DE102019007155A1 - Charging connection device, charging system and method for electrically charging an electrically operated vehicle - Google Patents

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Tobias Morciniec
Jonas Matt
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ladeanschlussvorrichtung (1) zum elektrischen Laden eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs (2), umfassend:- eine Befestigungseinheit (3) zum Befestigen der Ladeanschlussvorrichtung (1) an einem Fahrzeugunterboden des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs (2),- einen ersten Ladeanschluss (4) und zumindest einen vom ersten Ladeanschluss (4) unterschiedlichen zweiten Ladeanschluss (4),- eine an der Befestigungseinheit (3) bewegbar gelagerte Wechseleinheit (8), an welcher der erste Ladeanschluss (4) und der zumindest zweite Ladeanschluss (5) befestigt sind, und- eine Antriebseinheit (11) zum Bewegen der Wechseleinheit (8) derart, dass sich einer der Ladeanschlüsse (4, 5) in einer vorbestimmten Position befindet, in der der jeweilige Ladeanschluss (4, 5) für das elektrische Laden des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs (2) nutzbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Ladesystem (10) und ein Verfahren.The invention relates to a charging connection device (1) for electrically charging an electrically operated vehicle (2), comprising: - a fastening unit (3) for fastening the charging connection device (1) to a vehicle underbody of the electrically operated vehicle (2), - a first charging connection ( 4) and at least one second charging connection (4) different from the first charging connection (4), - an exchangeable unit (8) movably mounted on the fastening unit (3), to which the first charging connection (4) and the at least second charging connection (5) are fastened and - a drive unit (11) for moving the exchange unit (8) such that one of the charging connections (4, 5) is in a predetermined position in which the respective charging connection (4, 5) for the electrical charging of the electrical operable vehicle (2) can be used. The invention also relates to a charging system (10) and a method.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ladeanschlussvorrichtung zum elektrischen Laden eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Ladesystem zum elektrischen Laden eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs, mit einer Ladevorrichtung zum Realisieren eines automatisierten Steckkontakts mit einem fahrzeugseitigen Ladeanschluss des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs. Des Weiteren umfasst die Erfindung ein Verfahren zum elektrischen Laden eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs.The invention relates to a charging connection device for electrically charging an electrically operated vehicle. Furthermore, the invention relates to a charging system for electrically charging an electrically operable vehicle, with a charging device for realizing an automated plug contact with a vehicle-side charging connection of the electrically operable vehicle. Furthermore, the invention comprises a method for electrically charging an electrically operable vehicle.

Die DE 10 2012 014 936 A1 offenbart ein Ladesystem und ein Verfahren zum elektrischen Aufladen eines Kraftfahrzeugs. Das Ladesystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftwagen, weist einen Roboter mit einem Steuermittel, einem Krafterfassungsmittel und einem an dem Roboter befestigten Stecker auf, der dazu eingerichtet ist, mit einem fahrzeugseitigen Gegenstecker eine lösbare Steckverbindung zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers des Kraftfahrzeugs herzustellen. Das Steuermittel ist dazu eingerichtet, mit dem Krafterfassungsmittel zu kommunizieren und den robotergeführten Stecker auf Basis einer von dem Krafterfassungsmittel ermittelten Kraft mit dem Gegenstecker zu verbinden.The DE 10 2012 014 936 A1 discloses a charging system and method for electrically charging a motor vehicle. The charging system for a motor vehicle, in particular a passenger car, has a robot with a control means, a force detection means and a plug fastened to the robot, which is set up to produce a releasable plug connection for charging an electrical energy store of the motor vehicle with a mating plug on the vehicle. The control means is set up to communicate with the force detection means and to connect the robot-guided plug to the mating plug on the basis of a force determined by the force detection means.

Die DE 10 2013 007 330 A1 offenbart einen Wechselstecker sowie einen Teilesatz zum länderübergreifenden elektrischen Laden eines Fortbewegungsmittels. Der Wechselstecker umfasst eine kabelseitige Aufnahme, eine infrastrukturseitige Aufnahme, ein Gehäuse sowie eine im Gehäuse angeordnete Steuereinrichtung zur Überprüfung und/oder Sicherstellung eines ordnungsgemäßen Ladebetriebs.The DE 10 2013 007 330 A1 discloses an interchangeable plug and a set of parts for cross-border electrical charging of a means of transportation. The interchangeable plug comprises a cable-side receptacle, an infrastructure-side receptacle, a housing and a control device arranged in the housing for checking and / or ensuring proper charging operation.

Beim automatisierten elektrischen Laden von Kraftfahrzeugen über den Fahrzeugunterboden gibt es noch keinen Standard hinsichtlich der zu verwendenden Stecker. Dadurch kann das Kraftfahrzeug nur mit dem herstellerkonzipierten Ladesystem geladen werden.In the automated electrical charging of motor vehicles via the vehicle underbody, there is still no standard with regard to the connectors to be used. As a result, the motor vehicle can only be charged with the manufacturer-designed charging system.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ladeanschlussvorrichtung, ein Ladesystem und ein Verfahren bereitzustellen, mit welchen ein automatischer Ladevorgang von Kraftfahrzeugen effizienter und umfänglicher durchgeführt werden kann.The object of the present invention is to provide a charging connection device, a charging system and a method with which an automatic charging process of motor vehicles can be carried out more efficiently and comprehensively.

