ELECTRICAL PLUG AND ENERGY TRANSMISSION ARRANGEMENT

Beschreibung Titel

Elektrischer Stecker und Energieübertragungsanordnung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Stecker mit einer Anschlusseinheit, die zum Übertragen von elektrischer Energie mit einer elektrischen Leitung koppelbar ist, und wenigstens einem elektrischen Kontaktstift, der einen Steckabschnitt und einen Kopplungsabschnitt aufweist, wobei der Kopplungsabschnitt mit der Anschlusseinheit elektrisch gekoppelt ist und wobei der Steckabschnitt dazu ausgebildet ist, eine lösbare Steckverbindung mit einer zugeordneten Kontaktbuchse bereitzustellen. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Energieübertragungsanordnung mit einem elektrischen Stecker der oben genannten Art und einer elektrischen Leitung, die mit der Anschlusseinheit des elektrischen Steckers elektrisch gekoppelt ist.

Stand der Technik

Auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugantriebstechnik ist es allgemein bekannt, eine elektrische Maschine als alleinigen Antrieb oder gemeinsam mit einem Antriebsmotor eines anderen Typs (Hybridantrieb) zu verwenden. In derartigen Elektro- oder

Hybridfahrzeugen werden typischerweise elektrische Maschinen als Antriebsmotor verwendet, die durch einen elektrischen Energiespeicher, wie z.B. einen Akkumulator, mit elektrischer Energie versorgt werden. Die elektrischen Energiespeicher von

Elektrofahrzeugen, oder Plug-in-Hybridfahrzeugen, müssen regelmäßig je nach

Ladezustand mit einem elektrischen Energieversorgungsnetz verbunden werden, um den Energiespeicher mit elektrischer Energie zu laden.

Zur Übertragung der elektrischen Energie von einer Ladestation auf das Fahrzeug kann bspw. ein induktiv gekoppeltes drahtloses Energieübertragungssystem oder ein Kabel verwendet werden. Bei Verwendung eines Kabels ist es besonders benutzerfreundlich, wenn das Elektrofahrzeug bzw. das Hybridfahrzeug mit jeder beliebigen

Standardsteckdose verbunden werden kann, um die Traktionsbatterie aufzuladen. Bei derartigen Standardsteckdosen ist jedoch keine spezielle Sperrvorrichtung vorhanden, die ein einfaches Lösen des Ladekabels verhindert. Damit kann das Ladekabel unter voller Last des Ladevorgangs (ca. 3,6 kW) abgezogen werden. Dies kann jedoch zu einer Lichtbogenbildung zwischen dem Stecker des Ladekabels und der Steckdose führen. Infolgedessen können der Stecker und die Steckdose beschädigt werden. Außerdem besteht eine Verbrennungsgefahr für den Anwender.

Bei Verwendung der normgemäßen EVSE-Einrichtungen (Electric Vehicle Supply Equipment) mit entsprechenden Steckverbindern wird durch mechanische Tasten bzw. elektromechanische Verriegelungen das Abziehen des Ladekabels unter Last verhindert. Beispielsweise wird beim Betätigen einer entsprechenden mechanischen Taste gleichzeitig ein Schalter betätigt, der die Energieübertragung vor dem Abziehen des Ladekabels unterbricht. Bei Verwendung einer elektromechanischen Verriegelung gibt diese den Stecker erst frei, wenn der Ladevorgang ordnungsgemäß beendet, oder durch Benutzereingriff (z.B. Betätigen eines Schalters) unterbrochen wurde.

