、着脱可能な形態適合接続が生じるスナップ動作フックロックであり、このフックロックにおいてフック要素が弾性変形し、その後接続されるべき要素に合った形態で係合する。もう１度弾性変形することで、フック要素は再び解放され得る。この種の接続は、解放及び再接続が簡単で迅速である。更に、スナップ動作フックロック及びフック要素は、鋳型法を使用して、具体的には射出成型法を使用して簡単に形成され得る又は作製され得る。迅速に着脱可能な接続は、例えばバヨネットコネクタ、ねじ接続、締付接続、又は同様に便宜的な着脱可能な形態の接続を用いても達成され得る。
【００１５】
充電ケーブルが、伝導される電気エネルギー又は伝導される充電電流を制御及び／又は監視するために、制御デバイスを備える場合は、有利である。それゆえに、伝導される電気エネルギー又は充電電流が、充電ケーブルの容量及び／又はエネルギー供給デバイスの容量及び／又は充電されるべき貯蔵エネルギー源の容量に従って確実に伝導され得る。制御デバイスは、可能な限り最大の充電電力を有する電気充電を提供し、したがって、特に充電ケーブルを介して送信される制御信号が考慮される場合に、時間最適化された充電プロセスを提供する。制御デバイスはこれにより、電気エネルギーの伝導を最適に適合させるために、エネルギー供給デバイス及び／又は充電されるべき貯蔵エネルギー源と通信するように具体化され得る。
【００１６】
最適化された電気充電を可能にするために、制御デバイスが、印加された電圧及び／又は電流周波数に従って充電電流を適合させると、有益である。制御デバイスは便宜上、伝導された電力を適合させるため、又は異常の場合、例えば電流及び／又は電圧の変化において、例えば漏電遮断器及び／又は漏電引き外しデバイスを使用して充電プロセスを中断し、電気充電の安全性を確保するために、充電プロセスを監視する。有利には、所望の充電プロセスを事前に定義するために、ユーザがそれを介して充電プロセスに関する明細事項、例えば最大充電電流、利用可能なエネルギー供給デバイス等を入力することができるユーザインタフェースを含む制御デバイスが配設され得る。
【００１７】
特に電気車両が家庭内又は３相電源コンセントで電気充電されるところでは、伝導される充電電流の制御及び／又は監視を通して安全な電気充電を確保するために、制御デバイスがいわゆるケーブル内制御ボックスとして具体化されれば便宜的である。これにより、ケーブル内制御ボックスは、さもなければ電気車両の充電ステーションによって操作される、必要な安全機能を実施する。このため、必要とされる電気車両との通信もまた制御デバイスによって操作され得て、これにより、電気車両の電気充電に任意のエネルギー供給デバイスが使用され得る。
【００１８】
制御デバイスは、充電ラインの一部として具体化され得て、これにより、構成的に単純な設計が確保され、保守がより簡単になる。制御デバイスが、アダプタインタフェースに統合された場合は、充電ケーブルを操作しやすくなるため、便宜的である。
【００１９】
アダプタインタフェースが、アダプタ上の電気コンタクトに着脱可能に接続され得る、少なくとも５つの電気コンタクトを含む場合は、有益である。従って、電気エネルギー又は充電電流が、エネルギー供給デバイスに応じて、充電ケーブルを用いて複数のラインを介して並列に伝導され得るため、複数のエネルギー供給デバイスに対する適合が可能になる。
【００２０】
アダプタインタフェースが、アダプタ上の対応するコンタクトに着脱可能に電気接続され得る３つの相導体コンタクト、１つの中性導体コンタクト及び１つの保護用接地コンタクトを含む場合は、有利である。相導体コンタクト及び中性導体コンタクトは、充電電流、特に３相交流の伝導を可能にするために配設され、保護用接地コンタクトは、安全性のために使用され、接地電位との等電位化が確保される。従って、３相交流を用いた安全な電気充電又は安全な電気エネルギーの伝導が可能になる。存在するエネルギー供給デバイスに応じて、単相及び多相電気充電の両方が可能であり、これにより、充電ケーブル又はアダプタは、全ての共通基準の電源コンセントでの電気充電に好適である。
【００２１】
本発明によれば、他の目的は、最初に指定された種類のアダプタによって達成され、アダプタがアダプタインタフェースに接続された場合に、対応する通信デバイスを含むアダプタインタフェースとの無線通信を可能にする通信デバイスをアダプタが備えることにより、一方の端部におけるエネルギー供給デバイスと、他方の端部における充電ケーブルの電子システム及び／又は充電ケーブルに接続された貯蔵エネルギー源の電子システムとの間の制御信号が、アダプタとアダプタインタフェースとの間で無線送信され得る。
【００２２】
アダプタとアダプタインタフェースとの間で制御信号が無線通信されるため、制御信号を送信するための電気コンタクトはアダプタインタフェースに面するアダプタの側面上から省略され得る。この結果、小型で、機械的ストレスに対して非常に堅牢なアダプタが具体化され得る。このように、一方ではアダプタを使用中の操作がより簡単になり、アダプタの搬送中、特に複数のアダプタが持参される場合の関連基準となる、必要な空間も削減される。有利には、アダプタインタフェースに面するアダプタの側面上に電気制御信号コンタクトは不必要であり、これにより、例えば腐食しやすい表面積が削減されるため、天候が原因で発生したストレスに対するアダプタの耐性も向上する。アダプタとアダプタインタフェースとの間で制御信号を送信するのに電気コンタクトを介さないため、アダプタとアダプタインタフェースとの間の耐干渉性の制御信号送信が達成され、これにより、エネルギー供給デバイスと充電されるべき貯蔵エネルギー源との間の安定した信頼できる通信が確保される。このため、アダプタは便宜上、エネルギー供給デバイスに面する側面に、伝導されるべき充電電流を受け入れるための電気コンタクトと、制御信号を送信するための少なくとも１つの電気コンタクトの両方を含む。アダプタとアダプタインタフェースとの間で当該制御信号コンタクトを介して送信される制御信号を無線送信するために、これらの制御信号コンタクトのうちの少なくとも１つがアダプタの通信デバイスに電気接続された場合は有益であり、これにより上記で説明した利点が得られる。
