WO2019166234A1 - Device and method for automatically connecting/separating a charging connector to a charging connector socket of a vehicle - Google Patents

Device and method for automatically connecting/separating a charging connector to a charging connector socket of a vehicle Download PDF

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WO2019166234A1
WO2019166234A1 PCT/EP2019/053744 EP2019053744W WO2019166234A1 WO 2019166234 A1 WO2019166234 A1 WO 2019166234A1 EP 2019053744 W EP2019053744 W EP 2019053744W WO 2019166234 A1 WO2019166234 A1 WO 2019166234A1
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charging port
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vibration unit
vehicle
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Tobias Ortmaier
Matthias Dagen
Simon Aden
Lennart Claassen
Jens Kotlarski
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Forward Ttc Gmbh
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    • B60L53/10Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
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Definitions

  • the present invention relates to a device for automatically connecting and / or disconnecting a charging connection to or from a charging connection receptacle of a vehicle according to claim 1, a method for automatically connecting a charging connection with a charge connection receptacle of a vehicle according to the patent claim 10 and a method for automatic disconnection of a charging port from a charging port receptacle of a vehicle according to claim 12.
  • the vehicle may be e.g. overnight at home, during working hours there or while shopping in a parking garage connected to an electric charging station located there, in order to use as possible any interruption of use for charging.
  • Charging may require the user to go to the electrical charging station, pick up an electrical charging cable, open a shutter of the charging port of the vehicle, insert the charging plug of the electrical charging cable into the charging port of the vehicle, and thus make an electrically conductive connection to the charging station To perform charging. After charging has been completed, repeat these steps mutatis mutandis in the reverse order. This on wall and the time required for this can disturb the user and thus preclude the purchase and use of such an electrically operable vehicle.
  • plugging or Abste bridges of the charging plug Such a manual plugging operation of a charging plug in a corresponding charging socket of the vehicle and the removal of the charging plug from the charging socket can be referred to as plugging or Abste bridges of the charging plug.
  • Both plug-in operations can often require relatively large forces, which can make the implementation of the plugging as well as stake out even more unpleasant for the user. These forces can be overcome by jamming the mating partners, i. of the charging connector and the charging socket, during the plugging or stakeout are caused. These forces can also result from a large-area contact of the plug-in partners, which can correspondingly cause comparatively large frictional forces. Also, a desired close fit of the mating partners can lead to increased forces when plugging in and unplugging, but this can have the advantage of a secure hold of the charging plug in the charging socket during the plugged state.
  • the goal of the joint project AUTOPLES (Automated Parking & Charging of Electric Vehicle Systems") is that an electrically operable vehicle in the absence of the user self-propelled within a predetermined radius of action such as inside a parking garage, start an electric charging station, there perform the charging and
  • the corresponding charging station has an actuated mechanical system which moves the charging plug in height and in width and can extend to the parked vehicle and drive away from the parked vehicle a camera and corresponding Ver drive for image processing and image recognition, the charging port of the vehicle can be optically detected and detected and the charging plug of the charging station are introduced into this automatically to make an electrically conductive connection and distrzuf the charge lead. After charging is completed, the separation can also be done automatically.
  • a manual joining is therefore superior to this aktu founded mechanical system, but can be performed by a user during manual joining six-dimensional compensatory movements who to avoid jamming and jamming and to reduce the friction forces when plugging and staking and thus the total required joining forces to reduce.
  • Such a six-axis articulated robot would basically be able to simulate the six-dimensional compensatory movements of a user and thus reduce the joining forces.
  • this six-axis articulated robot lacks the appropriate sensors to receive a feedback on the current joining forces and to be able to react by compensating movements.
  • DE 10 2012 014 936 Al describes a charging system for a motor vehicle, in particular a Perso nenkraftwagen, with a robot with a control means, with a force detection means and with a robot attached to the plug, which is adapted to a vehicle-side Ge genstecker a detachable Plug connection for charging an electrical energy storage of the motor vehicle produce.
  • the control means is adapted to communicate with the force sensing means and to connect the robotized connector to the mating connector based on a force detected by the force sensing means.
  • a force-controlled connection can take place.
  • Another disadvantage is the use of multi-axis and in particular of six-axis robotic arms and comparable handling equipment that a high number of degrees of freedom is erforder Lich, which may also lead to relatively high costs due to the necessary drives, if necessary. Sensors and control means.
  • An object of the present invention is to provide a device and a method of the type described above, so that the disadvantages described above can be reduced or avoided.
  • a plugging and / or staking of such a charging plug in a corresponding charging socket or from a corresponding charging socket pos as easy as possible, safe and / or reliable can be performed automatically.
  • the joining forces or separation forces occurring here are as simple as possible to reduce who can, so that the plugging and / or staking are performed with minimum forces and thus with the smallest possible, lightweight, inexpensive and or or low-power drives can. At least an alternative to such known devices and methods should be provided.
  • the present invention relates to an apparatus for automatically connecting and / or disconnecting a charging port to or from a charging port receptacle of a vehicle.
  • the charging connection can also be referred to as a charging plug and the corresponding charging connection receptacle as a charging socket or mating connector.
  • a charging port with a Aufladean gleich a vehicle completely or whats the best to understand without the assistance of a user;
  • the triggering of this method can be carried out by the user, but the method itself can then be carried out without the assistance of the user.
  • the vehicle may be any type of vehicle, in particular any type of land vehicle, aircraft, spacecraft or watercraft.
  • the present invention is directed to a land vehicle such as a bus, a truck or a passenger car.
  • Connecting is understood to mean the establishment of a connection between a charging connection of a corresponding device, as will be described below, and a corresponding charging connection of the vehicle such that an energy store of the vehicle can be charged or filled up by means of energy.
  • a disconnection is understood as the removal of this connection.
  • This energy can e.g. an electrical energy but also a fluid such as a liquid such as e.g. Kerosene, oil, diesel or petrol or a gas.
  • the energy storage device can be a rechargeable battery or a liquid tank or a tank depending on the energy to be absorbed.
  • the charging port and the charging port receptacle may be an electrical plug and a corresponding electrical plug receptacle or a filler neck and a tank opening.
  • the present de invention is directed to the electrical charging of at least one rechargeable electric accumulator of a land vehicle, so that a charging plug as a charging port and a charging socket or a mating connector are used as Aufladean gleichfact.
  • the device has at least one positioning unit, which is designed to move the charging connection along a contact direction into the charging connection receptacle and / or to move it out of the charging connection receptacle along a staking direction.
  • any means are understood to change the position of the charging connection in space at least two-dimensional, preferably three-dimensional.
  • the orientation of the charging connection in space can be changed at least two-dimensionally, preferably three-dimensionally.
  • a positioning unit driven serial kinematics such as an articulated robot and the like can be used, which can move the charging port.
  • the positioning unit may be fixed be net, for example, by the fixed arrangement on a substrate, on a wall, on a column, under a ceiling and the like.
  • the positioning unit can also be designed to be movable on the whole as a whole on a background in order to obtain a larger operating range and, for example, to be able to reach more than one vehicle.
  • the charging connection is detachably arranged on the positioning unit, so that the positioning unit can record a second charging connection after the connection of a first charging connection with the charging connection receiver of a first vehicle and rerun the connection with the charging connection receiver of a second vehicle , This can increase the flexibility of using the positioning unit and further reduce costs.
  • the charging port may preferably be disposed on an end effector of the positioning unit, which may be implemented by a releasable but firm connection as well as gripping the charging port by a gripper or the like of the end effector.
  • the latter has the advantage that the charging port can be handled both by the positioning unit and by a user, so that such a charging port can be used, which can reduce the cost of a corresponding device compared to a charging port integrated in the device.
  • a plurality of charging ports can be handled one after another by the same positioning unit to perform a plurality of operations for connecting to one and the same positioning unit.
  • such a charging port integrated into the device can make the implementation of the connection by the permanent and defined connection between the positioning unit and the charging port simpler, more robust and / or safer.
  • An attachment direction is understood to mean a direction along a common axis of the positioned and aligned charging connection and of the charging attachment receptacle, which may also be referred to as the joining direction.
  • the stake out direction represents the opposite direction along the same axis and may also be referred to as the separating direction.
  • the device is characterized by a vibration unit, which is designed to stimulate the Aufladean connection to the Aufladean gleicheffort to vibrate.
  • a vibration unit any technical means can be used which can stimulate the charging connection with respect to the charging connection receptacle defined to vibrate. This can be realized for example by a motor with eccentric flywheel, as will be described in more detail below be.
  • at least one piezoelectric actuator also called a piezoactuator
  • at least one resonant circuit which also as Resonant vibrator can be designated, and / or at least one longitudinal oscillator such as an electrodynamic shaker can be used.
  • the present invention is based on the finding that in a manual connection and disconnection of such a connector from a user usually multi-dimensional movements are performed to avoid jamming and tilting and to reduce the friction occurring here.
  • This operating behavior of a user can fiction, according to simple, robust and or or cost-effective modeled by the Aufladean circuit by means of the vibration unit relative to the Aufladean gleicheffort to vibrations is excited.
  • These vibrations can simulate the multi-dimensional movements of a person, so that this also a jamming and tilting avoided and frictional forces Kings are reduced NEN. This can facilitate both the connection and the separation, so that it can be automatically from the positioning unit easier, more reliable, faster and / or with less force leads out.
  • the joining forces can be reduced, which must be applied by the positioning unit, so that the positioning unit can be equipped with actuators, which have significantly lower driving forces.
  • This may also allow the use of smaller and / or lighter actuators, which may result in a smaller and / or lighter version of the positioning unit as a whole.
  • the use of weaker Akto Ren save energy in operation and reduce the heat which he can be testified by the operation of the actuators and is usually undesirable, so that they might even be dissipated by additional con structive or active technical means what can now be omitted. All this can also help reduce the cost of the positioning unit.
  • the reduction of the frictional forces acting can increase the security of the connecting or separating, as must be worked by the positioning unit against significantly lower frictional forces, which leads to lower forces that must be applied by the positioning unit for the connection or Tren NEN , A use of lower forces thus also means a low re risk for the connector as well as the environment and the user.
  • the vibration unit is designed to stimulate the charging terminal against the charging terminal receptacle, preferably substantially, along the axis along the Ansteckraum and / or along the stakeout to vibrate.
  • the friction forces during connection or disconnection can be reduced, which can bring about the advantages described above.
  • An effect in these directions along the common axis of the charging port and charging port receptacle can be effected by a general vibration excitation of the charging port, so that a portion of the vibrations is also effective along this axis. If a vibra tion generating drive is used, which is aligned with respect to its vibration generation along this axis, the vibration excitation substantially suc gene along this axis, to strengthen the effect along the Ansteckraum and or or along the stakeout ver.
  • the vibration unit is designed to excite the charging connection with respect to the charging connection receptacle, preferably substantially along an axis, preferably along both axes, perpendicular to the attachment direction and / or perpendicular to the attachment direction.
  • An effect in these directions, which are perpendicular to the common axis of the charging port and Aufladean gleichfact can be effected by a general vibration excitation of the charging port, so that a portion of the vibrations is also perpendicular to this axis. If a vibration generating drive is used, which is aligned with respect to its Schwingungser generation perpendicular to this axis, the vibration excitation can be carried out substantially perpendicular to this axis in order to amplify the effect perpendicular to the common axis of Aufladean circuit and Aufladean gleichfact.