Allerdings kann damit das Elektrofahrzeug bzw. Hybridfahrzeug lediglich an speziellen EVSE-Einrichtungen und nicht an jeder beliebigen Standardsteckdose aufgeladen werden. Der Bedienungskomfort derartiger Fahrzeuge ist daher stark eingeschränkt. Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung stellt daher einen elektrischen Stecker mit einer

Anschlusseinheit, die zum Übertragen von elektrischer Energie mit einer elektrischen Leitung koppelbar ist, wenigstens einem elektrischen Kontaktstift, der einen

Steckabschnitt und einen Kopplungsabschnitt aufweist, wobei der Kopplungsabschnitt mit der Anschlusseinheit elektrisch gekoppelt ist und wobei der Steckabschnitt dazu ausgebildet ist, eine lösbare Steckverbindung mit einer zugeordneten Kontaktbuchse bereitzustellen, um den Kontaktstift elektrisch mit der Kontaktbuchse zu koppeln, und einer Erfassungseinheit bereit, die dazu ausgebildet ist, eine Zugkraft, die auf den Kontaktstift ausgeübt wird, und/oder eine Bewegung des Kontaktstifts relativ zu der Kontaktbuchse zu erfassen und ein Abschaltsignal zum Unterbrechen der

Energieübertragung bereitzustellen.

Ferner stellt die vorliegende Erfindung eine Energieübertragungsanordnung mit einem erfindungsgemäßen elektrischen Stecker, einer elektrischen Leitung, die mit der

Anschlusseinheit des elektrischen Steckers elektrisch gekoppelt ist, und einer Steuereinheit bereit, die mit der Erfassungseinheit des elektrischen Steckers elektrisch gekoppelt ist und die dazu ausgebildet ist, die Übertragung von elektrischer Energie über die elektrische Leitung auf der Grundlage des Abschaltsignals und/oder des

Einschaltsignals der Erfassungseinheit zu steuern.

Vorteile der Erfindung

Durch die Erfassungseinheit des elektrischen Steckers kann ein Lösen der

Steckverbindung rechtzeitig erkannt werden und infolgedessen ein Abschaltsignal zum Unterbrechen der Energieübertragung bereitgestellt werden. Damit wird die Bildung eines Lichtbogens verhindert. Ferner besteht keine Verbrennungsgefahr für den Anwender. Darüber hinaus werden Schäden an dem elektrischen Stecker und der zugeordneten Kontaktbuchse vermieden. Die Handhabung des elektrischen Steckers ist sehr einfach, da keine speziellen mechanischen Tasten betätigt werden müssen, um die Steckverbindung zu lösen.

Außerdem kann der Stecker jederzeit von der Kontaktbuchse getrennt werden. Es ist nicht notwendig abzuwarten, bis z.B. ein Ladevorgang ordnungsgemäß beendet wurde, bevor der Stecker von der Kontaktbuchse abgezogen wird.

Zusätzlich bietet der erfindungsgemäße elektrische Stecker die Möglichkeit,

Standardsteckdosen als Kontaktbuchse zu verwenden. Damit kann jede

Standardsteckdose z.B. zum Laden eines Elektrofahrzeugs genutzt werden. Die

Bedienungsfreundlichkeit des Elektrofahrzeugs/Hybridfahrzeugs wird damit signifikant erhöht.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Erfassungseinheit dazu ausgebildet ist, das Abschaltsignal bereitzustellen, sofern die Zugkraft einen Kraftschwellenwert und/oder die Bewegung einen Bewegungsschwellenwert überschreitet.

Durch diese Maßnahme wird ein Lösen der Steckverbindung zuverlässig erkannt.

Geringfügige Zugkräfte am Stecker bzw. kleine Bewegungen/Erschütterungen des Steckers führen nicht zu einem Abschalten der Energieübertragung. Dadurch kann die Stabilität der Energieübertragung erhöht werden. ln einer weiteren Ausführungsform sind die Schwellenwerte derart festgelegt, dass die Steckverbindung mit der zugeordneten Kontaktbuchse zumindest bis zum Erreichen der Schwellenwerte besteht. Dadurch wird erreicht, dass der elektrische Kontakt zwischen dem Stecker und der Kontaktbuchse erst dann getrennt wird, wenn die Energieübertragung bereits

unterbrochen ist. Durch diese Maßnahme können keine Lichtbögen mehr entstehen. Infolgedessen besteht keine Gefahr von Verbrennungen des Anwenders oder ungewollten Entzündungen brennbarer Materialien. Eine Beschädigung des elektrischen Steckers und der zugeordneten Kontaktbuchse beim Abziehen des elektrischen Steckers wird verhindert.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Erfassungseinheit eine

Kraftmesseinrichtung auf, die mit dem Kontaktstift mechanisch gekoppelt ist und die dazu ausgebildet ist, die Zugkraft auf der Grundlage einer Kraft zwischen dem Kontaktstift und der Kontaktbuchse beim Lösen der Steckverbindung zu erfassen.