Diese Aufgabe wird durch eine Ladeanschlussvorrichtung, ein Ladesystem und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Sinnvolle Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved by a charging connection device, a charging system and a method according to the independent patent claims. Useful further training results from the subclaims.

Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Ladeanschlussvorrichtung zum elektrischen Laden eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs. Die Ladeanschlussvorrichtung weist eine Befestigungseinheit zum Befestigen der Ladeanschlussvorrichtung an einem Fahrzeugunterboden des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs auf. Die Ladeanschlussvorrichtung weist einen ersten Ladeanschluss und zumindest einen vom ersten Ladeanschluss unterschiedlichen zweiten Ladeanschluss auf. An der Befestigungseinheit ist eine Wechseleinheit bewegbar gelagert angeordnet, an welcher der erste Ladeanschluss und der zumindest zweite Ladeanschluss befestigt sind. Die Ladeanschlussvorrichtung weist eine Antriebseinheit zum Bewegen der Wechseleinheit derart auf, dass sich einer der Ladeanschlüsse in einer vorbestimmten Position befindet, in der der jeweilige Ladeanschluss für das elektrische Laden des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs nutzbar ist. Durch das automatische Auswählen des zumindest ersten Ladeanschlusses oder des zumindest zweiten Ladeanschlusses kann je nach Fahrzeugtyp und der zu der bereitgestellten Ladestation der passende Ladeanschluss ausgewählt werden, sodass das elektrisch betreibbare Fahrzeug geladen werden kann. Dadurch kann das elektrisch betreibbare Fahrzeug unabhängig von dem Fahrzeugtyp oder von dem Ladeanschlusstyp jederzeit geladen werden. Durch Bereitstellen des ersten Ladeanschlusses und des vom ersten Ladeanschluss unterschiedlichen zweiten Ladeanschlusses kann eine Interoperabilität für das Laden des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs geschaffen werden. Durch Auswählen der zumindest zwei verschiedenen Ladeanschlüsse auf der bewegbaren Wechseleinheit kann für einen elektrischen Ladevorgang des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs eine erhöhte Positioniertoleranz für einen automatisierten Ladevorgang bereitgestellt werden. Dadurch ergeben sich ein umfänglicheres Anwendungsgebiet und ein insbesondere effektiveres Laden eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs.One aspect of the invention relates to a charging connection device for electrically charging an electrically operable vehicle. The charging connection device has a fastening unit for fastening the charging connection device to a vehicle underbody of the electrically operated vehicle. The charging connection device has a first charging connection and at least one second charging connection that is different from the first charging connection. An interchangeable unit, on which the first charging connection and the at least second charging connection are fastened, is movably arranged on the fastening unit. The charging connection device has a drive unit for moving the exchange unit in such a way that one of the charging connections is in a predetermined position in which the respective charging connection can be used for the electrical charging of the electrically operated vehicle. By automatically selecting the at least first charging connection or the at least second charging connection, depending on the vehicle type and the charging station provided, the suitable charging connection can be selected so that the electrically operable vehicle can be charged. As a result, the electrically operable vehicle can be charged at any time, regardless of the vehicle type or the charging connection type. By providing the first charging connection and the second charging connection different from the first charging connection, interoperability for charging the electrically operated vehicle can be created. By selecting the at least two different charging connections on the movable exchange unit, an increased positioning tolerance for an automated charging process can be provided for an electrical charging process of the electrically operated vehicle. This results in a more extensive field of application and, in particular, more effective charging of an electrically operated vehicle.

Insbesondere handelt es sich bei der Ladeanschlussvorrichtung um eine Vorrichtung, welche mehrere unterschiedliche Ladeanschlüsse beziehungsweise Ladedosen umfassen kann. Insbesondere kann die Ladeanschlussvorrichtung mithilfe der Befestigungseinheit an dem Fahrzeugunterboden des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs angebracht werden. Beispielsweise kann mithilfe der Befestigungseinheit die Ladeanschlussvorrichtung lösbar am Fahrzeugunterboden angebracht werden. Beispielsweise kann die Ladeanschlussvorrichtung am Fahrzeugunterboden geklemmt, geschraubt oder an einer Aussparung am Fahrzeugunterboden angeordnet werden.In particular, the charging connection device is a device which can comprise several different charging connections or charging sockets. In particular, the charging connection device can be attached to the underbody of the electrically operated vehicle using the fastening unit. For example, the charging connection device can be detachably attached to the vehicle underbody with the aid of the fastening unit. For example, the charging connection device can be clamped, screwed or arranged on a recess on the vehicle underbody.

Bei dem elektrisch betreibbaren Fahrzeug handelt es sich insbesondere um ein elektrisch betreibbares Fahrzeug zum Durchführen eines konduktiven elektrischen Ladevorgangs an einer elektrischen Ladestation.The electrically operated vehicle is, in particular, an electrically operated vehicle for carrying out a conductive electrical charging at an electrical charging station.