【００２３】
アダプタが、制御信号を送信するために、アダプタインタフェース上の電気コンタクトに着脱可能に電気接続され得る少なくとも５つの電気コンタクトと、アダプタの通信デバイスに電気接続される少なくとも１つの付加的な電気制御信号導体コンタクトとを備える場合は有益である。このように、電気エネルギー又は充電電流がエネルギー供給デバイスに応じて複数のラインを介して並列で伝導され得るため、異なるエネルギー供給デバイス又はそれらの電気コンタクトに対する適合が可能になる。アダプタの通信デバイスで制御信号を送信するために、アダプタの少なくとも２つの電気コンタクトがアダプタの通信デバイスに電気接続され、これにより、電気的変数が通信デバイスに送信され得る。このため、制御信号導体コンタクトに加えて、例えば保護用接地コンタクトとして具体化されたアダプタの電気コンタクトが、通信デバイスに電気接続され得る。また、アダプタの通信デバイスに電気接続される２つ以上の電気制御信号導体コンタクトを配設することも便宜的であり得て、これにより、制御信号送信が、アダプタの他の電気コンタクトから電気的に切断される。制御信号はアダプタの通信デバイスに送信され得るため、アダプタの通信デバイスを用いた無線通信が可能になる。信号は、例えば電圧差、電流、周波数、振幅又はピーク値等の情報を送信するのに好適な、任意の所望の電気的変数によって形成され得る。
【００２４】
有利には、アダプタは、３つの相導体コンタクト、１つの中性導体コンタクト、１つの保護用接地コンタクト、及び少なくとも１つの制御信号導体コンタクトを備え、相導体コンタクト、中性導体コンタクト及び保護用接地コンタクトは、アダプタインタフェース上の対応するコンタクトに着脱可能に電気接続され得て、アダプタの少なくとも１つの制御信号導体コンタクトは、アダプタの通信デバイスに電気接続される。上記方法で具体化されたアダプタは、３相交流の安全な伝導を確保するのに好適であり、また例えば、充電ケーブルの３相電源コンセントへの接続、又は特に電気車両の場合、例えば、電気車両を電気充電するように設計され、典型的には少なくとも３つの相導体を介した伝導も想定される充電ステーションへの接続を可能にするのに好適である。同時に、充電ステーションと、充電ステーションに接続された電気車両との間の制御信号の安全で安定した送信が、アダプタの通信デバイスを用いた無線通信又は制御信号送信によって確保される。
【００２５】
アダプタが、ＩＥＣ６２１６９タイプ２のプラグとして具体化された場合は、有益である。この接続装置は、電気車両をエネルギー供給デバイス又は充電ステーションに電気接続するための標準的な手段であり、３つの相導体を介した安全な電気充電を可能にする。３つの相導体コンタクト、１つの中性導体コンタクト、１つの保護用接地コンタクト、及び２つの制御信号導体コンタクトがこれによって得られる。２つの制御信号導体コンタクトは、接近パイロットコンタクト及び制御パイロットコンタクトと称され、充電ステーションと、充電ステーションに電気接続された電気車両との間で制御信号をやり取りするために配設される。アダプタの制御信号導体コンタクトと、オプションの保護用接地コンタクトの両方がアダプタの通信デバイスに電気接続され、これにより、充電ステーションと、接続された貯蔵エネルギー源又は電気車両との間の全ての通信が、アダプタとアダプタインタフェースとの間で無線送信され、安全で堅牢な通信を確保するのに効果的と証明されている。制御デバイス又はいわゆるケーブル内制御ボックスが、電気充電中にアダプタに着脱可能に接続される充電ケーブルに配設されている場合、エネルギー供給デバイス又は充電ステーションと、充電されるべき貯蔵エネルギー源又は電気車両との間の通信は、制御デバイスを介して行われ得る、もしくは単にエネルギー供給デバイスと接続された車両との間でも行われ得る。充電プロセスは次に、特にユーザによって指定された充電パラメータ、例えば制御デバイス上に予め設定されている最大充電電力に基づいて、制御デバイスによって監視及び／又は制御される。
【００２６】
便宜上、アダプタは、通常の接続装置、具体的には、電気車両の場合はＣｏｍｂｏ／ＣＣＳプラグ又はＣＨＡｄｅＭＯプラグの形態で具体化され、複数の異なるエネルギー供給デバイスにおいて貯蔵エネルギー源を電気充電することが可能になる。単相及び多相設計の両方の標準の電源コンセント、具体的には異なる国固有の変形型電源コンセントに適合された設計の付加的なアダプタにより、いかなるインフラストラクチャにおいても貯蔵エネルギー源への柔軟な電気充電が可能になる。
【００２７】
エネルギー供給デバイスとアダプタの電子ユニットとの間の通信を可能し、これによって充電電流の伝導を開始するために、アダプタの少なくとも１つの制御信号導体コンタクトからのエネルギーを使用してアダプタの電子ユニットにエネルギーが供給され得る場合、特に制御信号導体コンタクトからのエネルギーが規定量のエネルギーが取得されるまで一時的に貯蔵される場合は、有利である。従って、エネルギーを余分に供給することなく、送信された制御信号を単に用いることにより、アダプタの基本的な機能を確保することが可能になる。これを達成するために、制御信号導体コンタクトからのエネルギーは、一時的に貯蔵されたエネルギーが電子ユニットに供給されるのに十分になり、例えば所望の基本的な機能、具体的にはエネルギー供給ユニットとアダプタの電子ユニットとの間の通信が得られるまで、例えば１又は複数のコンデンサを使用して一時的に貯蔵され得る。
【００２８】