In dieser Ausführungsform wird die Zugkraft direkt an dem Kontaktstift ermittelt.

Überschreitet die Zugkraft den Kraftschwellenwert, dann wird ein Lösen der

Steckverbindung detektiert und ein Abschaltsignal zum Abschalten der

Energieübertragung generiert.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Kraftmesseinrichtung dazu ausgebildet, eine Druckkraft zwischen dem Kontaktstift und der Kontaktbuchse beim Bereitstellen der Steckverbindung zu erfassen, wobei der Kraftschwellenwert ein erfasster Wert der Druckkraft beim Bereitstellen der Steckverbindung ist.

Durch diese Maßnahme kann der Kraftschwellenwert sehr einfach bestimmt werden, indem die Druckkraft gemessen wird, die für das Bereitstellen der Steckverbindung notwendig ist. Überschreitet die Zugkraft den derart ermittelten Kraftschwellenwert, so kann sehr zuverlässig auf ein Lösen der Steckverbindung geschlossen werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Erfassungseinheit ein verschiebbares Element auf, das mittels einer Vorspannkraft in einer Ausgangsposition gehalten ist und das aus der Ausgangsposition herausbewegbar ist, sofern die Zugkraft die Vorspannkraft überschreitet, wobei die Vorspannkraft der Kraftschwellenwert ist. ln dieser Ausführungsform wird das verschiebbare Element solange in der Ausgangsposition gehalten, bis die Zugkraft den Kraftschwellenwert überschreitet. Bei Überschreiten des Kraftschwellenwerts wird das verschiebbare Element aus der

Ausgangsposition herausbewegt und das Lösen der Steckverbindung erkannt. Somit kann rechtzeitig vor dem Trennen des elektrischen Kontakts zwischen dem Stecker und der Kontaktbuchse die Energieübertragung mittels des Abschaltsignals unterbrochen werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Erfassungseinheit ein Federelement zum Bereitstellen der Vorspannkraft auf.

Durch das Federelement kann die Vorspannkraft sehr einfach und kostengünstig bereitgestellt werden. In einer weiteren Ausführungsform weist die Erfassungseinheit eine Schiebevorrichtung auf, die auf der Grundlage der Bewegung des Kontaktstifts verschiebbar ist, wobei die Erfassungseinheit dazu ausgebildet ist, das Abschaltsignal bereitzustellen, sofern die Schiebevorrichtung gegenüber einer Ausgangsstellung um den Bewegungsschwellenwert verschoben ist.

In dieser Ausführungsform wird ein Lösen der Steckverbindung erkannt, sobald die Schiebevorrichtung um den Bewegungsschwellenwert, d.h. um eine vordefinierte

Wegstrecke, gegenüber der Ausgangsstellung verschoben ist. Der Bewegungsschwellenwert wird vorteilhafterweise so gewählt, dass der Stecker in dieser Position noch elektrisch mit der Kontaktbuchse verbunden ist. Somit kann eine Beschädigung des Steckers bzw. der Kontaktbuchse durch eine eventuelle Lichtbogenbildung vermieden werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Erfassungseinheit dazu ausgebildet, ein Einschaltsignal zum Starten der Energieübertragung bereitzustellen, sofern die

Ausgangsstellung der Schiebevorrichtung eingestellt ist.