Die Ladeanschlussvorrichtung kann neben dem ersten Ladeanschluss und dem unterschiedlichen zweiten Ladeanschluss weitere unterschiedliche Ladeanschlüsse aufweisen. Insbesondere soll mit der Ladeanschlussvorrichtung ein Steckkontakt mit den bekannten unterschiedlichen Fahrzeugladesystemen durchgeführt werden können. Insbesondere ist die Befestigungseinheit mit der bewegbar gelagerten Wechseleinheit verbunden. Bei der bewegbaren Wechseleinheit kann es sich beispielsweise um ein Schiebeelement handeln, mit welchem durch Verschieben der jeweils gewünschte Ladeanschluss ausgewählt werden kann. Ebenso kann es sich bei der Wechseleinheit um eine beliebige geometrische Form handeln, welche zum Aufnehmen von mehreren Ladeanschlüssen ausgebildet ist. Beispielsweise kann die Wechseleinheit rotierbar gelagert an der Befestigungseinheit angeordnet sein. Mit der Antriebseinheit kann insbesondere die Wechseleinheit so bewegt werden, dass der jeweils gewünschte Ladeanschluss für einen bevorstehenden elektrischen Ladevorgang des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs ausgewählt werden kann. Beispielsweise kann die Antriebseinheit ein Antriebsmotor oder eine motorisierte Steuereinheit sein. Beispielsweise kann die Ladeanschlussvorrichtung eine Kommunikationseinheit aufweisen, mit welcher der benötigte Ladeanschlusstyp für eine Ladestation im Vorfeld des Ladevorgangs von der Ladestation ermittelt werden kann.In addition to the first charging connection and the different second charging connection, the charging connection device can have further different charging connections. In particular, it should be possible to carry out a plug contact with the known different vehicle charging systems with the charging connection device. In particular, the fastening unit is connected to the movably mounted exchange unit. The movable interchangeable unit can be, for example, a sliding element with which the desired charging connection can be selected by sliding. Likewise, the exchange unit can be any geometrical shape that is designed to accommodate a plurality of charging connections. For example, the exchange unit can be arranged rotatably on the fastening unit. In particular, the exchange unit can be moved with the drive unit such that the respectively desired charging connection can be selected for an upcoming electrical charging process of the electrically operated vehicle. For example, the drive unit can be a drive motor or a motorized control unit. For example, the charging connection device can have a communication unit with which the required charging connection type for a charging station can be determined by the charging station in advance of the charging process.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Ladesystem zum elektrischen Laden eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs mit einer Ladevorrichtung zum Realisieren eines automatisierten Steckkontakts mit einem fahrzeugseitigen Ladeanschluss des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs. Das Ladesystem weist einen ersten Ladestecker der Ladevorrichtung und zumindest einen vom ersten Ladestecker unterschiedlichen zweiten Ladestecker der Ladevorrichtung auf. An der Ladevorrichtung ist eine Wechseleinheit bewegbar gelagert angeordnet, an welcher der erste Ladestecker und der zumindest zweite Ladestecker befestigt sind. Mit einer Antriebseinheit ist die Wechseleinheit derart bewegbar, dass sich einer der Ladestecker in einer vorbestimmten Position befindet, in der der jeweilige Ladestecker für das elektrische Laden des Fahrzeugs nutzbar ist. Dadurch kann insbesondere ein automatisierter elektrischer Ladevorgang eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs effizienter und vom Fahrzeugtyp unabhängig durchgeführt werden. Dadurch kann ein elektrischer Ladevorgang vielfältiger und effizienter durchgeführt werden.Another aspect of the invention relates to a charging system for electrically charging an electrically operated vehicle with a charging device for realizing an automated plug contact with a vehicle-side charging connection of the electrically operated vehicle. The charging system has a first charging plug of the charging device and at least one second charging plug of the charging device that is different from the first charging plug. An exchange unit is movably mounted on the charging device, to which the first charging plug and the at least second charging plug are attached. The exchange unit can be moved with a drive unit such that one of the charging plugs is in a predetermined position in which the respective charging plug can be used for the electrical charging of the vehicle. As a result, in particular an automated electrical charging process of an electrically operable vehicle can be carried out more efficiently and independently of the vehicle type. This enables an electrical charging process to be carried out in a more varied and efficient manner.