代替的に、例えば、アダプタ又はアダプタに接続される充電ケーブルに統合された貯蔵エネルギー源ではこの種の付加的な供給が考えられる、あるいはそのために必要なエネルギーは、エネルギー供給デバイス又は充電されるべき貯蔵エネルギー源によって利用可能になる。典型的には、伝導された充電電流によって、まずアダプタ又は充電ケーブルの電子システムに電気エネルギーが供給されなければならない。少なくとも１つの制御信号導体コンタクトからの電気エネルギーを使用して、あるいは送信された制御信号からのエネルギーを使用して、アダプタの電子ユニットにエネルギーが供給されるため、例えば付加的なエネルギー源によりアダプタの電子ユニットにエネルギーを供給する必要なく、エネルギー供給デバイスとアダプタの電子ユニットとの間の通信が行われ得る。これは特に、エネルギー供給デバイスが充電電流の伝導前に通信を要求する場合に有利である。上記の場合、制御信号導体コンタクトを介してエネルギー供給デバイスから送信された制御信号を使用して、アダプタの電子ユニットにエネルギーが供給され得て、これにより、当該電子ユニットが、エネルギー供給デバイスと通信すること、従って、充電電流の送信を開始することが可能になる。充電電流が伝導された場合、アダプタの、又はアダプタに取り付けられた充電ケーブルの全電子システムへのエネルギーの供給は、伝導された充電電流を通して可能である。少なくとも１つの制御信号導体コンタクトから、あるいは送信された制御信号からエネルギーを引き出すための電気回路がこれにより、アダプタの少なくとも１つの制御信号導体コンタクトを介して送信された制御信号を用いた通信、及びアダプタの少なくとも１つの制御信号導体コンタクトからのエネルギーを使用したアダプタの電子ユニットへのエネルギーの供給が同時に行われ得るように、具体化された場合は特に好ましい。制御信号からのエネルギーの引き出しは、これにより、制御信号の情報量の変化にはつながらず、このため、エネルギーの引き出しによって影響されずに通信が行われ得る。
【００２９】
特に充電ステーションにおいて電気車両が電気充電される時は、例えば伝導されるべき充電電力を決定するために、充電電流の伝導前に充電ステーションと電気車両との間の通信が要求されることが多い。しかしながら、この通信が充電ケーブルに配置された制御デバイスを介して行われる場合、又はこの種のデバイスを介して制御される場合は、通信を可能にするために、制御デバイスへのエネルギーの供給がまず確保されなければならない。電子ユニットは、充電ステーションによって送信された制御信号からのアダプタの電子ユニットへのエネルギーの供給を通して充電電流の解放を開始することができ、例えば電子ユニットは、特定の電気車両が充電ステーションに接続されたかのように動作する。これにより、アダプタは、例えば所定の信号を取得した際にアダプタ内部の抵抗が変化して、充電ステーションに対して電気車両をシミュレートする。従って、電子ユニットは、制御信号導体コンタクトを介して取得したエネルギー、あるいは一時的に貯蔵されたエネルギーを使用して、充電ステーションに対し、特定の電気車両が充電ステーションに接続されたことをシミュレートし、従って、充電ステーションに充電電流を解放させる。
【００３０】
この種の機能は、アダプタと充電ケーブルのアダプタインタフェースとの間の制御信号の無線送信を提供しないアダプタ又は充電ケーブルにおいても想定されると考えられる。有利には、最初に指定された種類のアダプタ又は充電ケーブルは、アダプタ又はアダプタインタフェースの少なくとも１つの電気制御信号導体コンタクトからのエネルギーを使用してエネルギーがアダプタ又は充電ケーブルの電子ユニットに供給され得るように、具体化され得る。この種の充電デバイスは、アダプタとアダプタインタフェースの相互に着脱可能な電気コンタクトを介したアダプタとアダプタインタフェースとの間の制御信号の送信に起因して、アダプタとアダプタインタフェースとの間での制御信号の無線送信を用いる充電デバイスと比較すると不利であるが、特にエネルギー供給デバイスが充電電流の伝導前の通信を要求する場合は、前述した利点によるこの種の実施形態によってそれらの有用性が高められる。
【００３１】
エネルギー供給デバイスにおいて貯蔵エネルギー源を電気充電するための充電デバイスは好ましくは、本発明に係る充電ケーブルと、本発明に係るアダプタとを備える。この結果、特に堅牢で多目的に使用できる充電ケーブルが得られ、この充電ケーブルは、特に電気車両を電気充電するために使用され得る。これにより、充電ケーブルのアダプタ及びアダプタインタフェースは着脱可能に電気接続され得て、エネルギー供給デバイスと充電ケーブル及び／又は充電されるべき貯蔵エネルギー源の電子システムとの間で、充電デバイスを介して、送信される制御信号が、アダプタとアダプタインタフェースとの間で無線送信され得る。典型的には、制御信号はアダプタとアダプタインタフェースとの間で無線送信され、かつ、アダプタインタフェースと貯蔵エネルギー源又は充電ケーブルの電子システムとの間で電線によって送信される。
【００３２】
次の利点である、充電デバイスがこの種の充電ケーブルと、この種のアダプタとを備えることは、上述したようにそれぞれ具体化される充電ケーブル及びアダプタによるそれらの利点に対応する。アダプタインタフェースとアダプタとの間の制御信号の無線伝達性により、アダプタインタフェースとアダプタの小型で堅牢な実施形態が可能になり、これにより、機械的ストレスに関して著しい安定性を有する同様に小型で堅牢な充電デバイスが確保される。更に、それらの構成要素に関して、充電デバイスは実用的な収納サイズで具体化され、充電デバイスの使用中の操作がしやすくなる。アダプタインタフェースの電気コンタクトと、同様に具体化されたアダプタの電気コンタクトの数が少ないため、充電デバイスは、天候が原因で発生したストレスに対して高い耐性を示す。アダプタとアダプタインタフェースとの間で制御信号を送信するのに脆弱な電気コンタクトを介さないため、エネルギー供給デバイスと充電されるべき貯蔵エネルギー源との間での安定した信頼できる通信が確保される。
【００３３】
アダプタとアダプタインタフェースとの間で制御信号を送信するために、アダプタ及びアダプタインタフェースにおける通信デバイスがＲＦＩＤシステムとして具体化された場合は、有利である。ＲＦＩＤシステムのサイズが小さいため、このようなシステムを、小型化及び／又は操作特性に重大な影響を及ぼさずに、アダプタ又はアダプタインタフェースに統合することが可能である。これにより、ベースユニット間で通信が行われ、高周波電磁交流場が生成され、ＲＦＩＤタグとも称される相互作用ユニットが当該電磁交流場と相互作用してそれに応答し、その後ベースユニットによって測定される。従って、両方向における信号の送信が可能になる。このため、アダプタインタフェースの通信デバイスがベースユニット又は相互作用ユニットとして具体化され、同様に、アダプタの通信デバイスが相互作用ユニット又はベースユニットとして具体化される。より複雑なデータ送信を可能にするために、２つの通信デバイスのそれぞれをベースユニット及び相互作用ユニットとして具体化することが有利であり得て、これにより、２つの通信デバイスのそれぞれからの通信が続行し得て、それらのベースユニットが電磁交流場を生成し、他方の通信デバイスの相互ユニットがそれに応答する。