Mittels der Schiebevorrichtung kann sehr einfach detektiert werden, ob der Stecker vollständig in der Kontaktbuchse aufgenommen ist. Befindet sich die Schiebevorrichtung in der Ausgangsstellung, so wird das Herstellen der Steckverbindung erkannt und das Einschaltsignal generiert, um die Energieübertragung zu starten. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Erfassungseinheit ein weiteres

Federelement auf, das dazu ausgebildet ist, eine Kraft auf die Schiebevorrichtung auszuüben, um die Schiebevorrichtung entsprechend der Bewegung des Kontaktstifts zu verschieben.

Durch diese Maßnahme wird die Schiebevorrichtung zumindest über einen vordefinierten Bereich synchron zu der Bewegung des Kontaktstifts (relativ zu der Kontaktbuchse) verschoben. Damit kann das Lösen/Bereitstellen der Steckverbindung zuverlässig erkannt werden.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Schiebevorrichtung eine Hülse auf, die konzentrisch zu dem Kontaktstift angeordnet ist. Dies stellt eine einfache und kostengünstige Realisierung der Schiebevorrichtung dar.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Erfassungseinheit dazu ausgebildet, das Abschaltsignal und/oder das Einschaltsignal einer Steuereinheit zum Steuern der

Energieübertragung zur Verfügung zu stellen.

Eine mit der Erfassungseinheit gekoppelte Steuereinheit kann die Energieübertragung anhand des bereitgestellten Abschaltsignals/Einschaltsignals abschalten bzw. starten. Als Steuereinheit kann z.B. ein bereits vorhandenes Ladesteuergerät eines Elektrofahrzeugs genutzt werden. Alternativ kann auch eine separate Steuereinheit vorgesehen werden, die als Teil einer Energieübertragungsanordnung (bspw. als Teil eines Ladekabels) ausgebildet ist.

In einer Ausführungsform der Energieübertragungsanordnung ist die elektrische Leitung ferner mit einer Traktionsbatterie eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs gekoppelt, wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, einen Ladevorgang der Traktionsbatterie auf der Grundlage des Abschaltsignals zu unterbrechen.

Dies stellt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen

Energieübertragungsanordnung dar. Dabei ist die elektrische Leitung vorzugsweise mittels eines geeigneten Ladegeräts mit der Traktionsbatterie gekoppelt. Damit kann ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug an jeder beliebigen Standardsteckdose geladen werden. Spezielle Entriegelungs-A/erriegelungsmechanismen sind nicht erforderlich. Der elektrische Stecker kann jederzeit von der zugeordneten Kontaktbuchse getrennt werden, ohne dass eine Gefahr einer Lichtbogenbildung besteht. Es versteht sich, dass die Merkmale, Eigenschaften und Vorteile des erfindungsgemäßen elektrischen Steckers auch entsprechend auf die erfindungsgemäße

Energieübertragungsanordnung zutreffen bzw. anwendbar sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt in schematischer Form ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, das mittels einer Energieübertragungsanordnung mit einer Ladestation koppelbar ist;

Fig. 2 zeigt in schematischer Form eine detaillierte Ansicht der

Energieübertragungsanordnung mit einem elektrischen Stecker; und

Figuren 3 bis 5 zeigen in schematischer Ansicht verschiedene Ausführungsformen des elektrischen Steckers. Ausführungsformen der Erfindung

In Fig. 1 ist ein Elektrofahrzeug schematisch dargestellt und generell mit 10 bezeichnet. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann das Fahrzeug 10 auch ein Plug-in- Hybridfahrzeug sein. Das Elektrofahrzeug 10 weist typischerweise eine in Fig. 1 nicht näher bezeichnete elektrische Drehfeldmaschine auf, die als Antriebsmotor verwendet wird. Ferner weist das Elektrofahrzeug 10 eine Traktionsbatterie 12 auf, die elektrische Energie für das Betreiben der elektrischen Drehfeldmaschine bereitstellt. Nach einer bestimmten Betriebsdauer des Elektrofahrzeugs 10 muss die Traktionsbatterie 12 wieder aufgeladen werden. Dazu wird das Elektrofahrzeug 10 an eine Ladestation 14

angeschlossen, die wiederum mit einem elektrischen Energieversorgungsnetz 16 gekoppelt ist. Die Ladestation 14 weist eine Kontaktbuchse 18 auf, die im vorliegenden Beispiel einer Standardsteckdose entspricht und die zum Anschließen des