Bei dem Ladesystem handelt es sich insbesondere um eine Ladeinfrastruktur zum Durchführen eines automatisierten konduktiven Steckkontakts. Dadurch wird insbesondere einer der Ladestecker des Ladesystems mit einem Ladeanschluss eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs lösbar miteinander verbunden. Bei der Ladevorrichtung kann es sich insbesondere um einen Laderoboter zum Durchführen des automatisierten Steckkontakts mit dem fahrzeugseitigen Ladeanschluss handeln. Mit der Wechseleinheit kann insbesondere automatisch der erste und/oder der zumindest zweite Ladestecker ausgewählt werden und an eine für den automatisierten Steckkontakt passende Position bereitgestellt werden, sodass der automatisierte Steckkontakt effizient mit dem fahrzeugseitigen Ladeanschluss durchgeführt werden kann.The charging system is, in particular, a charging infrastructure for carrying out an automated conductive plug contact. As a result, in particular one of the charging plugs of the charging system is releasably connected to one another with a charging port of an electrically operated vehicle. The charging device can in particular be a charging robot for carrying out the automated plug contact with the vehicle-side charging connection. With the interchangeable unit, the first and / or the at least second charging plug can in particular be selected automatically and provided at a position suitable for the automated plug contact, so that the automated plug contact can be carried out efficiently with the vehicle-side charging connection.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrischen Laden eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs, wobei ein erster Ladeanschluss oder ein zumindest vom ersten Ladeanschluss unterschiedlicher zweiter Ladeanschluss automatisch ausgewählt und in eine vorbestimmte Position bewegt wird, wobei der ausgewählte Ladeanschluss in der vorbestimmten Position mit einem zum ausgewählten Ladeanschluss korrespondierenden Gegenstück kontaktiert wird, sodass das elektrisch betreibbare Fahrzeug geladen wird. Insbesondere kann dadurch ein automatisierter Steckkontakt zwischen einem fahrzeugseitigen Ladeanschluss und einem ladeinfrastrukturseitigen Ladeanschluss durchgeführt werden. Insbesondere wird dies unabhängig von den Typen des Ladeanschlusses durchgeführt, da jeweils der entsprechende Ladeanschluss ausgewählt wird. Insbesondere kann das Verfahren mit einer Ladeanschlussvorrichtung und/oder einem Ladesystem nach einem der vorher erläuterten Aspekte oder einer weiteren davon durchgeführt werden.Another aspect of the invention relates to a method for electrically charging an electrically operable vehicle, wherein a first charging port or a second charging port that is at least different from the first charging port is automatically selected and moved into a predetermined position, the selected charging port being in the predetermined position with a selected charging port corresponding counterpart is contacted so that the electrically operated vehicle is charged. In particular, this enables an automated plug contact to be carried out between a vehicle-side charging connection and a charging infrastructure-side charging connection. In particular, this is carried out independently of the types of charging connection, since the corresponding charging connection is selected in each case. In particular, the method can be carried out with a charging connection device and / or a charging system according to one of the previously explained aspects or a further one thereof.

Ein weiterer unabhängiger Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Ladeanschlussvorrichtung nach einem der vorher geschilderten Aspekte oder einer Weiterbildung davon.Another independent aspect of the invention relates to a vehicle with a charging connection device according to one of the previously described aspects or a development thereof.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments and from the drawings. The features and combinations of features mentioned above in the description and the features and combinations of features mentioned below in the figure description and / or shown in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or alone, without the scope of Leaving invention.

Dabei zeigen die nachfolgenden Figuren in:

  • 1 eine beispielhafte Ladeanschlussvorrichtung; und
  • 2 ein beispielhaftes Ladesystem.
The following figures show:
  • 1 an exemplary charging connector device; and
  • 2nd an exemplary charging system.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical elements are provided with the same reference symbols.

Die 1 zeigt eine Ladeanschlussvorrichtung 1 zum elektrischen Laden eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 2. Insbesondere kann mit der Ladeanschlussvorrichtung 1 ein automatisierter Steckkontakt durchgeführt werden. Dadurch kann ein elektrischer Energiespeicher des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 2 geladen werden. Die Ladeanschlussvorrichtung 1 weist eine Befestigungseinheit 3 zum Befestigen der Ladeanschlussvorrichtung 1 an einem Fahrzeugunterboden des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 2 auf. Beispielsweise kann es sich bei der Befestigungseinheit 3 um eine Klemmvorrichtung oder um eine Steckvorrichtung handeln. Insbesondere kann die Ladeanschlussvorrichtung 1 an einer Aussparung am Fahrzeugunterboden des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 2 angeordnet werden.The 1 shows a charging connector 1 for electrically charging an electrically operated vehicle 2nd . In particular, with the charging connection device 1 an automated plug contact can be carried out. An electrical energy store of the electrically operable vehicle can thereby 2nd Loading. The charging connector 1 has a fastening unit 3rd to attach the charging connector 1 on a vehicle underbody of the electrically operated vehicle 2nd on. For example, the fastening unit 3rd are a clamping device or a plug device. In particular, the charging connection device 1 at a recess on the vehicle underbody of the electrically operated vehicle 2nd to be ordered.

Die Ladeanschlussvorrichtung 1 weist insbesondere einen ersten Ladeanschluss 4 und zumindest einen vom ersten Ladeanschluss 4 unterschiedlichen zweiten Ladeanschluss 5 auf. Insbesondere kann die Ladeanschlussvorrichtung 1 einen dritten Ladeanschluss 6 und einen vierten Ladeanschluss 7 aufweisen, welche jeweils unterschiedlich zu dem ersten Ladeanschluss 4 und dem zweiten Ladeanschluss 5 ausgebildet sind. Insbesondere kann es sich bei den Ladeanschlüssen 4 bis 7 um Ladedosen von jeweils einem unterschiedlichen Anschlusstyp handeln. Insbesondere kann die Ladeanschlussvorrichtung 1 weitere unterschiedliche Ladeanschlüsse aufweisen. Dadurch kann die Ladeanschlussvorrichtung 1 für einen Steckkontakt verwendet werden unabhängig vom Ladeanschlusstyp und/oder vom Fahrzeugtyp.The charging connector 1 has in particular a first charging port 4th and at least one from the first charging port 4th different second charging port 5 on. In particular, the charging connection device 1 a third charging port 6 and a fourth charging port 7 have, each different from the first charging port 4th and the second charging port 5 are trained. In particular, it can be the case with the charging connections 4th to 7 are charging sockets each with a different connection type. In particular, the charging connection device 1 have other different charging ports. This allows the charging connector 1 can be used for a plug contact regardless of the charging connection type and / or the vehicle type.