【００３４】
有利には、ＲＦＩＤシステムの相互作用ユニットは、アンテナと、受信及び送信のためのアナログ回路と、情報の処理及び記憶のためのマイクロコントローラとで構成される。従って、制御信号が送信及び処理され得て、情報も記憶され得る。使用される電磁高周波場は、便宜上、３０ＭＨｚ未満の周波数を有するように具体化され、これにより、通信範囲が限定される。ＲＦＩＤシステムが信号の暗号化送信を提供する場合もまた有利であり得て、これにより、データ保護の安全性が更に向上する。
【００３５】
制御信号が、３０ＭＨｚ未満の周波数範囲、具体的には１０ＭＨｚから１５ＭＨｚの周波数範囲、特に好ましくは約１３．５６ＭＨｚの電磁誘導を用いて、アダプタとアダプタインタフェースとの間で送信され得ることが効果的であることが証明されている。従って、通信を近距離に制限していわゆる密結合の実装が達成され、これにより、周囲環境に導入される電磁干渉が非常に限られるため、送信の安全性が確保される。このため、いわゆる近距離無線通信の送信基準が有利に使用され、これにより、この種の通信が簡単に実装され得る。アダプタ及びアダプタインタフェースの通信デバイスは双方向ＮＦＣシステムとして具体化されるため、アダプタとアダプタインタフェースとの間の安全な通信又は制御信号送信が達成される。代替的に、この種の近距離結合はまた、通信デバイスの容量結合によっても同じく有利に達成され得る。
【００３６】
アダプタがアダプタインタフェースに差し込まれている場合は、エンコードに従って伝導されたエネルギー又は充電電流を制御するために、アダプタがアダプタインタフェースによって識別され得るエンコードを備える場合は有利である。このように、アダプタインタフェースに接続されたアダプタにより、伝導された電気エネルギー又は伝導された充電電流が調整又は調節され得る。エネルギー供給デバイス又はエネルギー供給デバイスの容量に応じて、異なるアダプタが使用される。従って、アダプタのエンコードを用いたアダプタの識別を通して、伝導されたエネルギー又は充電電流又は充電電力をエネルギー供給デバイスの容量と一致させることが可能である。このため、アダプタインタフェースは便宜上、アダプタインタフェースに着脱可能に接続されたアダプタのエンコードを識別する識別デバイスを備える。特に実用的な実施形態では、誘導ループが備え付けられた識別デバイスによって識別されるアンテナ要素としてエンコードが具体化され、アダプタのアンテナ要素が識別デバイスの誘導ループと共鳴するようになり、インプリントされた電圧振幅及び／又は電流振幅の変化によって識別され得る。便宜上、この種のエンコードは、アダプタインタフェース上の読取りユニットによって読み取られるＲＦＩＤタグを用いて達成され得る。しかしながら、伝導された電気エネルギーを適宜に調整するために、アダプタインタフェース上の対応する識別デバイスによって識別可能な機械的、電気的又は磁気的特徴を通してエンコードを実装することも考えられる。
【００３７】
エネルギー供給デバイスに対するアダプタの接続及び取り外しのそれぞれ、並びに／又はアダプタインタフェースに対するアダプタの接続及び取り外しのそれぞれ、並びに／又は充電されるべき貯蔵エネルギー源に対する充電ケーブルの接続及び取り外しのそれぞれが、充電ケーブル並びに／又はアダプタの少なくとも１つのセンサデバイスによって識別され得る場合は有利である。従って、充電プロセスは、充電デバイスが適切に接続されるまで開始されないようになる。それゆえに、充電プロセスは、それらの接続のうちの１つが再び解放された場合にただちに中断されることが有利に得られる。従って、エネルギー供給デバイスから充電デバイスを機械的に取り外す際にエネルギーの伝導を中断する係合識別が、簡単な方法で達成される。具体的には、この種の係合識別により、電気コンタクトが電圧負荷下にあるのと同時に接続解除された時に起こり得るコンタクトにおける電気アーク及び／又は電圧ノイズが防止される。
【００３８】
このため、アダプタは、アダプタがエネルギー供給デバイスに接続された場合に力が印加される、及び／又は移動させられる感知要素を有し、感知要素への力の印加、並びに／又は感知要素の移動及び／もしくは位置を検出するためにアダプタインタフェースにセンサユニットが配置されることが効果的であることが証明されている。したがって、充電プロセスが開始される前にアダプタがエネルギー供給デバイスとアダプタインタフェースの両方に接続されること、及びアダプタインタフェースのセンサユニットが接続のうちの１つの解放を検出した時に充電プロセスがただちに中断されることが簡単に確保される。
【００３９】
変位要素の磁気領域の位置又は移動を検出するために、感知要素は、アダプタがエネルギー供給デバイスに接続された時に作用ばね力に対抗して変位する、磁気領域を備えるばね仕掛けの変位要素として具体化されることが好ましく、また、センサユニットがアダプタインタフェースに配置されて磁気センサとして具体化されることが好ましい。磁気センサは、適切な接続と、接続のうちの１つの解放の両方を識別することができるため、従って、充電デバイスのエネルギー供給デバイスへの適切な接続のための監視が簡単に達成され、これにより、充電デバイスがエネルギー供給デバイスに適切に接続された時にのみ、充電電流が伝導されるようになる。
【００４０】
前述した同じ原理に基づき、充電ケーブルの接続装置が、充電ケーブルが充電されるべき貯蔵エネルギー源に接続された時に力が印加される、及び／又は移動させられる感知要素を備える場合、及び、接続装置の感知要素への力の印加並びに／又は感知要素の移動及び／もしくは位置を検出するために、センサデバイスが充電ケーブルに配置されている場合は、有利である。従って、充電プロセスが開始される前に、充電ケーブルが充電されるべき貯蔵エネルギー源に接続されること、及び充電ケーブルのセンサデバイスが、充電ケーブルと充電されるべき貯蔵エネルギー源との間の接続の解放を検出した時に、充電プロセスがただちに中断されることが簡単に確保される。