Elektrofahrzeugs 10 an die Ladestation 14 dient. Des Weiteren weist die Ladestation 14 eine Energieübertragungseinheit 20 auf, mittels der die Kontaktbuchse 18 mit dem Energieversorgungsnetz 16 gekoppelt ist. Zum Laden des Elektrofahrzeugs 10 wird die Traktionsbatterie 12 mit Hilfe einer

Energieübertragungsanordnung 22, im vorliegenden Fall mit Hilfe eines Ladekabels 22 mit der Ladestation 14 elektrisch verbunden. Das Ladekabel 22 weist einen elektrischen Stecker 24 und eine elektrische Leitung 26 auf, die an einem Ende mit dem Stecker 24 elektrisch gekoppelt ist. Das andere Ende der elektrischen Leitung 26 ist mittels eines Ladegeräts 27 mit der Traktionsbatterie 12 des Elektrofahrzeugs 10 elektrisch verbunden. Zum Herstellen eines elektrischen Kontakts zwischen dem Elektrofahrzeug 10 und dem Energieversorgungsnetz 16 wird der Stecker 24 in die Kontaktbuchse 18 eingesteckt. Zum Beenden des Ladevorgangs der Traktionsbatterie 12 (z.B. weil das Elektrofahrzeug 10 für eine Fahrt benötigt wird) muss der Stecker 24 aus der Kontaktbuchse 18 gelöst werden. Erfindungsgemäß ist der Stecker 24 dazu ausgebildet, ein Lösen der

Steckverbindung zwischen dem elektrischen Stecker 24 und der Kontaktbuchse 18 frühzeitig zu erkennen und aufgrund dessen ein Abschaltsignal bereitzustellen, um die Energieübertragung zwischen der Traktionsbatterie 12 und dem Energieversorgungsnetz 16 zu unterbrechen bevor die elektrische Verbindung zwischen dem Stecker 24 und der Kontaktbuchse 18 aufgetrennt wird. Somit kann eine Bildung eines Lichtbogens zwischen dem Stecker 24 und der Kontaktbuchse 18 vermieden werden. Es besteht somit keine Verbrennungsgefahr für den Anwender des Ladekabels 22. Außerdem werden der Stecker 24 und die Kontaktbuchse 18 vor Beschädigungen geschützt.

Zur näheren Erläuterung ist in Fig. 2 eine detaillierte Ansicht der

Energieübertragungsanordnung 22 bzw. des Ladekabels 22 gezeigt. Der Stecker 24 weist ein Steckergehäuse 28 auf, in dem zwei Kontaktstifte 30a, 30b teilweise aufgenommen sind. Die Kontaktstifte 30a, 30b weisen jeweils einen

Steckabschnitt 32a, 32b und einen Kopplungsabschnitt 34a, 34b auf. Die Steckabschnitte 32a, 32b sind dazu ausgebildet, eine lösbare Steckverbindung mit der Kontaktbuchse 18 bereitzustellen, um die Kontaktstifte 30a, 30b elektrisch mit der Kontaktbuchse 18 zu koppeln. Die Kopplungsabschnitte 34a, 34b sind mit einer Anschlusseinheit 36 gekoppelt, die die Kontaktstifte 30a, 30b zum Übertragen von elektrischer Energie mit der elektrischen Leitung 26 elektrisch koppelt.

Erfindungsgemäß weist der elektrische Stecker 24 außerdem eine Erfassungseinheit 38 auf, die dazu ausgebildet ist, eine Zugkraft, die auf die Kontaktstifte 30 ausgeübt wird, zu erfassen. Zusätzlich oder alternativ kann die Erfassungseinheit 38 dazu ausgebildet sein, eine Bewegung der Kontaktstifte 30 relativ zu der Kontaktbuchse 18 zu erfassen.