  • the vibration unit is designed to excite the charging connection with respect to the charging connection receptacle, preferably essentially to produce torsional vibrations about the axis along the attachment direction and / or along the attachment direction.
  • a torsional vibration or torsional vibration is a mechanical vibra tion understood, which takes place in contrast to the translational oscillation to the rotational degree of freedom of a system.
  • An effect in this direction about the common axis of the charging port and Aufladungsan gleich recording around can be effected by a general vibration excitation of the charging port, so that a part of the vibrations is also effective around this axis. If a used generating generator, which is aligned around this Ach se with respect to its vibration generation, the vibration excitation can be carried out substantially around this axis to the effect around the axis along the Ansteckutter around and / or about the axis along the Absteckraum around strengthen.
  • the vibration unit has at least one eccentric flywheel motor.
  • a vibration unit can be implemented with only a single motor, which can keep the effort correspondingly low.
  • multi-dimensional vibrations can be implemented with only a single engine, which can significantly reduce the installation space, weight, heat generation, noise, energy consumption, maintenance costs and the total costs compared to a multi-axis Kinema tik for recapturing a human multi-dimensional movements.
  • the direction of vibration of the flywheel cause a preferred direction of vibration generation, but always multi-dimensional vibrations are generated, so that always a multidimensional vibration excitation of the charging can be done by a single motor.
  • an engine preferably an electric motor can be used, which in particular can make the power supply simple.
  • the vibration unit has at least one piezoelectric actuator.
  • a vibration unit can be implemented while the properties of the piezoelectricity can be used.
  • a piezoelectric actuator which can also be referred to as a piezoelectric actuator, in particular a preferred direction of the vibration generation can be realized very easily by the corresponding orientation of the piezoelectric actuator.
  • the charging port is connected to the positioning unit by means of the vibration unit.
  • the vibration unit is fully or partially disposed between the charging port and the positioning unit or its end effector.
  • the charging port can be particularly effectively excited to vibrate.
  • the charging port and / or the vibration unit are connected to the positioning unit by means of an elastic damping element.
  • an elastic damping element an elastomeric Dämpfungsele element may preferably be used in the form of a rubber element, the vibrations that can be generated by the vibration unit as far as possible from the positioning unit fernhal th, so that the vibrations at the charging port Kings are used as described above NEN .
  • the vibration unit and the charging connection preferably and an elastic damping element, are arranged on an end effector of the positioning unit. In this way, the vibrations generated can be brought as close as possible to the charging port in order to be used there as described above. At the same time, these vibrations can thereby be kept as far as possible from the other members, drives and other elements of the device, so as not to influence them.
  • the present invention also relates to a method for automatically connecting a charging terminal with a charging terminal receptacle of a vehicle with at least the steps:
  • the vibration generation can be started exactly when its effect who should use the.
  • the method comprises at least the further step of: upon reaching the end of the moving in, deactivating the vibrating unit.
  • the vibration generation can be stopped again once it has served its purpose. Also, this can prevent the generation of unwanted vibrations.
  • the present invention also relates to a method for automatically disconnecting a charging port from a charging port receptacle of a vehicle comprising at least the steps of: activating a vibrating unit of the positioning unit so as to make the charging port vibrate with respect to the charging port receptacle, and
  • the method comprises at least the further step: upon reaching the end of the moving out, deactivating the vibration unit.
  • the vibration generation can be stopped again once it has served its purpose. Also, this can prevent the generation of unwanted vibrations.
  • Figure 1 is a schematic side view of a device according to the invention in the Ausry tion of a method according to the invention for automatically connecting orst decisivi conditions separating a charging port and a Aufladean gleichfact.
  • FIG. 2 shows a flow diagram of a method according to the invention for automatically connecting the charging port to the charging port receptacle
  • Fig. 3 is a flow diagram of a method according to the invention for automatically disconnecting the charging on the Aufladean gleichfact.
  • the o.g. Figure is considered in Cartesian coordinates. It extends a longitudinal direction X, which may also be referred to as depth X. Perpendicular to the longitudinal direction X extends a transverse direction Rich, which may also be referred to as width (not shown). Perpendicular to both the longitudinal direction X and the transverse direction extends a vertical direction Z, which can also be referred to as height Z.
  • the Rotoberarm 10 is fixedly disposed on a substrate 3 at one end of its kinematic chain, which forms its base. From this base as the first member of the robot arm 10, this extends over a plurality of actuated joints as well as members towards its opposite end, which has an end effector 11.
  • the previously mentioned charging terminal 15 is arranged, which can also be referred to as a charging connector 15.
  • the charging plug 15 is adapted to be connected by connecting in the form of an Inei nandersteckens with the aforementioned charging terminal receptacle 21 so become electrically conductive that a transfer of electrical energy can take place.
  • On the charge connection receptacle 21 may also be referred to as a charging socket 21 or 21 as mating connector.
  • the charging socket 21 is arranged on the previously mentioned vehicle 2, which is an electrically operable vehicle 2 in the form of a passenger vehicle 2 and therefore in addition to a rule electrical drive also has a rechargeable electric energy storage (not shown).
  • This rechargeable electric energy storage can be electrically powered by the charging device 1 and thereby charged when the charging plug 15 is in the charging socket 21 and a charging operation is operated.
  • the charging socket 21 is for this purpose electrically conductively connected to the rechargeable electric energy storage device (not shown) and arranged externally accessible in the Ka rosserie 20 of the vehicle 2.
  • the charging socket 21 may be charged outside the charging process by means of a cover such as e.g. Covered by a gas cap (not shown), protected and closed ver.
  • the fuel cap may be used to release the charging socket 21, e.g. Released by means of a verriegelba ren spring mechanism by the vehicle 2 or by the user and the charging socket 21 are thereby made available for the charging connector 15.
  • the end effector 11 has, in addition to the charging plug 15, an elastic damping unit 12 in the form of a rubber block 12, which is arranged with its one side at the end of the end effector 11 fixed to. On its opposite side, a vibration unit 13 in the form of a motor 13 with eccentric flywheel is arranged on the rubber block 12. Below the Vibrationsein unit 13, the charging plug 15 is arranged and rigidly and fixedly connected by means of a rigid connecting element 14 with the vibration unit 13.
  • the vibration unit 13 can excite the charging connector 15 to oscillate in a plurality of vibration directions A. These vibrations propagate essentially in the direction of rotation of the flywheel, but also extend in the other spatial directions, so that the charging plug 15 can be multidimensional excited by the vibration unit to vibrate.
  • the charging device 1 also has a control unit 16, which may also be referred to as a computer unit 16.
  • the control unit 16 is signal transmitting or energy transmitting connected to the vibration unit 13 to operate them. Further, the control unit 16 is connected to the drives of the robot arm 10 to operate them. Furthermore, the control unit 16 can also control or regulate the electrical energy transmission via the charging plug 15 to the charging socket 21.
  • the charging device 1 can now be used according to the invention as follows: 2 shows a flow chart of a method according to the invention for the automatic connection of the charging connection 15 to the charging connection receptacle 21.
  • a positioning 100 of the charging plug 15 is carried out along a contact direction B with respect to the charging socket 21 by means of the robot arm 10.
  • the contact direction B is that direction along the common axis of charging plug 15 and charging socket 21, in which the charging plug 15 can be inserted into the charging socket 21.
  • the Ansteckraum B can also be referred to as the joining direction B. From this initial position, the charging plug 15 can be moved along the common axis with the charging socket 21 by the robot arm 10 and connected in the Ansteckides B by insertion or by plugging with the charging socket 21.
  • an activation 200 of the vibration unit 13 of the robot arm 10 so that the charging plug 15 is excited relative to the charging socket 21 to vibrate. Only in this state is carried out according to the invention a moving in 300 of the charging plug 15 in the Ansteckurgi B in the charging SE 21, which can be done due to the vibrations of the charging plug 15 with less friction against the La deco socket 21. Also can be avoided by the vibrations clamping and tilting currency end of the contagion, so that according to the invention the connection can be made comparable to a multi-dimensional movements of a user.
  • deactivation 400 of the vibration unit 13 takes place and the connection or plugging in is completed so that charging of the rechargeable electrical energy store of the vehicle 2 can take place.
  • FIG. 3 shows a flowchart of a method according to the invention for the automatic disconnection of the charge connection 15 from the charge connection receptacle 21. Since the charge plug 15 is already plugged into the charge socket 21 in this case, an activation 500 of the vibration unit 13 of the robot arm 10 is initially executed. so that the charging plug 15 is excited relative to the charging socket 21 to vibrate. In this state takes place along the common axis of Ladeste cker 15 and charging socket 21 a move 600 of the charging plug 15 in a staking C from the charging socket 21 by means of the robot arm 10.
  • the Stake C is the Aufsteckraum B along the common axis of charging connector 15 and Charging socket 21 opposite and can also be referred to as a separating direction C.
  • This may make the construction of the robotic arm 10 easier, particularly with respect to its multi-axis or multi-dimensional configuration, but still allow it to simulate more dimensional movements of a user who may effect the above-described facilitation when plugged in and unplugged.

Abstract

The invention relates to a device (1) for automatically connecting and/or separating a charging connector (15) to/from a charging connector socket (21) of a vehicle (2) with at least one positioning unit (10), which is designed to move the charging connector (15) along a plug-in direction (B) into the charging connector socket (21) and/or along an unplugging direction (C) out of the charging connector socket (21). The device (1) is characterised by a vibration unit (13), which is designed to cause the charging connector (15) to vibrate in relation to the charging connector socket (21).

Description

BESCHREIBUNG  DESCRIPTION
Vorrichtung und Verfahren zum selbsttätigen Verbinden/Trennen eines Aufladeanschlusses mit einer Aufladeanschlussaufnahme eines Fahrzeugs Apparatus and method for automatically connecting / disconnecting a charging port to a charging port receptacle of a vehicle
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Verbinden und bzw. oder Trennen eines Aufladeanschlusses mit bzw. von einer Aufladeanschlussaufnahme eines Fahrzeugs gemäß des Patentanspruchs 1, ein Verfahren zum selbsttätigen Verbinden eines Aufladeanschlusses mit einer Auf ladeanschlussaufnahme eines Fahrzeugs gemäß des Patentanspruchs 10 sowie ein Verfahren zum selbsttätigen Trennen eines Aufladeanschlusses von einer Aufladeanschlussaufnahme eines Fahrzeugs gemäß des Patentanspruchs 12. The present invention relates to a device for automatically connecting and / or disconnecting a charging connection to or from a charging connection receptacle of a vehicle according to claim 1, a method for automatically connecting a charging connection with a charge connection receptacle of a vehicle according to the patent claim 10 and a method for automatic disconnection of a charging port from a charging port receptacle of a vehicle according to claim 12.