An der Befestigungseinheit 3 ist eine bewegbar gelagerte Wechseleinheit 8 angeordnet. An der Wechseleinheit 8 sind insbesondere die Ladeanschlüsse 4 bis 7 befestigt. Insbesondere sind an der Wechseleinheit 8 die Ladeanschlüsse 4 bis 7 versetzt und gleichmäßig verteilt zueinander angeordnet. Insbesondere kann es sich bei der Wechseleinheit 8 um eine bewegbare beziehungsweise rotierbare Einheit handeln. Insbesondere soll die Wechseleinheit 8 möglichst flach sein und eine geringe Breite umfassen, damit die Ladeanschlussvorrichtung 1 platzsparend am Fahrzeugunterboden des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 2 befestigt werden kann.On the fastening unit 3rd is a movably mounted exchange unit 8th arranged. On the exchange unit 8th are the charging ports in particular 4th to 7 attached. In particular, are on the exchange unit 8th the charging ports 4th to 7 staggered and evenly spaced. In particular, it can be the exchange unit 8th act as a movable or rotatable unit. In particular, the exchange unit 8th be as flat as possible and have a small width so that the charging connection device 1 space-saving on the vehicle underbody of the electrically operated vehicle 2nd can be attached.

Insbesondere kann mit dem beispielsweise ersten Ladeanschluss 4 ein konduktiver Ladevorgang des elektrischen Energiespeichers des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 2 durchgeführt werden. Insbesondere wird für den Ladevorgang ein automatisierter Steckkontakt mit einem Ladestecker 9 eines Ladesystems 10 durchgeführt. Bei dem Ladesystem 10 handelt es sich insbesondere um eine Ladeinfrastruktur. Der Ladestecker 9 ist insbesondere als Gegenstück zu einem der Ladeanschlüsse 4 bis 7 der Ladeanschlussvorrichtung 1 ausgebildet.In particular, with the first charging connection, for example 4th a conductive charging process of the electrical energy store of the electrically operated vehicle 2nd be performed. In particular, an automated plug contact with a charging plug is used for the charging process 9 of a charging system 10th carried out. With the charging system 10th it is in particular a charging infrastructure. The charging plug 9 is particularly a counterpart to one of the charging ports 4th to 7 the charging connector 1 educated.

Die Ladeanschlussvorrichtung 1 weist insbesondere eine Antriebseinheit 11 auf. Mit der Antriebseinheit 11 ist insbesondere die Wechseleinheit 8 bewegbar. Insbesondere kann mit der Antriebseinheit 11 die Wechseleinheit 8 rotiert und/oder gedreht und/oder hin- und herbewegt werden. Dadurch kann ein passender Ladeanschluss 4 bis 7 für einen bevorstehenden konduktiven Ladevorgang an dem Ladesystem 10 an eine vorbestimmte Position bewegt werden, sodass das elektrisch betriebene Fahrzeug 2 mithilfe des jeweiligen passenden Ladeanschlusses 4 bis 7 geladen werden kann. Bei der Antriebseinheit 11 kann es sich beispielsweise um einen Antriebsmotor und/oder um einen Elektromotor handeln. Beispielsweise kann die Antriebseinheit 11 und die Wechseleinheit 8 mithilfe einer Steuereinheit 12 der Ladeanschlussvorrichtung 1 gesteuert werden. Dadurch kann jeweils in Abhängigkeit des Ladesteckers 9 die Wechseleinheit 8 so bewegt werden, dass der jeweils zum Ladestecker 9 korrespondierende Ladeanschluss 4 bis 7 ausgewählt werden kann.The charging connector 1 has in particular a drive unit 11 on. With the drive unit 11 is in particular the exchange unit 8th movable. In particular, with the drive unit 11 the exchange unit 8th rotated and / or rotated and / or moved back and forth. This allows a suitable charging port 4th to 7 for an upcoming conductive charging process on the charging system 10th to be moved to a predetermined position so that the electrically powered vehicle 2nd using the appropriate charging connector 4th to 7 can be loaded. With the drive unit 11 it can be, for example, a drive motor and / or an electric motor. For example, the drive unit 11 and the exchange unit 8th using a control unit 12th the charging connector 1 being controlled. This means that depending on the charging plug 9 the exchange unit 8th be moved so that each to the charging plug 9 corresponding charging port 4th to 7 can be selected.

Insbesondere kann die Ladeanschlussvorrichtung 1 über ein Anschlusselement 13 mit dem elektrischen Energiespeicher des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 12 verbunden werden.In particular, the charging connection device 1 via a connection element 13 with the electrical energy storage of the electrically operated vehicle 12th get connected.