【００４１】
有利には、電気コンタクト又は電線における温度又は温度変化を決定するために、少なくとも１つの温度センサを備えるアダプタ及び／又は充電ケーブルが得られる。従って、充電プロセスには、特に高い充電電流の連続負荷の間に起こり得る、望ましくない温度上昇が伴わないことが確保され得る。更に、伝導される充電電力を測定温度の関数として制御することによって充電時間が最適化され、充電が、所定の最高温度、例えば充電ラインの所定の最高温度で行われ得る。
【００４２】
充電デバイスの簡単な操作は、アダプタとアダプタインタフェースとが、クイックリリース型ファスナ、特にスナップ動作ロックを使用して着脱可能に接続されることで達成される。クイックリリース型ファスナの結果、例えば１つのアダプタを別のアダプタと交換するために、アダプタとアダプタインタフェースとが、ユーザによって迅速に、また簡単に接続及び取り外され得る。特に好適なのは、着脱可能な形態適合接続が生じるスナップ動作フックロックであり、このフックロックにおいてフック要素が弾性変形し、その後接続されるべき要素に合った形態で係合する。もう１度弾性変形することで、フック要素は再び解放され得る。この種の接続は、解放及び再接続が簡単で迅速である。更に、スナップ動作フックロック及びフック要素は、鋳型法を使用して、具体的には射出成型法を使用して単純な方法で簡単に形成され得る又は作製され得る。
【００４３】
充電ケーブル及び／又はアダプタが、充電デバイスの動作状態を表示する少なくとも１つのランプ要素を備える場合は、有利である。ユーザは、従って、充電デバイスがどの動作状態にあるかを簡単に識別し得る。これは例えば、異なる動作状態が異なる色の光によって及び／又は時間依存的な光強度によって表されることで起こり得る。これは、１つのランプ要素又は複数のランプ要素によって達成され得る。便宜上、少なくとも１つのランプ要素はＬＥＤを有し、これはＬＥＤが、空間を節約する方法で充電デバイスに統合され得て、最低限の保守作業しか必要としないからである。好ましくは、少なくとも１つのランプ要素は、充電ケーブルの領域又はアダプタの領域の周辺に沿って光を放射することにより、光の放射がユーザによって簡単に識別され得ることを可能にするように具体化される。これは例えば、周辺に沿って配置された複数のＬＥＤによって、及び／又は光の方向を変える又は光を散乱する導光要素を使用することによって、簡単に達成され得る。
【００４４】
充電ケーブル又は充電デバイスの機能は、外部デバイスとの通信を可能にするために、充電ケーブル又は充電デバイスが少なくとも１つの無線モジュールを備えることでも向上し得る。このように、例えば、動作状態、制御信号、ユーザ識別データ、充電ケーブル又は充電デバイスに接続されたエネルギー供給デバイスについて及び／又は接続された充電されるべき貯蔵エネルギー源についての情報データは代替的に又は累積的に外部デバイスに送信され、また外部デバイスによって受信されることが可能である。このため、無線モジュールは、簡単な方法で、また少ない労力で外部デバイスとの通信を達成するために、例えば、ＷＬＡＮモジュール、ＬＴＥモジュール又はブルートゥース（登録商標）モジュールとして具体化され得る。この種の通信には、特にブルートゥース・ロー・エナジー無線通信基準が好適であり、これは、当該基準により、特に低エネルギー消費の通信が可能になるからである。外部デバイスは例えば、充電インフラストラクチャの制御デバイス、又はユーザのモバイルデバイスであってよく、これにより、充電プロセスが実用的な方法で監視され得る及び／又は制御され得る。便宜上、外部デバイスは、例えば携帯電話上にそのために提供されたソフトウェアプログラムを介した単純な方法で充電デバイスとの通信を可能にする携帯電話である。従って、充電プロセスは、外部デバイスを使用した使いやすく、実用的な方法で監視され得る及び／又は制御され得る。
【００４５】
有利には、少なくとも１つのデータメモリがアダプタ又は充電ケーブルに配置され、例えばこのデータメモリに前述したデータが記憶される。便宜上、この種のメモリ要素は、エネルギー供給デバイス及び／又は充電されるべき貯蔵エネルギー源及び／又は外部デバイスとの通信の過程において、読み取り及び書き込みができるように具体化される。
【００４６】
ユーザとの相互作用を促進するために、充電ケーブル上又はアダプタ上にディスプレイが有利に配設されている。従って、例えば充電プロセス又は充電ケーブルに接続されたデバイスあるいはアダプタについての情報が、ユーザと簡単に共有され得る。便宜上、例えばタッチ動作を介してユーザとの相互作用が得られるように、充電ケーブル上又はアダプタ上に入力手段も配設される。ディスプレイがタッチスクリーンとして具体化され、これによりユーザとの相互作用が単純な方法で達成される場合は特に有利である。
【００４７】
アダプタとアダプタインタフェースが、中間ケーブルなしで互いに接続されると効果的であることが証明されている。従って、充電デバイスは、特に堅牢で、操作が簡単であるように具体化される。
【００４８】
本発明によれば、他の目的は、最初に指定された種類の方法において、エネルギー供給デバイスと充電ケーブルの電子システム及び／又は充電されるべき貯蔵エネルギー源の電子システムとの間で充電ケーブルを介して送信される制御信号が、アダプタとアダプタインタフェースとの間で無線送信される手順において達成される。上記に前述したように、アダプタとアダプタインタフェースとの間の制御信号の無線送信を通して、アダプタとアダプタインタフェースとの間には電気制御信号コンタクトが必要なく、これにより、アダプタとアダプタインタフェースは、特に小型で、天候が原因で発生する機械的ストレス及び影響に対する著しい耐性を有するように具体化され得ることが達成される。充電デバイスのサイズが削減されることで、エネルギー貯蔵デバイス及び充電されるべき貯蔵エネルギー源への接続が生じた時に、充電デバイスの実用的な操作が可能になる。更に、アダプタとアダプタインタフェースとの間の制御信号の無線送信を用いることで、外部の影響に対して耐干渉性のある、アダプタとアダプタインタフェースとの間の制御信号送信が達成され、これにより、エネルギー供給デバイスと充電されるべき貯蔵エネルギー源との間の安定した信頼できる通信が確保される。