Seit langer Zeit werden Fahrzeuge zu Land, zu Wasser und in der Luft verwendet, um z.B. Personen so wie Gegenstände zu befördern. Haben sich bei den meisten Anwendungen Fahrzeuge mit Verbren nungsmotoren bislang durchgesetzt, so sind von je her auch Fahrzeuge bekannt, deren Antriebe voll ständig oder teilweise mit elektrischer Energie gespeist werden. Dies gilt auch für Landfahrzeuge, bei denen seit langer Zeit z.B. Golfmobile, Elektrokarren und Elektrostapler für spezielle Anwendungen als elektrisch betreibbare Fahrzeugen eingesetzt werden. Dabei geht seit einigen Jahren aufgrund des stei genden Umweltbewusstseins der Trend bei Landfahrzeugen immer mehr zu elektrisch betriebenen Fahrzeugen hin, so dass derartige Busse, Lastkraftwagen und Personenkraftwagen immer mehr zur Se rienreife entwickelt werden und zunehmend auf den Markt kommen. Derartige Fahrzeuge werden je nach Umsetzung des elektrischen Antriebs bzw. der Speisung des elektrischen Antriebs als Elektrofahr zeuge oder Hybridelektrokraftfahrzeug bezeichnet. For a long time, vehicles have been used on land, water and in the air, for To carry persons as well as objects. Have in most applications vehicles with combus- tion engines hitherto prevailed, so are known from time to time also vehicles whose drives are fully constantly or partially fed with electrical energy. This also applies to land vehicles where, for a long time, e.g. Golfmobiles, electric carts and electric trucks are used for special applications as electrically operable vehicles. For some years now, due to rising environmental awareness, the trend in land vehicles is becoming more and more of electrically powered vehicles, so that such buses, trucks and passenger cars are increasingly being developed for market readiness and are increasingly coming onto the market. Such vehicles are called depending on the implementation of the electric drive or the power supply of the electric drive as electric vehicles or hybrid electric motor vehicle.
Bei den elektrisch betreibbaren Landfahrzeugen wie z.B. bei den Bussen, Lastkraftwagen und Personen kraftwagen stellt die begrenzte Reichweite bislang einen großen Nachteil dar. Diese resultiert im We sentlichen aus dem Gewicht, aus der Größe und aus den Kosten der Akkumulatoren als wiederaufladba re elektrische Energiespeicher. Um die Reichweite dieser Fahrzeuge zu erhöhen, muss die Kapazität des elektrischen Speichers vergrößert werden. Dies führt zum Einsatz noch schwererer, größerer und teure rer Akkumulatoren. Aufgrund des gestiegenen Gewichts des Fahrzeugs steigt allerdings auch dessen Energieverbrauch des Antriebs, was dem Gedanken des Umweltschutzes widerspricht sowie die erreich te Erhöhung der Reichweite teilweise wieder aufhebt. Daher werden zahlreiche elektrisch betreibbare Landfahrzeuge mit wiederaufladbaren elektrischen Energiespeichern mit vergleichsweise geringer Kapazität ausgerüstet, was zwar deren Reichweite redu ziert, jedoch Gewicht, Platz und Kosten sparen kann. Dies kann für die Kaufentscheidung eines Kunden bislang wichtiger als die Reichweite des Fahrzeugs sein. In the electrically operable land vehicles such as buses, trucks and cars the limited range so far represents a major disadvantage. This results We sentlichen from the weight, from the size and from the cost of the rechargeable batteries as re rechargeable electrical energy storage. To increase the range of these vehicles, the capacity of the electric storage must be increased. This leads to the use of even heavier, larger and more expensive rer accumulators. Due to the increased weight of the vehicle, however, also increases its energy consumption of the drive, which contradicts the idea of environmental protection and partially abolished the achievement of increase reach reach. Therefore, many electrically operable land vehicles are equipped with rechargeable electric energy storage with relatively low capacity, which indeed reduces their coverage, but can save weight, space and cost. This can be more important for the purchase decision of a customer than the range of the vehicle.
Im Umkehrschluss ist es daher erforderlich, den wiederaufladbaren elektrischen Energiespeicher auf grund seiner vergleichsweise geringen Kapazität möglichst häufig wiederaufzuladen, um eine Nutzung des Fahrzeugs mit möglichst vollständiger Aufladung und damit mit möglichst maximaler Reichweite beginnen zu können. Hierzu kann das Fahrzeug z.B. über Nacht Zuhause, während der Arbeitszeit dort oder während des Einkaufens in einem Parkhaus an eine dort befindliche elektrische Ladestation ange schlossen werden, um möglichst jede Nutzungsunterbrechung zur Aufladung zu nutzen. Conversely, it is therefore necessary to recharge the rechargeable electric energy storage due to its relatively low capacity as often as possible in order to start using the vehicle with as full charge and thus with the maximum possible range. For this, the vehicle may be e.g. overnight at home, during working hours there or while shopping in a parking garage connected to an electric charging station located there, in order to use as possible any interruption of use for charging.
Dies kann jedoch dazu führen, dass ein Benutzer sein Fahrzeug nach jeder Nutzung an eine derartige elektrische Ladestation anschließen sowie vor jeder Nutzung wieder von der elektrischen Ladestation trennen muss. Das Aufladen kann es erfordern, dass der Benutzer zu der elektrischen Ladestation hin geht, ein elektrisches Ladekabel aufnimmt, einen Verschluss des Ladeanschlusses des Fahrzeugs öffnet, den Ladestecker des elektrischen Ladekabels in den Ladeanschluss des Fahrzeugs einführt und somit eine elektrisch leitfähige Verbindung herstellt, um die Aufladung durchzuführen. Nach Beendigung der Aufladung sind diese Schritte sinngemäß in der umgekehrten Reihenfolge zu wiederholen. Dieser Auf wand und die hierfür erforderliche Zeit können den Benutzer stören und somit einer Anschaffung und Nutzung eines derartigen elektrisch betreibbaren Fahrzeugs entgegenstehen. However, this can lead to a user having to connect his vehicle to such an electrical charging station after each use and to disconnect it again from the electrical charging station before each use. Charging may require the user to go to the electrical charging station, pick up an electrical charging cable, open a shutter of the charging port of the vehicle, insert the charging plug of the electrical charging cable into the charging port of the vehicle, and thus make an electrically conductive connection to the charging station To perform charging. After charging has been completed, repeat these steps mutatis mutandis in the reverse order. This on wall and the time required for this can disturb the user and thus preclude the purchase and use of such an electrically operable vehicle.
Ein derartiger manueller Steckvorgang eines Ladesteckers in eine korrespondierende Ladebuchse des Fahrzeugs sowie das Abziehen des Ladesteckers aus der Ladebuchse können als Anstecken bzw. Abste cken des Ladesteckers bezeichnet werden. Beide Steckvorgänge können häufig vergleichsweise große Kräfte erfordern, was die Durchführung des Ansteckens sowie des Absteckens noch unliebsamer für den Benutzer machen kann. Diese Kräfte können durch ein Verklemmen der Steckpartner, d.h. des Ladeste ckers und der Ladebuchse, während des Ansteckens bzw. Absteckens hervorgerufen werden. Auch kön nen diese Kräfte aus einem großflächigen Kontakt der Steckpartner resultieren, welcher entsprechend vergleichsweise große Reibkräfte hervorrufen kann. Auch kann eine gewünschte enge Passung der Steckpartner zu erhöhten Kräften beim Anstecken und Abstecken führen, was jedoch während des ein gesteckten Zustands den Vorteil eines sicheren Halts des Ladesteckers in der Ladebuchse haben kann.Such a manual plugging operation of a charging plug in a corresponding charging socket of the vehicle and the removal of the charging plug from the charging socket can be referred to as plugging or Abste bridges of the charging plug. Both plug-in operations can often require relatively large forces, which can make the implementation of the plugging as well as stake out even more unpleasant for the user. These forces can be overcome by jamming the mating partners, i. of the charging connector and the charging socket, during the plugging or stakeout are caused. These forces can also result from a large-area contact of the plug-in partners, which can correspondingly cause comparatively large frictional forces. Also, a desired close fit of the mating partners can lead to increased forces when plugging in and unplugging, but this can have the advantage of a secure hold of the charging plug in the charging socket during the plugged state.
Im Übrigen können die Kräfte, welche für das Anstecken und Abstecken erforderlich sind, aufgrund der Position und bzw. oder Orientierung der Steckpartner, aufgrund sich ändernder Umweltbedingungen, aufgrund von Verschmutzungen und bzw. oder Beschädigungen der Kontaktpartner, aufgrund von Ferti gungstoleranzen der Kontaktpartner, aufgrund von wechselnden Kontaktpartnern und dergleichen zwi schen den einzelnen Steckvorgängen stark variieren. Aus diesem Grund werden derzeitig Aufladevorrichtungen entwickelt, um dem Benutzer die zuvor be schriebenen Schritte eines Aufladevorgangs möglichst vollständig abzunehmen. Beispielsweise ist es das Ziel des Verbundprojekts AUTOPLES („Automatisiertes Parken & Laden von Elektrofahrzeug-Systemen"), dass ein elektrisch betreibbares Fahrzeug in Abwesenheit des Benutzers selbststätig innerhalb eines vorbestimmten Aktionsradius wie z.B. innerhalb eines Parkhauses eine elektrische Ladestation anfahren, dort den Ladevorgang durchführen und anschließend bzw. bei Bedarf wieder zum Benutzer zurückfah ren kann. Die entsprechende Ladestation weist ein aktuiertes mechanisches System auf, welches den Ladestecker in der Höhe und in der Breite verfahren sowie zu dem abgestellten Fahrzeug hin ausfahren und von dem abgestellten Fahrzeug weg einfahren kann. Mittels einer Kamera und entsprechender Ver fahren zur Bildverarbeitung und Bilderkennung kann der Ladeanschluss des Fahrzeugs optisch erfasst und erkannt sowie der Ladestecker der Ladestation in diesen eingeführt werden, um selbsttätig eine elektrisch leitfähige Verbindung herzustellen und die Aufladung durchzuführen. Nach Abschluss des Ladevorgangs kann die Trennung ebenfalls selbsttätig erfolgen. Incidentally, the forces that are required for the plugging and staking, due to the position and or or orientation of the connector, due to changing environmental conditions due to contamination and / or damage to the contact partners, due to manufacturing tolerances of the contact partners, due vary from changing contact partners and the like between the individual plug operations vary greatly. For this reason, currently charging devices are being developed in order to remove as completely as possible the previously described steps of a charging process. For example, the goal of the joint project AUTOPLES ("Automated Parking & Charging of Electric Vehicle Systems") is that an electrically operable vehicle in the absence of the user self-propelled within a predetermined radius of action such as inside a parking garage, start an electric charging station, there perform the charging and The corresponding charging station has an actuated mechanical system which moves the charging plug in height and in width and can extend to the parked vehicle and drive away from the parked vehicle a camera and corresponding Ver drive for image processing and image recognition, the charging port of the vehicle can be optically detected and detected and the charging plug of the charging station are introduced into this automatically to make an electrically conductive connection and durchzuf the charge lead. After charging is completed, the separation can also be done automatically.
Nachteilig ist bei diesem aktuierten mechanischen System, dass lediglich ein einziger Freiheitsgrad zur Verfügung steht, um das Anstecken und das Abstecken durchzuführen. Somit muss gegen die zuvor be schriebenen Kräfte alleinig mit erhöhter Kraft an gearbeitet werden, was zum einen nicht immer erfolg reich sein muss, z.B. bei Positionsabweichungen und bzw. oder bei Orientierungsabweichungen zwi schen Ladestecker und Ladebuchse und hierdurch verursachter Blockaden. Auch kann dies einen ent sprechend leistungsstarken Antrieb für diese Achse erfordern, was entsprechend Kosten verursachen kann. Auch ist dieses Gewicht des Antriebs von den übrigen Achsen und Antrieben mitzubewegen. Zum anderen kann die erhöhte Kraft beim Anstecken bzw. beim Abstecken zu Beschädigungen des Ladeste ckers und bzw. oder der Ladebuchse führen. A disadvantage of this aktuierten mechanical system that only a single degree of freedom is available to perform the plugging and staking. Thus, against the above-described forces only one must work with increased force, which on the one hand does not always have to be successful, e.g. in the case of position deviations and / or in the case of orientation deviations between the charging plug and charging socket and blockages caused thereby. Also, this may require a correspondingly powerful drive for this axis, which can incur corresponding costs. Also, this weight of the drive of the other axes and drives is mitzubewegen. On the other hand, the increased force when connecting or disconnecting may cause damage to the charging connector and / or the charging socket.