Beispielsweise können die Ladeanschlussvorrichtung 1 und das Ladesystem 10 jeweils eine Kommunikationseinheit 14 umfassen. Mithilfe der Kommunikationseinheiten 14 kann eine kommunikationstechnische Verbindung zwischen der Ladeanschlussvorrichtung 1 und dem Ladesystem 10 hergestellt werden. Dadurch kann der Ladeanschlussvorrichtung 1 mitgeteilt werden, um welchen Typ es sich bei dem Ladestecker 9 handeln. Dadurch kann mithilfe der Steuereinheit 12 und der Antriebseinheit 11 die Wechseleinheit 8 so bewegt werden, dass für den bevorstehenden Ladevorgang der korrespondierende Ladeanschluss 4 bis 7 bereitgestellt werden kann.For example, the charging connector device 1 and the charging system 10th one communication unit each 14 include. With the help of the communication units 14 can establish a communication connection between the charging connection device 1 and the charging system 10th getting produced. This allows the charging connector 1 the type of charging plug 9 act. This allows using the control unit 12th and the drive unit 11 the exchange unit 8th be moved in such a way that the corresponding charging connection for the upcoming charging process 4th to 7 can be provided.

Falls kein korrespondierender Ladeanschluss 4 bis 7 für den bevorstehenden Ladevorgang bereitgestellt werden kann, kann dies mithilfe der Kommunikationseinheit 14 dem elektrisch betreibbaren Fahrzeug 2 und/oder dem Nutzer des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 2 mitgeteilt werden. Für den Fall, dass mehrere Ladeanschlüsse für den bevorstehenden Ladevorgang verwendet werden könnten, wird mithilfe der Steuereinheit 12 derjenige Ladeanschluss ausgewählt, welcher die höchste Ladeleistung besitzt.If there is no corresponding charging port 4th to 7 can be provided for the upcoming charging process, this can be done using the communication unit 14 the electrically operated vehicle 2nd and / or the user of the electrically operated vehicle 2nd be communicated. In the event that multiple charging ports could be used for the upcoming charging process, use the control unit 12th selected the charging port that has the highest charging power.

Beispielsweise kann die Wechseleinheit 8 als drehbare Drehscheibe ausgebildet sein, wobei an der drehbaren Drehscheibe der erste Ladeanschluss 4 und der zumindest zweite Ladeanschluss 5 gleichmäßig verteilt auf der Drehscheibe angeordnet sein. Insbesondere sind die beiden Ladeanschlüsse 4,5 und/oder die weiteren Ladeanschlüsse 6,7 an der kreisförmigen Drehscheibe verteilt in einer Kreisform angeordnet. For example, the exchange unit 8th be designed as a rotatable turntable, with the first charging port on the rotatable turntable 4th and the at least second charging port 5 be evenly distributed on the turntable. In particular, the two charging connections 4, 5 and / or the further charging connections 6, 7 are distributed in a circular shape on the circular turntable.

Die 2 zeigt ein beispielhaftes Ladesystem 10 zum elektrischen Laden eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 2. Bei dem Ladesystem 10 handelt es sich beispielsweise um eine Ladeinfrastruktur. Das Ladesystem 10 weist eine Ladevorrichtung 15 auf, mit welcher ein automatisierter Steckkontakt mit dem fahrzeugseitigen beispielhaften ersten Ladeanschluss 4 des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 2 durchgeführt werden kann. Insbesondere kann mit der Ladevorrichtung 15 ein konduktiver automatisierter Steckkontakt mit einem fahrzeugseitigen Ladeanschluss 16 des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 2 durchgeführt werden. Das Ladesystem 10 umfasst beispielsweise den ersten Ladestecker 9 der Ladevorrichtung 15 und zumindest einen vom ersten Ladestecker 9 unterschiedlichen zweiten Ladestecker 17 der Ladevorrichtung 15. The 2nd shows an exemplary charging system 10th for electrically charging an electrically operated vehicle 2nd . With the charging system 10th it is for example a charging infrastructure. The charging system 10th has a loading device 15 with which an automated plug contact with the vehicle-side exemplary first charging connection 4th of the electrically operated vehicle 2nd can be carried out. In particular, with the loading device 15 a conductive, automated plug contact with a vehicle-side charging connection 16 of the electrically operated vehicle 2nd be performed. The charging system 10th includes, for example, the first charging plug 9 the charger 15 and at least one from the first charging plug 9 different second charging plug 17th the charger 15 .

Insbesondere kann die Ladevorrichtung 15 einen dritten Ladestecker 18, einen vierten Ladestecker 19 und einen fünften Ladestecker 20 aufweisen. Die weiteren Ladestecker sind unterschiedliche Ladestecker von einem jeweils unterschiedlichen Steckertyp. Insbesondere ist an der Ladevorrichtung 15 eine bewegbar gelagerte Wechseleinheit 21 angeordnet. Mithilfe der Wechseleinheit 21 kann jeweils ein gewünschter Ladestecker 9, 17, 18, 19, 20 ausgewählt werden. Insbesondere ist die Wechseleinheit 21 bewegbar und in alle Richtungen rotierbar beziehungsweise drehbar.In particular, the loading device 15 a third charging plug 18th , a fourth charging plug 19th and a fifth charging plug 20 exhibit. The other charging plugs are different charging plugs, each with a different plug type. In particular, is on the loading device 15 a movably mounted exchange unit 21 arranged. Using the exchange unit 21 can each have a desired charging plug 9 , 17th , 18th , 19th , 20 to be selected. In particular, the exchange unit 21 movable and rotatable or rotatable in all directions.