【００４９】
これにより、アダプタの少なくとも１つの制御信号導体コンタクトからアダプタの電子ユニットにエネルギーが供給される場合、特に規定量のエネルギーが取得されるまで制御信号導体コンタクトからのエネルギーが一時的に貯蔵され、当該電子ユニットが、エネルギー供給デバイスに、充電プロセスを開始させる場合は、有利である。これは特に、充電プロセスの開始前に通信を要求するエネルギー供給デバイスにおける電気充電中に便宜的である。上記の場合、少なくとも１つの制御信号導体コンタクトを介してエネルギー供給デバイスから送信された制御信号を使用して、アダプタの電子ユニットにエネルギーを供給することができ、これにより、当該電子ユニットは、エネルギー供給デバイスと通信すること、従って、充電電流の送信を開始することができるようになる。充電電流が伝導される場合、アダプタの全電子システム、又はアダプタに接続された充電ケーブルの全電子システムへのエネルギーの供給は、伝導され得る充電電流を通して可能になる。
【００５０】
特に好ましくは、少なくとも１つの制御信号導体コンタクトから、あるいは送信された制御信号からエネルギーを引き出すことは、アダプタの少なくとも１つの制御信号導体コンタクトを介して送信される制御信号を用いた通信、及びアダプタの少なくとも１つの制御信号導体コンタクトからのエネルギーを使用したアダプタの電子ユニットへのエネルギーの供給が、同時に行われ得るように、実行される。制御信号からのエネルギーの引き出しは、これにより、制御信号の情報量の変化にはつながらず、この理由から、通信は、エネルギーの引き出しに影響されずに行われ得る。
【００５１】
充電ケーブル及びアダプタ又はそれらに対応する充電デバイスが、異なる電力級に対して、あるいは異なる最大充電電流の伝導に対して提供される場合、アダプタインタフェース及び／又はアダプタが、少なくとも１つの、具体的には、異なる電気充電電力又は異なる最大充電電流に対して設計されたアダプタへのアダプタインタフェースの接続を防止する構成的な特徴を有することが便宜的である。このように、そのアダプタインタフェース向けでないアダプタへのアダプタインタフェースの不注意な接続が防止される。これは例えば、アダプタインタフェースがデバイダ要素を有し、同じ電力級のアダプタが、当該デバイダ要素に対応するデバイダレシーバを有すれば起こり得る。異なる電力級又は異なる最大充電電流に対して設計されたアダプタは、これらのデバイダレシーバを有さず、この理由で、アダプタはアダプタインタフェースに接続され得ない。当然ながら、この原理によれば、アダプタインタフェースがデバイダレシーバを有し、関連するアダプタがデバイダ要素を有するということもできる。従って、異なる電気充電電力又は異なる電気充電電流のために設計されたアダプタに充電ケーブルを不注意に接続してしまうことが、簡単に防止される。
【００５２】
以下に例示の実施形態に続く更なる特徴、利点及び効果を説明する。これにより参照される図面は、以下を示す。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】電気車両を電気充電するための、本発明に係る充電ケーブル１と本発明に係るアダプタの図である。
【００５４】
【図２】図１の充電ケーブル１のアダプタインタフェース及びアダプタの拡大図である。
【００５５】
【図３】本発明に係るアダプタ及び本発明に係るアダプタインタフェースの拡大図である。
【００５６】
【図４】アダプタの一側面がアダプタインタフェースに面している様を示す、本発明に係るアダプタの図である。
【００５７】
【図５】アダプタの一側面がエネルギー供給デバイスに面している様を示す、本発明に係るアダプタの図である。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
図１に、エネルギー供給デバイスから電気自動車７の貯蔵エネルギー源へ電気エネルギー又は充電電流を伝導するために、電気自動車７の貯蔵電気エネルギー源を電気充電するための、本発明に係る充電ケーブル１及び本発明に係るアダプタ２を示す。充電ケーブル１は、一方の端部において、接続装置４を使用して電気自動車７又は電気自動車７の貯蔵エネルギー源に着脱可能に電気接続され得、かつ、他方の端部においてアダプタ２に着脱可能に接続され得るアダプタインタフェース５に電気接続される充電ライン３を備える。アダプタ２は、一方の端部において充電ケーブル１のアダプタインタフェース５に着脱可能に電気接続され得、かつ、他方の端部において、エネルギー供給デバイス、例えば電源コンセントに着脱可能に電気接続され得る。アダプタ２は従って、交換可能な中間片を構成し、これにより、エネルギー供給デバイスに適合されたアダプタ２は、利用可能なエネルギー供給デバイスに応じてアダプタインタフェース５に接続され得る。複数の異なるエネルギー供給デバイスにおいて充電ケーブル１を１つだけ使用した電気自動車７の電気充電は、従って、一致するアダプタ２が充電ケーブル１のアダプタインタフェース５に接続されることで、可能になる。更に、制御デバイス６が充電ケーブル１の充電ライン３に統合され、制御デバイス６は、いわゆるケーブル内制御ボックスとして具体化される。ケーブル内制御ボックスは、伝導される電気エネルギー又は伝導される充電電流が確実に、充電ケーブル１の容量及び／又はエネルギー供給デバイスの容量及び／又は電気自動車７の貯蔵エネルギー源の容量に従って伝導されるように、伝導される電気エネルギー又は伝導される充電電流を制御及び／又は監視する。
【００５９】