Ein manuelles Fügen ist daher diesem aktuierten mechanischen System überlegen, können doch von einem Benutzer beim manuellen Fügen sechsdimensionale Ausgleichsbewegungen durchgeführt wer den, um ein Klemmen und Verkanten zu vermeiden sowie um die Reibkräfte beim Anstecken und beim Abstecken zu verringern und somit die insgesamt erforderlichen Fügekräfte zu reduzieren. A manual joining is therefore superior to this aktuierten mechanical system, but can be performed by a user during manual joining six-dimensional compensatory movements who to avoid jamming and jamming and to reduce the friction forces when plugging and staking and thus the total required joining forces to reduce.
Ein vergleichbares Ziel verfolgt die Initiative GINKO („Generische Infrastruktur zur nahtlosen energeti schen Kopplung von Elektrofahrzeugen - Chemnitz"), wobei hier ein Ladestecker vom Endeffektor eines sechsachsigen Knickarmrobotors geführt wird. A similar objective is pursued by the GINKO initiative ("Generic Infrastructure for the Seamless Energetic Coupling of Electric Vehicles - Chemnitz"), where a charging plug is guided by the end effector of a six-axis articulated-arm robot.
Ein derartiger sechsachsiger Knickarmroboter wäre grundsätzlich in der Lage, die sechsdimensionalen Ausgleichsbewegungen eines Benutzers nachzubilden und somit die Fügekräfte zu reduzieren. Jedoch mangelt es diesem sechsachsigen Knickarmroboter an der entsprechenden Sensorik, um eine Rückmel dung über die aktuellen Fügekräfte zu erhalten und hierauf durch Ausgleichsbewegungen reagieren zu können. Die DE 10 2012 014 936 Al beschreibt ein Ladesystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Perso nenkraftwagen, mit einem Roboter mit einem Steuermittel, mit einem Krafterfassungsmittel und mit einem an dem Roboter befestigten Stecker, der dazu eingerichtet ist, mit einem fahrzeugseitigen Ge genstecker eine lösbare Steckverbindung zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers des Kraft fahrzeugs herzustellen. Das Steuermittel ist dazu eingerichtet, mit dem Krafterfassungsmittel zu kom munizieren und den robotergeführten Stecker auf Basis einer von dem Krafterfassungsmittel ermittelten Kraft mit dem Gegenstecker zu verbinden. Mit anderen Worten kann mittels des Ladesystems der DE 10 2012 014 936 Al ein kraftgeführtes Anstecken erfolgen. Such a six-axis articulated robot would basically be able to simulate the six-dimensional compensatory movements of a user and thus reduce the joining forces. However, this six-axis articulated robot lacks the appropriate sensors to receive a feedback on the current joining forces and to be able to react by compensating movements. DE 10 2012 014 936 Al describes a charging system for a motor vehicle, in particular a Perso nenkraftwagen, with a robot with a control means, with a force detection means and with a robot attached to the plug, which is adapted to a vehicle-side Ge genstecker a detachable Plug connection for charging an electrical energy storage of the motor vehicle produce. The control means is adapted to communicate with the force sensing means and to connect the robotized connector to the mating connector based on a force detected by the force sensing means. In other words, by means of the charging system of DE 10 2012 014 936 A1, a force-controlled connection can take place.
Nachteilig ist hierbei jedoch, dass zur Erfassung der Kräfte und ggfs ferner der Momente, insbesondere in sechs Dimensionen, zusätzliche Sensoren erforderlich sind, was zu zusätzlichen Kosten führen kann. Auch kann die Umsetzung einer derartigen Kraftregelung einen zusätzlichen Berechnungsaufwand er fordern, welcher die Kosten der hierfür erforderlichen Recheneinheit erhöhen kann. Somit kann die Umsetzung einer derartigen Kraftregelung nicht unerhebliche Kosten verursachen, was der Nutzung dieser Möglichkeiten beim Benutzer aus Kostengründen widersprechen kann. The disadvantage here, however, that additional sensors are required for detecting the forces and, if necessary, the moments, in particular in six dimensions, which can lead to additional costs. Also, the implementation of such a force control he can require an additional calculation effort, which can increase the cost of the necessary arithmetic unit. Thus, the implementation of such a force control can cause significant costs, which can contradict the use of these options for the user for cost reasons.
Nachteilig ist ferner bei der Nutzung von mehrachsigen und insbesondere von sechsachsigen Roboter armen und vergleichbaren Handhabungsgeräten, dass eine hohe Anzahl von Freiheitsgraden erforder lich ist, was aufgrund der hierfür benötigten Antriebe, ggfs. Sensoren und Steuerungsmittel ebenfalls zu vergleichsweise hohen Kosten führen kann. Another disadvantage is the use of multi-axis and in particular of six-axis robotic arms and comparable handling equipment that a high number of degrees of freedom is erforder Lich, which may also lead to relatively high costs due to the necessary drives, if necessary. Sensors and control means.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs be schriebenen Art bereit zu stellen, so dass die zuvor beschriebenen Nachteile reduziert oder vermieden werden können. Insbesondere soll ein Anstecken und bzw. oder ein Abstecken eines derartigen Lade steckers in eine korrespondierende Ladebuchse bzw. aus einer korrespondierenden Ladebuchse mög lichst einfach, sicher und bzw. oder zuverlässig selbsttätig durchgeführt werden können. Zusätzlich oder alternativ sollen die hierbei auftretenden Fügekräfte bzw. Trennkräfte möglichst einfach reduziert wer den können, so dass das Anstecken und bzw. oder das Abstecken mit möglichst geringen Kräften und damit auch mit möglichst kleinen, leichten, preisgünstigen und bzw. oder leistungsschwachen Antrieben ausgeführt werden kann. Zumindest soll eine Alternativ zu derartigen bekannten Vorrichtungen und Verfahren geschaffen werden. An object of the present invention is to provide a device and a method of the type described above, so that the disadvantages described above can be reduced or avoided. In particular, a plugging and / or staking of such a charging plug in a corresponding charging socket or from a corresponding charging socket pos as easy as possible, safe and / or reliable can be performed automatically. Additionally or alternatively, the joining forces or separation forces occurring here are as simple as possible to reduce who can, so that the plugging and / or staking are performed with minimum forces and thus with the smallest possible, lightweight, inexpensive and or or low-power drives can. At least an alternative to such known devices and methods should be provided.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Somit betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum selbsttätigen Verbinden und bzw. oder Trennen eines Aufladeanschlusses mit bzw. von einer Aufladeanschlussaufnahme eines Fahrzeugs. Der Aufladeanschluss kann auch als Ladestecker und die korrespondierende Aufladeanschlussaufnahme auch als Ladebuchse oder Gegenstecker bezeichnet werden. Unter selbsttätig ist dabei das Verbinden eines Aufladeanschlusses mit einer Aufladeanschlussaufnahme eines Fahrzeugs vollkommen oder wei testgehend ohne die Unterstützung eines Benutzer zu verstehen; beispielsweise kann das Auslösen die ses Verfahrens durch den Benutzer erfolgen, dass Verfahren an sich kann dann jedoch ohne das Mitwir ken des Benutzers durchgeführt werden. Dies gilt ebenso für ein Trennen, was in umgekehrter Richtung bzw. in umgekehrter Reihenfolge der Schritte erfolgen kann. Das Fahrzeug kann jegliche Art von Fahr zeug sein, insbesondere jegliche Art von Landfahrzeug, Luftfahrzeug, Raumfahrzeug oder Wasserfahr zeug. Vorzugsweise ist die vorliegende Erfindung jedoch auf ein Landfahrzeug wie z.B. einen Bus, einen Lastkraftwagen oder einen Personenkraftwagen ausgerichtet. The object is achieved by a device having the features of claim 1, by a method having the features of claim 10 and by a method having the features of claim 12. Advantageous developments are described in the subclaims. Thus, the present invention relates to an apparatus for automatically connecting and / or disconnecting a charging port to or from a charging port receptacle of a vehicle. The charging connection can also be referred to as a charging plug and the corresponding charging connection receptacle as a charging socket or mating connector. Under this automatically is the connection of a charging port with a Aufladeanschlussaufnahme a vehicle completely or whats the best to understand without the assistance of a user; For example, the triggering of this method can be carried out by the user, but the method itself can then be carried out without the assistance of the user. This also applies to a separation, which can be done in the reverse direction or in the reverse order of the steps. The vehicle may be any type of vehicle, in particular any type of land vehicle, aircraft, spacecraft or watercraft. Preferably, however, the present invention is directed to a land vehicle such as a bus, a truck or a passenger car.
Unter einem Verbinden wird das Herstellen einer Verbindung zwischen einem Aufladeanschluss einer entsprechenden Vorrichtung, wie weiter unten noch beschrieben werden wird, und einem korrespon dierenden Aufladeanschluss des Fahrzeugs derart verstanden, dass ein Energiespeicher des Fahrzeugs mittels einer Energie aufgeladen bzw. aufgefüllt werden kann. Unter einem Trennen wird das Aufheben dieser Verbindung verstanden. Diese Energie kann z.B. eine elektrische Energie aber auch ein Fluid wie eine Flüssigkeit wie z.B. Kerosin, Öl, Diesel oder Ottokraftstoff oder ein Gas sein. Der Energiespeicher kann in Abhängigkeit der aufzunehmenden Energie ein wiederaufladbarer Akkumulator oder ein Flüssig keitstank bzw. ein Gastank sein. Der Aufladeanschluss und die Aufladeanschlussaufnahme können in Abhängigkeit der zu übertragenden Energie ein elektrischer Stecker und eine korrespondierende elektri sche Steckeraufnahme oder ein Tankstutzen und eine Tanköffnung sein. Vorzugsweise ist die vorliegen de Erfindung jedoch auf die elektrische Aufladung wenigstens eines wiederaufladbaren elektrischen Akkumulators eines Landfahrzeugs ausgerichtet, so dass ein Ladestecker als Aufladeanschluss und eine Ladebuchse oder ein Gegenstecker als Aufladeanschlussaufnahme verwendet werden. Connecting is understood to mean the establishment of a connection between a charging connection of a corresponding device, as will be described below, and a corresponding charging connection of the vehicle such that an energy store of the vehicle can be charged or filled up by means of energy. A disconnection is understood as the removal of this connection. This energy can e.g. an electrical energy but also a fluid such as a liquid such as e.g. Kerosene, oil, diesel or petrol or a gas. The energy storage device can be a rechargeable battery or a liquid tank or a tank depending on the energy to be absorbed. Depending on the energy to be transmitted, the charging port and the charging port receptacle may be an electrical plug and a corresponding electrical plug receptacle or a filler neck and a tank opening. Preferably, however, the present de invention is directed to the electrical charging of at least one rechargeable electric accumulator of a land vehicle, so that a charging plug as a charging port and a charging socket or a mating connector are used as Aufladeanschlussaufnahme.