Das Ladesystem 10 weist insbesondere eine Antriebseinheit 22 auf, mit welcher die Wechseleinheit 21 bewegt werden kann. Insbesondere ist die Wechseleinheit 21 über einen Roboterarm 23 beziehungsweise einer Ladeeinheit an der Ladevorrichtung 15 befestigt. Dadurch kann ein konduktiver automatisierter Steckkontakt zwischen der Ladevorrichtung 15 und dem fahrzeugseitigen Ladeanschluss 16 durchgeführt werden. Insbesondere kann die Antriebseinheit 22 die Wechseleinheit 21 derart bewegen, dass sich einer der Ladestecker 9, 17 bis 20 in einer vorbestimmten Position befindet, in der der jeweilige Ladestecker 9, 17 bis 20 für das elektrische Laden des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 2 genutzt werden kann. Beispielsweise kann die Wechseleinheit 21 und/oder die Antriebseinheit 22 mithilfe einer Steuereinheit 24 gesteuert werden, sodass der jeweilige Ladestecker ausgewählt und an der vorbestimmten Position bereitgestellt werden kann.The charging system 10th has in particular a drive unit 22 with which the exchange unit 21 can be moved. In particular, the exchange unit 21 via a robotic arm 23 or a loading unit on the loading device 15 attached. This enables a conductive, automated plug contact between the charging device 15 and the vehicle-side charging port 16 be performed. In particular, the drive unit 22 the exchange unit 21 move in such a way that one of the charging plugs moves 9 , 17th to 20 is in a predetermined position in which the respective charging plug 9 , 17th to 20 for the electrical charging of the electrically operated vehicle 2nd can be used. For example, the exchange unit 21 and / or the drive unit 22 using a control unit 24th are controlled so that the respective charging plug can be selected and provided at the predetermined position.

Insbesondere können der fahrzeugseitige Ladeanschluss 16 und das Ladesystem 10 eine Kommunikationseinheit 25 aufweisen. Mit den Kommunikationseinheiten 25 kann insbesondere vor einem durchzuführenden Ladevorgang der fahrzeugseitige Ladeanschluss 16 dem Ladesystem 10 mitteilen, welcher Typ von Ladestecker für einen Steckkontakt mit dem fahrzeugseitigen Ladeanschluss 16 benötigt wird. Daraufhin kann auf effizienter Weise der passende Ladestecker ausgewählt und an der vorbestimmten Position bereitgestellt werden.In particular, the vehicle-side charging connection 16 and the charging system 10th a communication unit 25th exhibit. With the communication units 25th can in particular before a charging process to be carried out on the vehicle-side charging connection 16 the charging system 10th Tell us what type of charging plug for a plug contact with the vehicle-side charging connection 16 is needed. The appropriate charging plug can then be selected in an efficient manner and made available at the predetermined position.

Beispielsweise kann die Wechseleinheit 21 als rotierbares Prisma ausgebildet sein, wobei der erste Ladestecker 9 und der zumindest zweite Ladestecker 17 jeweils auf einer unterschiedlichen Seite des Prismas angeordnet sind. Insbesondere kann die Wechseleinheit 21 jede beliebige geometrische Form aufweisen. Beispielsweise kann es sich um einen Quader handeln.For example, the exchange unit 21 be designed as a rotatable prism, the first charging plug 9 and the at least second charging plug 17th are each arranged on a different side of the prism. In particular, the exchange unit 21 have any geometric shape. For example, it can be a cuboid.

BezugszeichenlisteReference list

11
LadeanschlussvorrichtungCharging connector
22nd
elektrisch betreibbares Fahrzeugelectrically operated vehicle
33rd
BefestigungseinheitFastening unit
44th
erster Ladeanschlussfirst charging port
55
zweiter Ladeanschlusssecond charging port
66
dritter Ladeanschlussthird charging port
77
vierter Ladeanschlussfourth charging port
88th
WechseleinheitExchange unit
99
erster Ladesteckerfirst charging plug
1010th
LadesystemCharging system
1111
AntriebseinheitDrive unit
1212th
SteuereinheitControl unit
1313
AnschlusselementConnecting element
1414
KommunikationseinheitCommunication unit
1515
LadevorrichtungLoading device
1616
fahrzeugseitiger Ladeanschlussvehicle-side charging connection
1717th
zweiter Ladesteckersecond charging plug
1818th
dritter Ladesteckerthird charging plug
1919th
vierter Ladesteckerfourth charging plug
2020
fünfter Ladesteckerfifth charging plug
2121st
WechseleinheitExchange unit
2222
AntriebseinheitDrive unit
2323
RoboterarmRobotic arm
2424th
SteuereinheitControl unit
2525th
KommunikationseinheitCommunication unit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102012014936 A1 [0002]DE 102012014936 A1 [0002]
  • DE 102013007330 A1 [0003]DE 102013007330 A1 [0003]