アダプタ２及びアダプタインタフェース５がいずれも通信デバイスを含むことにより、充電ケーブル１又はアダプタ２を介して、一方の端部におけるエネルギー供給デバイスと、他方の端部における充電ケーブル１の電子システム及び／又は電気自動車７の電子システムとの間で送信される制御信号が、アダプタ２とアダプタインタフェース５との間で無線送信され得る。アダプタ２とアダプタインタフェース５との間で制御信号を送信するのに付加的な電気コンタクト８を介さないため、アダプタ２とアダプタインタフェース５は、堅牢で小型になるように具体化され得て、一方で、アダプタ２とアダプタインタフェース５の操作及び搬送がしやすくなり、更に、アダプタ２とアダプタインタフェース５との間の制御信号の耐干渉性の通信又は送信を可能にする。アダプタ２とアダプタインタフェース５の通信デバイスは、双方向近距離無線通信（ＮＦＣ）に基づいて制御信号を無線送信するために、ＲＦＩＤシステムとして具体化される。ＲＦＩＤシステムの小さいサイズにより、当該システムは、小型化及び／又は耐久性に重大な影響を与えることなく、アダプタ２およびアダプタインタフェース５に統合され得る。
【００６０】
図２に、図１に示すアダプタ２、及び充電ケーブル１のアダプタインタフェース５の拡大図を示す。アダプタ２とアダプタインタフェース５は、ある形態及び摩擦適合で互いに差し込まれ得るように具体化され、これにより、アダプタ２とアダプタインタフェース５との間、又はそれらの電気コンタクト８間に耐久性のある機械的接続が確保される。アダプタインタフェース５は、５つの電気コンタクト８を含み、３つの電気コンタクト８は相導体コンタクトとして具体化され、１つの電気コンタクト８は中性導体コンタクトとして具体化され、１つの電気コンタクト８は保護用接地コンタクトとして具体化される。相導体コンタクトおよび中性導体コンタクトは、充電電流、具体的には３相交流の伝導を可能にするために、配設される。保護用接地コンタクトは、安全性のために使用され、接地電位との等電位化が確保される。
【００６１】
アダプタインタフェース５の５つの電気コンタクト８は、アダプタ２上の対応する電気コンタクト８に着脱可能に電気接続され得、従って、アダプタ２及び充電ケーブル１によって形成されるエネルギー供給デバイスを介した安全な電気充電又は電気エネルギーの安全な伝導が可能になる。
【００６２】
エネルギー供給デバイスに面する側面上で、アダプタ２はＩＥＣ６２１６９タイプ２プラグとして具体化され、７つの電気コンタクト８を含み、５つの電気コンタクト８は、アダプタインタフェース５の電気コンタクト８に着脱可能に電気接続され得る。他の２つの電気コンタクト８は、制御信号導体コンタクトとして具体化され、制御信号の送信用に、又はエネルギー供給デバイスと、充電ケーブル１の電子システム及び／又は電気自動車７の電子システムとの間の通信用に使用される。エネルギー供給デバイスと電気自動車７との間の通信範囲内で、２つの制御信号導体コンタクトは、接近パイロットコンタクト及び制御パイロットコンタクトとも称される。
【００６３】
アダプタ２及びアダプタインタフェース５の通信デバイスは、アダプタ２とアダプタインタフェース５との間で双方向近距離無線通信を行う、いわゆるＮＦＣプリント回路基板９の形態で具体化される。このため、アダプタ２の制御信号導体コンタクト及び保護用接地コンタクトは、エネルギー供給デバイスと、アダプタ２のＮＦＣプリント回路基板９との間で制御信号を送信するために、アダプタ２のＮＦＣプリント回路基板９に電気接続される。
【００６４】
典型的には、制御信号はこれにより、制御信号導体コンタクトのうちの１つと保護用接地コンタクトとの間に存在する電圧差を使用して生成される又は送信される。
【００６５】
近距離無線通信は、近距離の通信に限定されるため、ＮＦＣプリント回路基板９は、アダプタ２がアダプタインタフェース５に差し込まれた時に当該プリント回路基板が互いから可能な限り最小距離を有するように、アダプタ２に配置され、またアダプタインタフェース５に配置される。このため、アダプタ２は、アダプタ２とアダプタインタフェース５とが接続されている間、アダプタインタフェース５上の対応するガイド要素レシーバ１１の中に挿入され得るガイド要素１０を有し、ガイド要素レシーバ１１は、アダプタインタフェース５の表面の凹部として組み込まれる。アダプタ２のＮＦＣプリント回路基板９はアダプタ２のガイド要素１０に統合され、かつ、アダプタインタフェース５のＮＦＣプリント回路基板９はアダプタインタフェース５のガイド要素レシーバ１１の表面に統合されるため、接続された状態のＮＦＣプリント回路基板９間の短い距離、従って安全な通信が達成される。
【００６６】
充電電流が伝導される前に充電ステーションと電気自動車７との間の通信を要求する充電ステーションにおける充電を可能にするために、例示したＩＥＣ６２１６９タイプ２プラグに電子ユニットが配置され、電子ユニットには、アダプタ２の制御信号導体コンタクトのうちの少なくとも１つからのエネルギーを使用して、エネルギーが供給され得る。従って、エネルギーを余分に供給することなく、送信された制御信号を単に用いることにより、アダプタ２の基本的な機能が確保される。とりわけ、充電電流の伝導を開始するために、充電ステーションとアダプタ２の電子ユニットとの間の通信が従って、可能になる。この通信は、充電ステーションからアダプタ２に送信される所定の制御信号が取得された時にアダプタ２の電気抵抗が変化することによって、便宜的に達成される。
【００６７】
電気自動車７が、ＩＥＣ６２１６９タイプ２プラグを用いることによって充電ステーションに接続されるところでは、この通信は典型的には、充電ステーションが規定の電圧を、制御パイロットコンタクトと保護用接地コンタクトとの間、及び接近パイロットコンタクトと保護用接地コンタクトとの間に印加することによって行われる。電気抵抗の変動によって、電気自動車７は、印加された電圧の規定の電圧低下を生じさせ得、従って、充電ステーションと通信し、例えば、スタンバイ状態の又は最大の充電電流を伝導し得る。
【００６８】
アダプタ２の電子ユニットは、制御パイロットコンタクトの信号及び接近パイロットコンタクトの信号においてこれらの電圧低下を生じさせるため、特定の電気車両が充電ステーションに接続されたかのように機能し、従って、充電電流の解放が開始される。アダプタ２又はアダプタ２の電子ユニットは従って、制御信号導体コンタクトのうちの少なくとも１つを介して取得したエネルギーを使用して、充電ステーションに対し、接続された電気車両が充電ステーションに接続されたことをシミュレートし、これにより、充電ステーションが充電電流を伝導する。