Soll der Stecker 24 aus der Kontaktbuchse 18 herausgezogen werden, so muss eine bestimmte Zugkraft auf den Stecker 24 ausgeübt werden. Die Erfassungseinheit 38 misst z.B. die auf die Kontaktstifte 30 wirkende Kraft und vergleicht diese mit einem

Kraftschwellenwert. Überschreitet die gemessene Zugkraft den Kraftschwellenwert, so wird ein Lösen der Steckverbindung zwischen dem Stecker 24 und der Kontaktbuchse 18 erkannt. Infolgedessen generiert die Erfassungseinheit 38 ein Abschaltsignal und übermittelt dieses an eine Steuereinheit 40. Auf der Grundlage des Abschaltsignals unterbricht die Steuereinheit 40 die Energieübertragung zwischen dem

Energieversorgungsnetz 16 und der Traktionsbatterie 12 bevor die elektrische Verbindung zwischen den Kontaktstiften 30 und der Kontaktbuchse 18 aufgetrennt wird. Somit wird die Lichtbogenbildung verhindert. Die Steuereinheit 40 ist in diesem Ausführungsbeispiel als separate Einheit vorgesehen, die zusammen mit dem Stecker 24 einen Teil des Ladekabels 22 bildet. In einer alternativen Ausführungsform kann auch ein in dem

Elektrofahrzeug 10 bereits vorhandenes Ladesteuergerät zur Steuerung der

Energieübertragung in Abhängigkeit des Abschaltsignals eingesetzt werden. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, mittels der Erfassungseinheit 38 die Bewegung der Kontaktstifte 30 relativ zu der Kontaktbuchse 18 zu erfassen. Wird die Steckverbindung zwischen dem elektrischen Stecker und der Kontaktbuchse 18 gelöst, so müssen die Kontaktstifte 30 aus der Kontaktbuchse 18 herausgezogen werden. Überschreitet die erfasste Bewegung der Kontaktstifte 30 einen vordefinierten Bewegungsschwellenwert (d.h. eine vordefinierte maximale Wegstrecke), so wird das Lösen der Steckverbindung erkannt und das Abschaltsignal erzeugt und an die Steuereinheit 40 weitergeleitet.

Der Kraftschwellenwert und der Bewegungsschwellenwert werden dabei vorzugsweise so dimensioniert, dass ein Lösen der Steckverbindung erkannt wird und damit ein Abschalten der Energieübertragung zwischen der Traktionsbatterie 12 und dem

Energieversorgungsnetz 16 erfolgen kann, bevor der elektrische Kontakt zwischen den Kontaktstiften 30 und der Kontaktbuchse 18 aufgetrennt wird. Allerdings müssen die Schwellenwerte zur Stabilisierung der Energieübertragung so groß gewählt werden, dass der Ladevorgang der Traktionsbatterie 12 nicht bei kleinen Erschütterungen des Steckers 24 unterbrochen wird. Ferner kann mit Hilfe der Erfassungseinheit 38 festgestellt werden, ob der Stecker 24 in die Kontaktbuchse 18 eingesteckt wird und damit am Ende des Einsteckvorgangs vollständig in der Kontaktbuchse 18 aufgenommen ist. Dazu erfasst die Erfassungseinheit 38 wiederum die Bewegung der Kontaktstifte 30 relativ zu der Kontaktbuchse 18. Bei Erreichen einer bestimmten Position der Kontaktstifte 30 relativ zu der Kontaktbuchse 18, wird das Einstecken des Steckers 24 in die Kontaktbuchse 18 erkannt und ein

Einschaltsignal generiert, das an die Steuereinheit 40 zum Starten des Ladevorgangs der Traktionsbatterie 12 weitergeleitet wird. Mit Hilfe des kontrollierten Einschaltens bzw. Abschaltens der Energieübertragung wird die größtmögliche Betriebssicherheit des Ladekabels 22 gewährleistet.