Claims (5)

Ladeanschlussvorrichtung (1) zum elektrischen Laden eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs (2), gekennzeichnet, durch - eine Befestigungseinheit (3) zum Befestigen der Ladeanschlussvorrichtung (1) an einem Fahrzeugunterboden des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs (2), - einen ersten Ladeanschluss (4) und zumindest einen vom ersten Ladeanschluss (4) unterschiedlichen zweiten Ladeanschluss (4), - eine an der Befestigungseinheit (3) bewegbar gelagerte Wechseleinheit (8), an welcher der erste Ladeanschlusses (4) und der zumindest zweite Ladeanschlusses (5) befestigt sind, und - eine Antriebseinheit (11) zum Bewegen der Wechseleinheit (8) derart, dass sich einer der Ladeanschlüsse (4, 5) in einer vorbestimmten Position befindet, in der der jeweilige Ladeanschluss (4, 5) für das elektrische Laden des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs (2) nutzbar ist.Charging connection device (1) for electrically charging an electrically operable vehicle (2), characterized by a fastening unit (3) for fastening the charging connection device (1) to a vehicle underbody of the electrically operated vehicle (2), - a first charging connection (4) and at least one second charging connection (4) different from the first charging connection (4), - An exchange unit (8) movably mounted on the fastening unit (3), to which the first charging connection (4) and the at least second charging connection (5) are fastened, and - A drive unit (11) for moving the exchange unit (8) such that one of the charging connections (4, 5) is in a predetermined position, in which the respective charging connection (4, 5) for the electrical charging of the electrically operated vehicle ( 2) is usable. Ladeanschlussvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechseleinheit (8) als drehbare Drehscheibe ausgebildet ist, und der erste Ladeanschluss (4) und der zumindest zweite Ladeanschluss (5) gleichmäßig verteilt auf der Drehscheibe angeordnet sind.Charge connection device (1) after Claim 1 , characterized in that the exchange unit (8) is designed as a rotatable turntable, and the first charging connection (4) and the at least second charging connection (5) are arranged on the turntable in an evenly distributed manner. Ladesystem (10) zum elektrischen Laden eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs (2), mit - einer Ladevorrichtung (15) zum Realisieren eines automatisierten Steckkontaktes mit einem fahrzeugseitigen Ladeanschluss (16) des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs (2), gekennzeichnet, durch - einen ersten Ladestecker (9) und zumindest einen vom ersten Ladestecker (9) unterschiedlichen zweiten Ladestecker (17), - eine an der Ladevorrichtung (15) bewegbar gelagerte Wechseleinheit (21), an welche der erste Ladestecker (9) und der zumindest zweite Ladestecker (17) befestigt ist, - eine Antriebseinheit (22) zum Bewegen der Wechseleinheit (21) derart, dass sich einer der Ladestecker (9, 17) in einer vorbestimmten Position befindet, in der der jeweilige Ladestecker (9,17) für das elektrische Laden des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs (2) nutzbar ist.Charging system (10) for electrically charging an electrically operated vehicle (2), with - A charging device (15) for realizing an automated plug contact with a vehicle-side charging connection (16) of the electrically operated vehicle (2), characterized by - a first charging plug (9) and at least one second charging plug (17) different from the first charging plug (9), a change unit (21) movably mounted on the charging device (15), to which the first charging plug (9) and the at least second charging plug (17) are attached, - A drive unit (22) for moving the exchange unit (21) in such a way that one of the charging plugs (9, 17) is in a predetermined position in which the respective charging plug (9, 17) for the electrical charging of the electrically operated vehicle ( 2) is usable. Ladesystem (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechseleinheit (21) als rotierbares Prisma ausgebildet ist, und der erste Ladestecker (9) und der zumindest zweite Ladestecker (17) jeweils auf einer unterschiedlichen Seite des Prismas angeordnet sind.Loading system (10) after Claim 3 , characterized in that the exchange unit (21) is designed as a rotatable prism, and the first charging plug (9) and the at least second charging plug (17) are each arranged on a different side of the prism. Verfahren zum elektrischen Laden eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs (2), dadurch gekennzeichnet, dass - ein erster Ladeanschluss oder zumindest ein vom ersten Ladeanschluss unterschiedlicher zweiter Ladeanschluss automatisch ausgewählt und in eine vorbestimmte Position bewegt wird, wobei - der ausgewählte Ladeanschluss in der vorbestimmten Position mit einem zum ausgewählten Ladeanschluss korrespondierenden Gegenstück kontaktiert wird, sodass das elektrisch betreibbare Fahrzeug (2) geladen wird.Method for electrically charging an electrically operable vehicle (2), characterized in that - a first charging port or at least one second charging port different from the first charging port is automatically selected and moved into a predetermined position, the - selected charging port being in the predetermined position with a corresponding counterpart to the selected charging connection is contacted, so that the electrically operable vehicle (2) is charged.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102013007330A1 (en) 2013-04-27 2014-10-30 Volkswagen Aktiengesellschaft Interchangeable plug for the transnational electrical charging of a means of transportation

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