【００６９】
図３に、本発明に係るアダプタインタフェース５とアダプタ２の拡大図を示す。アダプタインタフェース５は、アダプタインタフェース５の電気コンタクト８がコンタクトピンの形態で挿入される、アダプタインタフェースハウジング１２を有する。ケーブルホルダ１４を用いることにより、当該コンタクトピンは、ブラケットを使用したストレインリリーフを介して充電ライン３の電線に接続される。また視認可能なのは、平面要素として具体化され、ガイド要素レシーバ１１の下でアダプタインタフェースハウジング１２に統合されたアダプタインタフェース５のＮＦＣプリント回路基板９である。更に例示されるのは、アダプタインタフェースハウジング１２に配置されたランプ要素によって放射された光を外向きの方向に案内する、２つの導光要素１５である。ランプ要素はこれにより、ユーザに対して充電ケーブル１の動作状態を表示する。また視認可能なのは、例えば充電ケーブル１又はアダプタ２に配置された少なくとも１又は複数のランプ要素、温度センサ、磁気センサ、及び／又は充電ケーブル１及び／又はアダプタに配置された他のセンサデバイスの閉及び開ループ制御を実行するために、アダプタインタフェース５に配置された電子要素１３である。更に、ケーブルハウジング外側部１７によってアダプタインタフェースハウジング１２に接続されたケーブルハウジング内側部１６が例示され、これにより、アダプタインタフェース５の個々のパーツが堅牢なハウジングによって囲まれる。
【００７０】
図３に示すアダプタ２は、一方の端部において、エネルギー供給デバイスとの接続用に具体化されたアダプタ外側部１８を有し、かつ、他方の端部において、アダプタインタフェース５との接続用に具体化されたアダプタ内側部１９を有する。コンタクトピンの形態の電気コンタクト８は、アダプタ外側部１８とアダプタ内側部に挿入される。また視認可能なのは、アダプタインタフェース５との無線通信を達成するために、アダプタ２に統合されたＮＦＣプリント回路基板９である。更に例示されているのは、エネルギー供給デバイスからのアダプタ２の取り外し、及びアダプタインタフェース５からのアダプタ２の取り外しを記録するための、感知要素２０である。このため、感知要素２０は、アダプタインタフェース５に面するその側面上に磁気領域を有し、磁気領域の位置又は移動は、アダプタインタフェース５の磁気センサによって検出され得る。感知要素２０は、ばね２１によって負荷を受け、エネルギー供給デバイスへのアダプタ２の接続の場合は、作用ばね力に対抗してアダプタ内側部１９上に配置された感知要素レシーバに滑り込む、又は感知要素レシーバ内で変位する。アダプタ２がエネルギー供給デバイスから、又はアダプタインタフェース５から取り外された場合、これは、感知要素２０の磁気領域と、アダプタインタフェース５の磁気センサとの間の距離の拡大につながる。これは、磁気センサによって検出され、これにより、エネルギー供給デバイスとアダプタ２との間の接続の解放、及びまたアダプタ２とアダプタインタフェース５との間の接続の解放も識別され得て、エネルギー供給デバイスへのアダプタ２の適切な接続又は充電ケーブル１の適切な接続の監視が達成される。また例示されているのは、アダプタ外側部１８とアダプタ内側部１９との間、及びアダプタインタフェース５に面するアダプタ内側部１９の外側面上の湿気に対する保護用に配置された、２つの密閉要素２２である。
【００７１】
図４に、アダプタインタフェース５に面するアダプタ２の一側面を示す図における、本発明に係るアダプタ２を示す。視認可能なのは、上述したアダプタインタフェース５上の対応する電気コンタクト８に接続され得る、５つの電気コンタクト８である。また視認可能なのは、電気コンタクト８間に配置された棹状要素２３である。これは、アダプタ内側部１９に配置された感知要素レシーバの外面を構成し、エネルギー供給デバイスへのアダプタ２の接続の場合は、このレシーバに、図３に示すばね仕掛けの感知要素２０が滑り込む、あるいはこのレシーバ内で感知要素２０が変位する。
【００７２】
図５に、エネルギー供給デバイスに面する図における、アダプタ２の更なる変形例を示す。視認可能なのは、７つの電気コンタクト８であり、アダプタインタフェース５への電気接続用に５つの電気コンタクト８が配設され、２つの電気コンタクト８は、制御信号導体コンタクトとして具体化される。２つの制御信号導体コンタクトは、アダプタ２の通信デバイスに制御信号を無線送信するために、アダプタ２の通信デバイスに電気接続される。
【００７３】
本発明に係る充電ケーブル１、及び本発明に係るアダプタ２、従って、本発明に係る充電デバイスにより、異なるエネルギー供給デバイスにおける電気自動車７の実用的な電気充電が可能になり、利用可能なエネルギー供給デバイスと一致するアダプタ２が充電ケーブル１に差し込まれる。エネルギー供給デバイスと、充電ケーブル１の電子システム及び／又は電気自動車７の電子システムとの間で充電ケーブル１を介して送信される制御信号が、アダプタ２とアダプタインタフェース５との間で双方向近距離無線通信を通して無線送信されるため、アダプタインタフェース５とアダプタ２は、小型で堅牢となるように具体化され得て、また同時に、制御信号を用いることによる信頼できる耐干渉性通信が達成され得る。双方向近距離無線通信を使用した制御信号の送信を通して、安全性の高い通信が確保され、これはこの通信が空間的に限定された領域に限られるためである。
【００７４】
従って、電気自動車７の実用的な電気充電が、制御信号の送信による通信が要求されるエネルギー供給デバイスにおいていずれも可能であり、電気充電はまた更に、従来の単相又は多相標準電源コンセントにおいて実用的な方法で確保される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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