Die Vorrichtung weist wenigstens eine Positionierungseinheit auf, welche ausgebildet ist, den Auflade anschluss entlang einer Ansteckrichtung in die Aufladeanschlussaufnahme hineinzubewegen und bzw. oder entlang einer Absteckrichtung aus der Aufladeanschlussaufnahme herauszubewegen. The device has at least one positioning unit, which is designed to move the charging connection along a contact direction into the charging connection receptacle and / or to move it out of the charging connection receptacle along a staking direction.
Unter einer Positionierungseinheit werden jegliche Möglichkeiten verstanden, die Position des Auflade anschlusses im Raum zumindest zweidimensional, vorzugsweise dreidimensional, zu verändern. Vor zugsweise kann ferner die Orientierung des Aufladeanschlusses im Raum zumindest zweidimensional, vorzugsweise dreidimensional, verändert werden. Insbesondere können als eine Positionierungseinheit angetriebene serielle Kinematiken wie z.B. ein Knickarmroboter und dergleichen verwendet werden, welche den Aufladeanschluss bewegen können. Die Positionierungseinheit kann feststehend angeord- net sein, z.B. durch die feste Anordnung auf einem Untergrund, an einer Wand, an einer Säule, unter einer Decke und dergleichen. Alternativ kann die Positionierungseinheit auch als Ganzes auf einem Un tergrund beweglich ausgebildet sein, um einen größeren Aktionsradius zu erhalten und z.B. mehr als ein Fahrzeug erreichen zu können. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, falls der Aufladeanschluss lösbar an der Positionierungseinheit angeordnet ist, so dass die Positionierungseinheit nach erfolgter Verbindung eines ersten Aufladeanschlusses mit der Aufladeanschlussaufnahme eines ersten Fahrzeugs einen zweiten Aufladeanschluss aufnehmen und das Verbinden mit der Aufladeanschlussaufnahme ei nes zweiten Fahrzeugs erneut durchführen kann. Dies kann die Flexibilität der Nutzung der Positionie rungseinheit erhöhen und die Kosten weiter reduzieren. Under a positioning unit any means are understood to change the position of the charging connection in space at least two-dimensional, preferably three-dimensional. Preferably, furthermore, the orientation of the charging connection in space can be changed at least two-dimensionally, preferably three-dimensionally. In particular, as a positioning unit driven serial kinematics such as an articulated robot and the like can be used, which can move the charging port. The positioning unit may be fixed be net, for example, by the fixed arrangement on a substrate, on a wall, on a column, under a ceiling and the like. Alternatively, the positioning unit can also be designed to be movable on the whole as a whole on a background in order to obtain a larger operating range and, for example, to be able to reach more than one vehicle. This can be advantageous, in particular, if the charging connection is detachably arranged on the positioning unit, so that the positioning unit can record a second charging connection after the connection of a first charging connection with the charging connection receiver of a first vehicle and rerun the connection with the charging connection receiver of a second vehicle , This can increase the flexibility of using the positioning unit and further reduce costs.
Der Aufladeanschluss kann vorzugsweise an einem Endeffektor der Positionierungseinheit angeordnet sein, was durch eine lösbare aber feste Verbindung ebenso umgesetzt werden kann wie das Ergreifen des Aufladeanschlusses durch einen Greifer oder dergleichen des Endeffektors. Letzteres hat den Vor teil, dass der Aufladeanschluss sowohl von der Positionierungseinheit als auch von einem Benutzer ge- handhabt werden kann, so dass ein derartiger Aufladeanschluss genutzt werden kann, was die Kosten einer entsprechenden Vorrichtung gegenüber einem in die Vorrichtung integrierten Aufladeanschluss reduzieren kann. Ferner können, wie zuvor beschrieben, mehrere Aufladeanschlüsse nach einander von derselben Positionierungseinheit gehandhabt werden, um mehrere Vorgänge zum Verbinden mit ein und derselben Positionierungseinheit durchführen zu können. Andererseits kann ein derartiger in die Vorrichtung integrierter Aufladeanschluss die Umsetzung des Verbindens durch die dauerhafte und de finierte Verbindung zwischen der Positionierungseinheit und dem Aufladeanschluss einfacher, robuster und bzw. oder sicherer machen. The charging port may preferably be disposed on an end effector of the positioning unit, which may be implemented by a releasable but firm connection as well as gripping the charging port by a gripper or the like of the end effector. The latter has the advantage that the charging port can be handled both by the positioning unit and by a user, so that such a charging port can be used, which can reduce the cost of a corresponding device compared to a charging port integrated in the device. Further, as described above, a plurality of charging ports can be handled one after another by the same positioning unit to perform a plurality of operations for connecting to one and the same positioning unit. On the other hand, such a charging port integrated into the device can make the implementation of the connection by the permanent and defined connection between the positioning unit and the charging port simpler, more robust and / or safer.
Unter einer Ansteckrichtung wird eine Richtung entlang einer gemeinsamen Achse des positionierten und ausgerichteten Aufladeanschlusses und der Aufladeanschlussaufnahme verstanden, welche auch als Fügerichtung bezeichnet werden kann. Die Absteckrichtung stellt die entgegengesetzte Richtung entlang derselben Achse dar und kann auch als Trennrichtung bezeichnet werden. An attachment direction is understood to mean a direction along a common axis of the positioned and aligned charging connection and of the charging attachment receptacle, which may also be referred to as the joining direction. The stake out direction represents the opposite direction along the same axis and may also be referred to as the separating direction.
Die Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Vibrationseinheit, welche ausgebildet ist, den Aufladean schluss gegenüber der Aufladeanschlussaufnahme zu Schwingungen anzuregen. Als Vibrationseinheit können jegliche technische Mittel verwendet werden, welche den Aufladeanschluss gegenüber der Auf ladeanschlussaufnahme definiert zu Schwingungen anregen können. Dies kann beispielsweise durch einen Motor mit exzentrischer Schwungscheibe realisiert werden, wie weiter unten noch näher be schrieben werden wird. Alternativ oder zusätzlich kann auch wenigstens ein piezoelektrischer Aktor, auch Piezoaktor genannt, verwendet werden, wie weiter unten ebenfalls noch näher beschrieben wer den wird. Alternativ oder zusätzlich kann ferner wenigstens ein Resonanzschwingkreis, welcher auch als Resonanzschwinger bezeichnet werden kann, und bzw. oder wenigstens ein Längsoszillator wie z.B. ein elektrodynamischer Shaker eingesetzt werden. The device is characterized by a vibration unit, which is designed to stimulate the Aufladean connection to the Aufladeanschlussaufnahme to vibrate. As a vibration unit, any technical means can be used which can stimulate the charging connection with respect to the charging connection receptacle defined to vibrate. This can be realized for example by a motor with eccentric flywheel, as will be described in more detail below be. Alternatively or additionally, at least one piezoelectric actuator, also called a piezoactuator, can be used, as will also be described in more detail below. Alternatively or additionally, at least one resonant circuit, which also as Resonant vibrator can be designated, and / or at least one longitudinal oscillator such as an electrodynamic shaker can be used.
Der vorliegenden Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass bei einem manuellen Verbinden sowie Trennen einer derartigen Steckverbindung von einem Benutzer üblicherweise mehrdimensionale Bewegungen ausgeführt werden, um ein Klemmen und Verkanten zu vermeiden sowie um die hierbei auftretenden Reibkräfte zu reduzieren. Dieses Bedienungsverhalten eines Benutzers kann erfindungs gemäß einfach, robust und bzw. oder kostengünstig nachempfunden werden, indem der Aufladean schluss mittels der Vibrationseinheit gegenüber der Aufladeanschlussaufnahme zu Schwingungen ange regt wird. Diese Schwingungen können die mehrdimensionalen Bewegungen einer Person nachbilden, so dass auch hierdurch ein Klemmen und Verkanten vermieden sowie Reibkräfte reduziert werden kön nen. Dies kann sowohl das Verbinden als auch das Trennen erleichtern, so dass dieses selbsttätig von der Positionierungseinheit einfacher, verlässlicher, schneller und bzw. oder mit geringerer Kraft ausge führt werden kann. Dabei kann darauf verzichtet werden, für das Nachempfinden von mehrdimensiona len Bewegungen des Benutzers mehrere Achsen und Antriebe der Positionierungseinheit zu verwenden, so dass diese einfacher und damit auch kostengünstiger gestaltet werden kann. Insbesondere kann durch die Reduzierung der angetriebenen Achsen der Positionierungseinheit eine deutliche Kostenredu zierung bei dessen Umsetzung erfolgen. The present invention is based on the finding that in a manual connection and disconnection of such a connector from a user usually multi-dimensional movements are performed to avoid jamming and tilting and to reduce the friction occurring here. This operating behavior of a user can fiction, according to simple, robust and or or cost-effective modeled by the Aufladean circuit by means of the vibration unit relative to the Aufladeanschlussaufnahme to vibrations is excited. These vibrations can simulate the multi-dimensional movements of a person, so that this also a jamming and tilting avoided and frictional forces Kings are reduced NEN. This can facilitate both the connection and the separation, so that it can be automatically from the positioning unit easier, more reliable, faster and / or with less force leads out. In this case, it can be dispensed with, to use several axes and drives of the positioning unit for the recapture of mehrdimensiona len movements of the user, so that it can be made simpler and thus more cost-effective. In particular, can be done by the reduction of the driven axes of the positioning unit a significant Kostenredu coding in its implementation.
Insbesondere können hierdurch die Fügekräfte reduziert werden, welche von der Positionierungseinheit aufgebracht werden müssen, so dass die Positionierungseinheit mit Aktoren ausgerüstet werden kann, welche deutlich geringere Antriebskräfte aufweisen. Dies kann auch die Verwendung von kleineren und bzw. oder leichteren Aktoren ermöglichen, was zu einer kleineren und bzw. oder leichteren Ausführung der Positionierungseinheit als Ganzes führen kann. Auch kann die Verwendung von schwächeren Akto ren Energie im Betrieb sparen sowie die Wärme reduzieren, welche durch den Betrieb der Aktoren er zeugt werden kann und üblicherweise unerwünscht ist, so dass diese ggfs sogar durch zusätzliche kon struktive oder aktive technische Mittel abgeführt werden müsste, was nun entfallen kann. Dies alles kann auch die Kosten der Positionierungseinheit reduzieren helfen. In particular, in this way the joining forces can be reduced, which must be applied by the positioning unit, so that the positioning unit can be equipped with actuators, which have significantly lower driving forces. This may also allow the use of smaller and / or lighter actuators, which may result in a smaller and / or lighter version of the positioning unit as a whole. Also, the use of weaker Akto Ren save energy in operation and reduce the heat which he can be testified by the operation of the actuators and is usually undesirable, so that they might even be dissipated by additional con structive or active technical means what can now be omitted. All this can also help reduce the cost of the positioning unit.
Auch kann die Reduzierung der wirkenden Reibkräfte die Sicherheit des Verbindens bzw. des Trennens erhöhen, da von der Positionierungseinheit gegen deutlich geringere Reibkräfte an gearbeitet werden muss, was zu geringeren Kräften führt, die von der Positionierungseinheit für das Verbinden bzw. Tren nen aufgebracht werden müssen. Ein Einsatz von geringeren Kräften bedeutet damit auch eine geringe re Gefahr für die Steckpartner sowie die Umgebung und auch den Benutzer. Also, the reduction of the frictional forces acting can increase the security of the connecting or separating, as must be worked by the positioning unit against significantly lower frictional forces, which leads to lower forces that must be applied by the positioning unit for the connection or Tren NEN , A use of lower forces thus also means a low re risk for the connector as well as the environment and the user.
Gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung ist die Vibrationseinheit ausgebildet, den Aufladean schluss gegenüber der Aufladeanschlussaufnahme, vorzugsweise im Wesentlichen, entlang der Achse entlang der Ansteckrichtung und bzw. oder entlang der Absteckrichtung zu Schwingungen anzuregen. Hierdurch können insbesondere die Reibkräfte beim Verbinden bzw. Trennen reduziert werden, was die zuvor beschriebenen Vorteile bewirken kann. According to one aspect of the present invention, the vibration unit is designed to stimulate the charging terminal against the charging terminal receptacle, preferably substantially, along the axis along the Ansteckrichtung and / or along the stakeout to vibrate. As a result, in particular, the friction forces during connection or disconnection can be reduced, which can bring about the advantages described above.
Eine Wirkung in diesen Richtungen entlang der gemeinsamen Achse von Aufladeanschluss und Auflade anschlussaufnahme kann durch eine allgemeine Schwingungsanregung des Aufladeanschlusses bewirkt werden, so dass ein Teil der Schwingungen auch entlang dieser Achse wirksam wird. Wird ein schwin gungserzeugender Antrieb verwendet, welcher hinsichtlich seiner Schwingungserzeugung entlang dieser Achse ausgerichtet ist, so kann die Schwingungsanregung im Wesentlichen entlang dieser Achse erfol gen, um die Wirkung entlang der Ansteckrichtung und bzw. oder entlang der Absteckrichtung zu ver stärken. An effect in these directions along the common axis of the charging port and charging port receptacle can be effected by a general vibration excitation of the charging port, so that a portion of the vibrations is also effective along this axis. If a vibra tion generating drive is used, which is aligned with respect to its vibration generation along this axis, the vibration excitation substantially suc gene along this axis, to strengthen the effect along the Ansteckrichtung and or or along the stakeout ver.
Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung ist die Vibrationseinheit ausgebildet, den Aufladeanschluss gegenüber der Aufladeanschlussaufnahme, vorzugsweise im Wesentlichen, entlang einer Achse, vorzugsweise entlang beider Achsen, senkrecht zur Ansteckrichtung und bzw. oder senk recht zur Absteckrichtung zu Schwingungen anzuregen. Hierdurch können insbesondere ein Klemmen und bzw. oder ein Verkanten beim Verbinden bzw. Trennen reduziert werden, da diese Schwingungen senkrecht zur gemeinsamen Achse von Aufladeanschluss und Aufladeanschlussaufnahme erzeugt wer den können. Dies kann die zuvor beschriebenen Vorteile bewirken. In accordance with a further aspect of the present invention, the vibration unit is designed to excite the charging connection with respect to the charging connection receptacle, preferably substantially along an axis, preferably along both axes, perpendicular to the attachment direction and / or perpendicular to the attachment direction. As a result, in particular, jamming and / or jamming during connection or disconnection can be reduced, since these vibrations are generated perpendicular to the common axis of the charging connection and charging connection receptacle. This can bring about the advantages described above.
Eine Wirkung in diesen Richtungen, welche senkrecht zur gemeinsamen Achse von Aufladeanschluss und Aufladeanschlussaufnahme stehen, kann durch eine allgemeine Schwingungsanregung des Auflade anschlusses bewirkt werden, so dass ein Teil der Schwingungen auch senkrecht zu dieser Achse wirksam wird. Wird ein schwingungserzeugender Antrieb verwendet, welcher hinsichtlich seiner Schwingungser zeugung senkrecht zu dieser Achse ausgerichtet ist, so kann die Schwingungsanregung im Wesentlichen senkrecht zu dieser Achse erfolgen, um die Wirkung senkrecht zur gemeinsamen Achse von Aufladean schluss und Aufladeanschlussaufnahme zu verstärken. An effect in these directions, which are perpendicular to the common axis of the charging port and Aufladeanschlussaufnahme can be effected by a general vibration excitation of the charging port, so that a portion of the vibrations is also perpendicular to this axis. If a vibration generating drive is used, which is aligned with respect to its Schwingungser generation perpendicular to this axis, the vibration excitation can be carried out substantially perpendicular to this axis in order to amplify the effect perpendicular to the common axis of Aufladean circuit and Aufladeanschlussaufnahme.
Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung ist die Vibrationseinheit ausgebildet, den Aufladeanschluss gegenüber der Aufladeanschlussaufnahme, vorzugsweise im Wesentlichen, um die Achse entlang der Ansteckrichtung und bzw. oder entlang der Absteckrichtung zu Torsionsschwingungen anzuregen. Unter einer Torsionsschwingung oder auch Drehschwingung wird eine mechanische Schwin gung verstanden, welches im Gegensatz zur translatorischen Schwingung um den rotatorischen Frei heitsgrad eines Systems erfolgt. Hierdurch können insbesondere die Reibkräfte beim Verbinden bzw. Trennen reduziert werden, was die zuvor beschriebenen Vorteile bewirken kann. In accordance with a further aspect of the present invention, the vibration unit is designed to excite the charging connection with respect to the charging connection receptacle, preferably essentially to produce torsional vibrations about the axis along the attachment direction and / or along the attachment direction. Under a torsional vibration or torsional vibration is a mechanical vibra tion understood, which takes place in contrast to the translational oscillation to the rotational degree of freedom of a system. As a result, in particular, the friction forces during connection or disconnection can be reduced, which can bring about the advantages described above.
Eine Wirkung in diese Richtung um die gemeinsame Achse von Aufladeanschluss und Aufladeanschluss aufnahme herum kann durch eine allgemeine Schwingungsanregung des Aufladeanschlusses bewirkt werden, so dass ein Teil der Schwingungen auch um diese Achse herum wirksam wird. Wird ein schwin- gungserzeugender Antrieb verwendet, welcher hinsichtlich seiner Schwingungserzeugung um diese Ach se herum ausgerichtet ist, so kann die Schwingungsanregung im Wesentlichen um diese Achse herum erfolgen, um die Wirkung um die Achse entlang der Ansteckrichtung herum und bzw. oder um die Achse entlang der Absteckrichtung herum zu verstärken. An effect in this direction about the common axis of the charging port and Aufladungsanschluss recording around can be effected by a general vibration excitation of the charging port, so that a part of the vibrations is also effective around this axis. If a used generating generator, which is aligned around this Ach se with respect to its vibration generation, the vibration excitation can be carried out substantially around this axis to the effect around the axis along the Ansteckrichtung around and / or about the axis along the Absteckrichtung around strengthen.
Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung weist die Vibrationseinheit wenigstens einen Motor mit exzentrischer Schwungscheibe auf. Auf diese Art und Weise kann eine Vibrationseinheit mit lediglich einem einzigen Motor umgesetzt werden, was den Aufwand entsprechend gering halten kann. Insbesondere können mehrdimensionale Schwingungen mit lediglich einem einzigen Motor umgesetzt werden, was den Bauraum, das Gewicht, die Wärmeentwicklung, die Geräuschentwicklung, den Ener gieverbrauch, die Wartungskosten sowie die Kosten insgesamt gegenüber einer mehrachsigen Kinema tik zum Nachempfinden einer menschlichen mehrdimensionale Bewegungen deutlich reduzieren kann. Dabei kann die Schwingungsrichtung des Schwungrads eine Vorzugsrichtung der Schwingungserzeugung hervorrufen, jedoch werden stets mehrdimensionale Schwingungen erzeugt, so dass stets eine mehrdi mensionale Schwingungsanregung des Aufladeanschlusses auch durch einen einzigen Motor erfolgen kann. Als Motor kann vorzugsweise ein elektrischer Motor eingesetzt werden, was insbesondere die Energieversorgung einfach gestalten kann. According to another aspect of the present invention, the vibration unit has at least one eccentric flywheel motor. In this way, a vibration unit can be implemented with only a single motor, which can keep the effort correspondingly low. In particular, multi-dimensional vibrations can be implemented with only a single engine, which can significantly reduce the installation space, weight, heat generation, noise, energy consumption, maintenance costs and the total costs compared to a multi-axis Kinema tik for recapturing a human multi-dimensional movements. In this case, the direction of vibration of the flywheel cause a preferred direction of vibration generation, but always multi-dimensional vibrations are generated, so that always a multidimensional vibration excitation of the charging can be done by a single motor. As an engine, preferably an electric motor can be used, which in particular can make the power supply simple.
Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung weist die Vibrationseinheit wenigstens einen piezoelektrischen Aktor auf. Auch auf diese Art und Weise kann eine Vibrationseinheit umgesetzt und dabei die Eigenschaften der Piezoelektrizität genutzt werden. Mittels eines piezoelektrischen Aktors, welcher auch als Piezoaktor bezeichnet werden kann, kann insbesondere eine Vorzugsrichtung der Schwingungserzeugung sehr einfach durch die entsprechende Ausrichtung des Piezoaktors realisiert werden. According to a further aspect of the present invention, the vibration unit has at least one piezoelectric actuator. In this way, a vibration unit can be implemented while the properties of the piezoelectricity can be used. By means of a piezoelectric actuator, which can also be referred to as a piezoelectric actuator, in particular a preferred direction of the vibration generation can be realized very easily by the corresponding orientation of the piezoelectric actuator.
Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung ist der Aufladeanschluss mittels der Vibrati onseinheit mit der Positionierungseinheit verbunden. Mit anderen Worten ist die Vibrationseinheit voll ständig oder teilweise zwischen dem Aufladeanschluss und der Positionierungseinheit bzw. dessen End effektor angeordnet. Hierdurch kann der Aufladeanschluss besonders wirkungsvoll zu Schwingungen angeregt werden. According to another aspect of the present invention, the charging port is connected to the positioning unit by means of the vibration unit. In other words, the vibration unit is fully or partially disposed between the charging port and the positioning unit or its end effector. As a result, the charging port can be particularly effectively excited to vibrate.
Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung ist bzw. sind der Aufladeanschluss und bzw. oder die Vibrationseinheit mittels eines elastischen Dämpfungselements mit der Positionierungseinheit verbunden. Als elastisches Dämpfungselement kann vorzugsweise eine elastomeres Dämpfungsele ments in Form eines Gummielements verwendet werden, welches die Schwingungen, welche durch die Vibrationseinheit erzeugt werden können, möglichst vollständig von der Positionierungseinheit fernhal ten kann, so dass die Schwingungen am Aufladeanschluss wie zuvor beschrieben genutzt werden kön nen. Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung sind die Vibrationseinheit und der Auflade anschluss, vorzugsweise und ein elastisches Dämpfungselement, an einem Endeffektor der Positionie rungseinheit angeordnet. Auf diese Art und Weise können die erzeugten Schwingungen möglichst nah an den Aufladeanschluss herangeführt werden, um dort wie zuvor beschrieben genutzt zu werden. Gleichzeitig können diese Schwingungen hierdurch möglichst von den übrigen Gliedern, Antrieben und sonstigen Elementen der Vorrichtung ferngehalten werden, um diese nicht zu beeinflussen. According to another aspect of the present invention, the charging port and / or the vibration unit are connected to the positioning unit by means of an elastic damping element. As the elastic damping element, an elastomeric Dämpfungsele element may preferably be used in the form of a rubber element, the vibrations that can be generated by the vibration unit as far as possible from the positioning unit fernhal th, so that the vibrations at the charging port Kings are used as described above NEN , According to a further aspect of the present invention, the vibration unit and the charging connection, preferably and an elastic damping element, are arranged on an end effector of the positioning unit. In this way, the vibrations generated can be brought as close as possible to the charging port in order to be used there as described above. At the same time, these vibrations can thereby be kept as far as possible from the other members, drives and other elements of the device, so as not to influence them.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum selbsttätigen Verbinden eines Aufladean schlusses mit einer Aufladeanschlussaufnahme eines Fahrzeugs mit wenigstens den Schritten: The present invention also relates to a method for automatically connecting a charging terminal with a charging terminal receptacle of a vehicle with at least the steps:
• Positionieren des Aufladeanschlusses entlang einer Ansteckrichtung gegenüber der Aufladean schlussaufnahme mittels einer Positionierungseinheit, Positioning the charging connection along a direction of insertion opposite the charging connection holder by means of a positioning unit,
• Aktivieren einer Vibrationseinheit der Positionierungseinheit, so dass der Aufladeanschluss ge genüber der Aufladeanschlussaufnahme zu Schwingungen angeregt wird, und  • activating a positioning unit vibration unit to cause the charging port to vibrate against the charging port receptacle, and
• Hineinbewegen des Aufladeanschlusses entlang der Ansteckrichtung in die Aufladeanschluss aufnahme. Auf diese Art und Weise kann eine Schwingung wie zuvor beschrieben erzeugt und genutzt werden. • Move the charging port along the direction of insertion into the charging port receptacle. In this way, a vibration as described above can be generated and used.
Auch kann die Schwingungserzeugung genau dann begonnen werden, wenn ihre Wirkung genutzt wer den soll. Also, the vibration generation can be started exactly when its effect who should use the.
Gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren wenigstens den weiteren Schritt auf: · bei Erreichen des Endes des Hineinbewegens, Deaktivieren der Vibrationseinheit. According to one aspect of the present invention, the method comprises at least the further step of: upon reaching the end of the moving in, deactivating the vibrating unit.
Entsprechend kann die Schwingungserzeugung wieder beendet werden, sobald sie ihren Zweck erfüllt hat. Auch kann hierdurch die Erzeugung von unerwünschten Schwingungen vermieden werden. Accordingly, the vibration generation can be stopped again once it has served its purpose. Also, this can prevent the generation of unwanted vibrations.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum selbsttätigen Trennen eines Aufladeanschlus ses von einer Aufladeanschlussaufnahme eines Fahrzeugs mit wenigstens den Schritten: · Aktivieren einer Vibrationseinheit der Positionierungseinheit, so dass der Aufladeanschluss ge genüber der Aufladeanschlussaufnahme zu Schwingungen angeregt wird, und The present invention also relates to a method for automatically disconnecting a charging port from a charging port receptacle of a vehicle comprising at least the steps of: activating a vibrating unit of the positioning unit so as to make the charging port vibrate with respect to the charging port receptacle, and
• Herausbewegen des Aufladeanschlusses entlang einer Absteckrichtung aus der Aufladean schlussaufnahme mittels der Positionierungseinheit. Auf diese Art und Weise kann eine Schwingung wie zuvor beschrieben erzeugt und genutzt werden. Auch kann die Schwingungserzeugung genau dann begonnen werden, wenn ihre Wirkung genutzt wer den soll. • Moving out of the charging port along a stake out from the Aufladeanschlussaufnahme using the positioning unit. In this way, a vibration as described above can be generated and used. Also, the vibration generation can be started exactly when its effect who should use the.
Gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren wenigstens den weiteren Schritt auf: bei Erreichen des Endes des Herausbewegens, Deaktivieren der Vibrationseinheit. According to one aspect of the present invention, the method comprises at least the further step: upon reaching the end of the moving out, deactivating the vibration unit.
Entsprechend kann die Schwingungserzeugung wieder beendet werden, sobald sie ihren Zweck erfüllt hat. Auch kann hierdurch die Erzeugung von unerwünschten Schwingungen vermieden werden. Accordingly, the vibration generation can be stopped again once it has served its purpose. Also, this can prevent the generation of unwanted vibrations.
Ein Ausführungsbeispiel und weitere Vorteile der Erfindung werden nachstehend im Zusammenhang mit den folgenden Figuren erläutert. Darin zeigt: An embodiment and further advantages of the invention are explained below in connection with the following figures. It shows:
Fig. 1 eine schematische seitliche Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der Ausfüh rung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum selbsttätigen Verbinden oder zum selbsttäti gen Trennen eines Aufladeanschlusses und einer Aufladeanschlussaufnahme; Figure 1 is a schematic side view of a device according to the invention in the Ausfüh tion of a method according to the invention for automatically connecting or selbsttäti conditions separating a charging port and a Aufladeanschlussaufnahme.
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum selbsttätigen Verbinden des Aufladeanschlusses mit der Aufladeanschlussaufnahme; und  2 shows a flow diagram of a method according to the invention for automatically connecting the charging port to the charging port receptacle; and
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum selbsttätigen Trennen des Auf ladeanschlusses von der Aufladeanschlussaufnahme. Fig. 3 is a flow diagram of a method according to the invention for automatically disconnecting the charging on the Aufladeanschlussaufnahme.
Die o.g. Figur wird in kartesischen Koordinaten betrachtet. Es erstreckt sich eine Längsrichtung X, welche auch als Tiefe X bezeichnet werden kann. Senkrecht zur Längsrichtung X erstreckt sich eine Querrich tung, welche auch als Breite bezeichnet werden kann (nicht dargestellt). Senkrecht sowohl zur Längs richtung X als auch zur Querrichtung erstreckt sich eine vertikale Richtung Z, welche auch als Höhe Z bezeichnet werden kann. The o.g. Figure is considered in Cartesian coordinates. It extends a longitudinal direction X, which may also be referred to as depth X. Perpendicular to the longitudinal direction X extends a transverse direction Rich, which may also be referred to as width (not shown). Perpendicular to both the longitudinal direction X and the transverse direction extends a vertical direction Z, which can also be referred to as height Z.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum selbsttätigen Verbinden und bzw. oder selbsttätigen Trennen eines Aufladeanschlusses 15 mit einer Aufladeanschlussaufnahme 21 eines Fahrzeugs 2, welche im Fol genden kurz als Aufladevorrichtung 1 bezeichnet werden soll, weist eine Positionierungseinheit 10 auf, welche als Roboterarm 10 ausgeführt ist. Der Rotoberarm 10 ist an einem Ende seiner kinematischen Kette, welches seine Basis darstellt, feststehend auf einem Untergrund 3 angeordnet. Von dieser Basis als erstes Glied des Roboterarms 10 erstreckt sich dieser über mehrere aktuierte Gelenke sowie Glieder hin zu seinem gegenüberliegenden Ende, welches einen Endeffektor 11 aufweist. An dem Endeffektor 11 ist der bereits zuvor erwähnte Aufladeanschluss 15 angeordnet, welcher auch als Ladestecker 15 bezeichnet werden kann. Der Ladestecker 15 ist dazu ausgebildet, durch Verbinden in Form eines Inei nandersteckens mit der ebenfalls zuvor erwähnten Aufladeanschlussaufnahme 21 derart verbunden elektrisch leitfähig zu werden, dass eine Übertragung von elektrischer Energie stattfinden kann. Die Auf ladeanschlussaufnahme 21 kann auch als Ladebuchse 21 oder als Gegenstecker 21 bezeichnet werden. A device 1 according to the invention for automatically connecting and / or automatically disconnecting a charging connection 15 with a charging connection receptacle 21 of a vehicle 2, which is referred to as charging device 1 briefly in the following, has a positioning unit 10, which is embodied as a robot arm 10. The Rotoberarm 10 is fixedly disposed on a substrate 3 at one end of its kinematic chain, which forms its base. From this base as the first member of the robot arm 10, this extends over a plurality of actuated joints as well as members towards its opposite end, which has an end effector 11. At the end effector 11, the previously mentioned charging terminal 15 is arranged, which can also be referred to as a charging connector 15. The charging plug 15 is adapted to be connected by connecting in the form of an Inei nandersteckens with the aforementioned charging terminal receptacle 21 so become electrically conductive that a transfer of electrical energy can take place. On the charge connection receptacle 21 may also be referred to as a charging socket 21 or 21 as mating connector.
Die Ladebuchse 21 ist an dem zuvor bereits erwähnten Fahrzeug 2 angeordnet, welches ein elektrisch betreibbares Fahrzeug 2 in Form eines Personenkraftfahrzeugs 2 ist und daher neben einem elektri schen Antrieb auch einen wiederaufladbaren elektrischen Energiespeicher aufweist (nicht dargestellt). Dieser wiederaufladbare elektrische Energiespeicher kann seitens der Aufladevorrichtung 1 elektrisch gespeist und hierdurch aufgeladen werden, wenn der Ladestecker 15 in der Ladebuchse 21 steckt und ein Aufladevorgang betrieben wird. Die Ladebuchse 21 ist hierzu elektrisch leitfähig mit dem wiederauf ladbaren elektrisch Energiespeicher verbunden (nicht dargestellt) und von außen zugänglich in der Ka rosserie 20 des Fahrzeugs 2 angeordnet. Die Ladebuchse 21 kann außerhalb des Ladevorgangs mittels einer Abdeckung wie z.B. mittels eines Tankdeckels (nicht dargestellt) abgedeckt, geschützt und ver schlossen werden. Der Tankdeckel kann zur Freigabe der Ladebuchse 21 z.B. mittels eines verriegelba ren Federmechanismus durch das Fahrzeug 2 bzw. durch dessen Benutzer freigegeben und die Lade buchse 21 hierdurch für den Ladestecker 15 zugänglich gemacht werden. The charging socket 21 is arranged on the previously mentioned vehicle 2, which is an electrically operable vehicle 2 in the form of a passenger vehicle 2 and therefore in addition to a rule electrical drive also has a rechargeable electric energy storage (not shown). This rechargeable electric energy storage can be electrically powered by the charging device 1 and thereby charged when the charging plug 15 is in the charging socket 21 and a charging operation is operated. The charging socket 21 is for this purpose electrically conductively connected to the rechargeable electric energy storage device (not shown) and arranged externally accessible in the Ka rosserie 20 of the vehicle 2. The charging socket 21 may be charged outside the charging process by means of a cover such as e.g. Covered by a gas cap (not shown), protected and closed ver. The fuel cap may be used to release the charging socket 21, e.g. Released by means of a verriegelba ren spring mechanism by the vehicle 2 or by the user and the charging socket 21 are thereby made available for the charging connector 15.
Der Endeffektor 11 weist neben dem Ladestecker 15 eine elastische Dämpfungseinheit 12 in Form eines Gummiblocks 12 auf, welcher mit seiner einen Seite an dem Ende des Endeffektors 11 feststehend an geordnet ist. Auf seiner gegenüberliegenden Seite ist an dem Gummiblock 12 eine Vibrationseinheit 13 in Form eines Motors 13 mit exzentrischer Schwungscheibe angeordnet. Unterhalb der Vibrationsein heit 13 ist der Ladestecker 15 angeordnet und mittels eines starren Verbindungselements 14 mit der Vibrationseinheit 13 starr und feststehend verbunden. The end effector 11 has, in addition to the charging plug 15, an elastic damping unit 12 in the form of a rubber block 12, which is arranged with its one side at the end of the end effector 11 fixed to. On its opposite side, a vibration unit 13 in the form of a motor 13 with eccentric flywheel is arranged on the rubber block 12. Below the Vibrationsein unit 13, the charging plug 15 is arranged and rigidly and fixedly connected by means of a rigid connecting element 14 with the vibration unit 13.