In den folgenden Figuren 3 bis 5 sind in schematischer Ansicht verschiedene

Ausführungsformen des elektrischen Steckers 24 und insbesondere der

erfindungsgemäßen Erfassungseinheit 38 gezeigt. Da der Fokus der folgenden Figuren auf den verschiedenen Realisierungsformen der Erfassungseinheit 38 liegt, sind die anderen Elemente des Steckers 24 aus Gründen der Übersichtlichkeit in diesen Figuren nicht dargestellt. Die Fig. 3 zeigt den Stecker 24 mit dem Steckergehäuse 28 und den Kontaktstiften 30. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Erfassungseinheit 38 Kraftmesseinrichtungen 42a, 42b auf, die jeweils mit einem der Kontaktstifte 30a, 30b mechanisch gekoppelt sind. Mit Hilfe der Kraftmesseinrichtungen 42 kann die auf die Kontaktstifte 30 ausgeübte Kraft beim Lösen/Bereitstellen der Steckverbindung gemessen werden. Wird der Stecker 24 bspw. aus der Kontaktbuchse 18 herausgezogen, so erfassen die Kraftmesseinrichtungen 42 die auf die Kontaktstifte 30 ausgeübten Zugkräfte. Überschreiten die gemessenen Zugkräfte den vordefinierten Kraftschwellenwert, wird das Lösen der Steckverbindung erkannt und das Abschaltsignal an die Steuereinheit 40 übermittelt. Der

Kraftschwellenwert wird in dieser Ausführungsform vorzugsweise derart ermittelt, dass die Kraftmesseinrichtungen 42 eine Druckkraft beim Bereitstellen der Steckverbindung erfassen. Die erfasste Druckkraft wird dann als Kraftschwellenwert in der

Erfassungseinheit 38 abgespeichert. Somit wird in dieser Ausführungsform das

Abschaltsignal an die Steuereinheit 40 übermittelt, sofern die erfasste Zugkraft beim Lösen der Steckverbindung die Druckkraft beim Bereitstellen der Steckverbindung übersteigt. Dabei ist es unerheblich, ob die Zugkraft durch ein direktes Abziehen des Steckers 24 oder durch einen Zug an der elektrischen Leitung 26 verursacht wird. In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckers 24 gezeigt. Die Erfassungseinheit 38 weist ein verschiebbares Element 28' auf, das in dem

vorliegenden Beispiel dem Steckergehäuse 28' oder einem Teil des Steckergehäuses 28' entspricht. Das verschiebbare Element ist, wie mit den Pfeilen 44a, 44b aus Fig. 4 angedeutet, verschiebbar zu den Kontaktstiften 30 gelagert. Die Erfassungseinheit 38 weist außerdem Federelemente 46a, 46b auf, die eine Vorspannkraft auf das

verschiebbare Element 28' ausüben, um das verschiebbare Element 28' in einer in Fig. 4 dargestellten Ausgangsposition zu halten.

Bei einem Herausziehen des elektrischen Steckers 24 aus der Kontaktbuchse 18 wird das Steckergehäuse 28' bzw. das verschiebbare Element 28' mit einer Zugkraft beaufschlagt. Übersteigt diese Zugkraft die mittels der Federelemente bereitgestellte Vorspannkraft, die in diesem Ausführungsbeispiel den Kraftschwellenwert darstellt, so wird das

verschiebbare Element 28' aus der in Fig. 4 dargestellten Ausgangsposition nach rechts herausbewegt. Dadurch kann bspw. ein in Fig. 4 nicht näher bezeichneter Schalter der Erfassungseinheit 38 betätigt werden, der das Abschaltsignal erzeugt. Somit kann die Energieübertragung über die elektrische Leitung 26 mittels der Steuereinheit 40 unterbrochen werden, bevor die elektrische Verbindung zwischen den Kontaktstiften 30 und der Kontaktbuchse 18 aufgetrennt wird.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckers 24 gezeigt. Die Erfassungseinheit 38 weist Schiebevorrichtungen 48a, 48b auf, die verschiebbar zu den Kontaktstiften 30 gelagert sind (siehe Pfeile 50a, 50b in Fig. 5). Die

Schiebevorrichtungen 48a, 48b sind in diesem Ausführungsbeispiel als Hülsen 48a, 48b ausgebildet, die konzentrisch zu den jeweiligen Kontaktstiften 30a, 30b angeordnet sind. Ferner weist die Erfassungseinheit 38 weitere Federelemente 52a, 52b auf, die sich an dem Steckergehäuse 28 abstützen und eine Druckkraft (in Fig. 5 eine Kraft nach links) auf die Hülsen 48a, 48b ausüben.

Wird der Stecker 24 in die Kontaktbuchse 18 eingesteckt, so stützen sich die Hülsen 48 an einem Grund der Kontaktbuchse 18 ab. Dadurch werden die Hülsen 48 im Verlauf des Einsteckvorgangs vollständig in das Steckergehäuse 28 hineingedrückt. Sobald eine vordefinierte Endposition der Hülsen 48 erreicht ist, wird mittels der Erfassungseinheit 38 das Einstecken des Steckers 24 in die Kontaktbuchse 18 detektiert und das Einschaltsignal an die Steuereinheit 40 übermittelt. Aufgrund des Einschaltsignals kann die Steuereinheit 40 die Energieübertragung starten.

Beim Abziehen des Steckers 24 von der Kontaktbuchse 18 werden die Hülsen 48 mittels der weiteren Federelemente 52 wieder auf dem Steckergehäuse 28 herausgedrückt. Überschreiten die Hülsen 48 bei dieser Bewegung eine vordefinierte Wegstrecke, d.h. einen vordefinierten Bewegungsschwellenwert, so wird das Lösen der Steckverbindung von der Erfassungseinheit 38 erkannt und ein Abschaltsignal generiert, das an die Steuereinheit 40 zum Abschalten der Energieübertragung übermittelt wird.

Somit kann in dieser Ausführungsform die Bewegung der Kontaktstifte 30 relativ zu der Kontaktbuchse 18 mittels der Hülsen 48 erfasst werden. Das Abschaltsignal/Einschaltsignal wird in Abhängigkeit dieser erfassten Bewegung der Kontaktstifte 30 erzeugt. Obgleich somit bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Steckers 24 und der erfindungsgemäßen Energieübertragungsanordnung 22 gezeigt worden sind, versteht sich, dass verschiedene Abwandlungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise kann von der Erfassungseinheit 38 lediglich ein Kraftmesssignal oder ein Bewegungssignal zur Verfügung gestellt werden, das anschließend in der Steuereinheit 40 anhand eines Vergleichs mit vordefinierten Schwellenwerten ausgewertet wird. Damit wird in der Steuereinheit 40 das Lösen/Bereitstellen der Steckverbindung erkannt und infolgedessen das Abschalten/Starten der Energieübertragung initiiert.

Außerdem besteht die Möglichkeit, mehrere unterschiedliche Ausführungsformen der Erfassungseinheit 38 miteinander zu kombinieren, um somit die Zuverlässigkeit der Erkennung eines Lösens/Bereitstellens der Steckverbindung zu erhöhen. Des Weiteren versteht sich, dass der erfindungsgemäße Stecker 24 bzw. die

erfindungsgemäße Energieübertragungsanordnung 22 nicht nur bei Ladekabeln für Elektrofahrzeuge/Plug-in-Hybridfahrzeuge, sondern bei beliebigen Elektrogeräten, wie z.B. Haushaltsgeräten oder Elektrowerkzeugen, eingesetzt werden können. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung des erfindungsgemäßen elektrischen Steckers bei allen Elektrogeräten, die einen hohen Stromverbrauch aufweisen.