Die Vibrationseinheit 13 kann im Betrieb den Ladestecker 15 zu Schwingungen in mehreren Schwin gungsrichtungen A anregen. Diese Schwingungen breiten sich im Wesentlichen in der Drehungsrichtung der Schwungscheibe aus, erstrecken sich jedoch auch in die übrigen Raumrichtungen, so dass der Lade stecker 15 von der Vibrationseinheit 13 mehrdimensional zu Schwingungen angeregt werden kann. During operation, the vibration unit 13 can excite the charging connector 15 to oscillate in a plurality of vibration directions A. These vibrations propagate essentially in the direction of rotation of the flywheel, but also extend in the other spatial directions, so that the charging plug 15 can be multidimensional excited by the vibration unit to vibrate.
Die Aufladevorrichtung 1 weist ferner eine Steuerungseinheit 16 auf, welche auch als Rechnereinheit 16 bezeichnet werden kann. Die Steuerungseinheit 16 ist signalübertragend bzw. energieübertragend mit der Vibrationseinheit 13 verbunden, um diese zu betreiben. Ferner ist die Steuerungseinheit 16 mit den Antrieben des Roboterarms 10 verbunden, um diese zu betreiben. Ferner kann die Steuerungseinheit 16 auch die elektrische Energieübertragung über den Ladestecker 15 an die Ladebuchse 21 steuern bzw. regeln. The charging device 1 also has a control unit 16, which may also be referred to as a computer unit 16. The control unit 16 is signal transmitting or energy transmitting connected to the vibration unit 13 to operate them. Further, the control unit 16 is connected to the drives of the robot arm 10 to operate them. Furthermore, the control unit 16 can also control or regulate the electrical energy transmission via the charging plug 15 to the charging socket 21.
Die erfindungsgemäße Aufladevorrichtung 1 kann nun erfindungsgemäß wie folgt genutzt werden: Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum selbsttätigen Verbinden des Aufladeanschlusses 15 mit der Aufladeanschlussaufnahme 21. Zunächst erfolgt ein Positionieren 100 des Ladesteckers 15 entlang einer Ansteckrichtung B gegenüber der Ladebuchse 21 mittels des Roboter arms 10. Die Ansteckrichtung B ist diejenige Richtung entlang der gemeinsamen Achse von Ladestecker 15 und Ladebuchse 21, in welcher der Ladestecker 15 in die Ladebuchse 21 eingesteckt werden kann.The charging device 1 according to the invention can now be used according to the invention as follows: 2 shows a flow chart of a method according to the invention for the automatic connection of the charging connection 15 to the charging connection receptacle 21. First of all, a positioning 100 of the charging plug 15 is carried out along a contact direction B with respect to the charging socket 21 by means of the robot arm 10. The contact direction B is that direction along the common axis of charging plug 15 and charging socket 21, in which the charging plug 15 can be inserted into the charging socket 21.
Die Ansteckrichtung B kann auch als Fügerichtung B bezeichnet werden. Aus dieser Ausgangslage heraus kann der Ladestecker 15 entlang der gemeinsamen Achse mit der Ladebuchse 21 durch den Roboterarm 10 bewegt und in der Ansteckrichtung B durch Einführen bzw. durch Anstecken mit der Ladebuchse 21 verbunden werden. The Ansteckrichtung B can also be referred to as the joining direction B. From this initial position, the charging plug 15 can be moved along the common axis with the charging socket 21 by the robot arm 10 and connected in the Ansteckrichtung B by insertion or by plugging with the charging socket 21.
Zuvor erfolgt jedoch ein Aktivieren 200 der Vibrationseinheit 13 des Roboterarms 10, so dass der Lade stecker 15 gegenüber der Ladebuchse 21 zu Schwingungen angeregt wird. Erst in diesem Zustand erfolgt erfindungsgemäß ein Hineinbewegen 300 des Ladesteckers 15 in der Ansteckrichtung B in die Ladebuch se 21, was aufgrund der Schwingungen des Ladesteckers 15 mit geringerer Reibung gegenüber der La debuchse 21 erfolgen kann. Auch können durch die Schwingungen ein Klemmen und Verkanten wäh rend des Ansteckens vermieden werden, so dass erfindungsgemäß das Verbinden vergleichbar einer mehrdimensionalen Bewegungen eines Benutzers erfolgen kann. Ist das Ende des Hineinbewegens 300 erreicht, erfolgt ein Deaktivieren 400 der Vibrationseinheit 13 und das Verbinden bzw. Anstecken ist abgeschlossen, so dass ein Aufladen des wiederaufladbaren elektrischen Energiespeichers des Fahrzeugs 2 erfolgen kann. Before this, however, an activation 200 of the vibration unit 13 of the robot arm 10, so that the charging plug 15 is excited relative to the charging socket 21 to vibrate. Only in this state is carried out according to the invention a moving in 300 of the charging plug 15 in the Ansteckrichtung B in the charging SE 21, which can be done due to the vibrations of the charging plug 15 with less friction against the La deco socket 21. Also can be avoided by the vibrations clamping and tilting currency end of the contagion, so that according to the invention the connection can be made comparable to a multi-dimensional movements of a user. When the end of the in-move 300 has been reached, deactivation 400 of the vibration unit 13 takes place and the connection or plugging in is completed so that charging of the rechargeable electrical energy store of the vehicle 2 can take place.
Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum selbsttätigen Trennen des Aufladeanschlusses 15 von dem Aufladeanschlussaufnahme 21. Da sich der Ladestecker 15 in diesem Fall bereits in der Ladebuchse 21 eingesteckt befindet, wird zunächst ein Aktivieren 500 der Vibrations einheit 13 des Roboterarms 10 ausgeführt, so dass der Ladestecker 15 gegenüber der Ladebuchse 21 zu Schwingungen angeregt wird. In diesem Zustand erfolgt entlang der gemeinsamen Achse von Ladeste cker 15 und Ladebuchse 21 ein Herausbewegen 600 des Ladesteckers 15 in einer Absteckrichtung C aus der Ladebuchse 21 mittels des Roboterarms 10. Die Absteckrichtung C ist dabei der Aufsteckrichtung B entlang der gemeinsamen Achse von Ladestecker 15 und Ladebuchse 21 entgegengerichtet und kann auch als Trennrichtung C bezeichnet werden. 3 shows a flowchart of a method according to the invention for the automatic disconnection of the charge connection 15 from the charge connection receptacle 21. Since the charge plug 15 is already plugged into the charge socket 21 in this case, an activation 500 of the vibration unit 13 of the robot arm 10 is initially executed. so that the charging plug 15 is excited relative to the charging socket 21 to vibrate. In this state takes place along the common axis of Ladeste cker 15 and charging socket 21 a move 600 of the charging plug 15 in a staking C from the charging socket 21 by means of the robot arm 10. The Stake C is the Aufsteckrichtung B along the common axis of charging connector 15 and Charging socket 21 opposite and can also be referred to as a separating direction C.
Aufgrund der Schwingungen des Ladesteckers 15 gegenüber der Ladebuchse 21 kann auch ein Trennen des Ladesteckers 15 von der Ladebuchse 21 mit geringeren Reibkräften sowie geringerem Klemmen und Verkanten erfolgen. Ist das Ende des Herausbewegens 600 erreicht, erfolgt ein Deaktivieren 700 der Vibrationseinheit 13 und das Trennen bzw. Abstecken ist abgeschlossen. Due to the vibrations of the charging plug 15 relative to the charging socket 21, it is also possible for the charging plug 15 to be disconnected from the charging socket 21 with lower frictional forces and less jamming and jamming. When the end of the moving out 600 is reached, deactivating 700 of the vibrating unit 13 takes place and the disconnecting is completed.
Erfindungsgemäß kann auf diese Art und Weise ein selbststätiges Verbinden und Trennen der Verbin dungspartner mit geringerem Kraftaufwand und mit reduzierten Störungen durch Klemmen und Verkan- ten erfolgen. Dies kann die Konstruktion des Roboterarms 10 insbesondere hinsichtlich seiner mehrach sigen bzw. mehrdimensionalen Ausgestaltung einfacher machen, es aber dennoch ermöglichen, mehr dimensionale Bewegungen eines Benutzers nachzuempfinden, welche die zuvor beschriebenen Erleich terungen beim Anstecken und beim Abstecken bewirken können. According to the invention, a self-acting connection and disconnection of the connec tion partners in this way with less effort and with reduced interference by clamping and Verkan be done. This may make the construction of the robotic arm 10 easier, particularly with respect to its multi-axis or multi-dimensional configuration, but still allow it to simulate more dimensional movements of a user who may effect the above-described facilitation when plugged in and unplugged.
BEZUGSZEICHENLISTE (Teil der Beschreibung) REFERENCE LIST (part of the description)
A Schwingungsrichtungen des Aufladeanschlusses 15 A vibration directions of the charging port 15th
B Ansteckrichtung  B insertion direction
C Absteckrichtung  C staking direction
X Längsrichtung; Tiefe X longitudinal direction; depth
Z vertikale Richtung; Höhe  Z vertical direction; height
1 (Auflade-)Vorrichtung 1 (charging) device
10 Positionierungseinheit; Roboterarm  10 positioning unit; robot arm
11 Endeffektor  11 end effector
12 elastisches Dämpfungselement  12 elastic damping element
13 Vibrationseinheit; Motor mit exzentrischer Schwungscheibe  13 vibration unit; Motor with eccentric flywheel
14 Verbindungselement  14 connecting element
15 Aufladeanschluss; Ladestecker  15 charging port; charging plug
16 Steuerungseinheit; Recheneinheit  16 control unit; computer unit
2 Fahrzeug; Personenkraftfahrzeug 2 vehicle; Passenger car
20 Karosserie  20 bodywork
21 Aufladeanschlussaufnahme; Ladebuchse; Gegenstecker  21 charging connection receptacle; Charging socket; Mating connector
3 Untergrund 3 underground
100 Positionieren Aufladeanschluss 15 gegenüber Aufladeanschlussaufnahme 21100 Position Charging port 15 opposite Charging port 21
200 Aktivieren Vibrationseinheit 13 200 Activate vibration unit 13
300 Hineinbewegen Aufladeanschluss 15 in Aufladeanschlussaufnahme 21 300 Moving in Charging port 15 in Charging port 21
400 Deaktivieren Vibrationseinheit 13 bei Erreichen Ende Hineinbewegen 300400 Deactivate vibration unit 13 when reaching the end Move in 300
500 Aktivieren Vibrationseinheit 13 500 activate vibration unit 13
600 Herausbewegen Aufladeanschlusses 15 aus Aufladeanschlussaufnahme 21 600 Moving out Charging port 15 from Charging port 21
700 Deaktivieren Vibrationseinheit 13 bei Erreichen Ende Herausbewegen 600 700 Deactivate vibration unit 13 when reaching end move out 600

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung (1) zum selbsttätigen Verbinden/Trennen eines Aufladeanschlusses (15) mit/von ei ner Aufladeanschlussaufnahme (21) eines Fahrzeugs (2), mit wenigstens einer Positionierungseinheit (10), welche ausgebildet ist, den Aufladeanschluss (15) entlang einer Ansteckrichtung (B) in die Aufladeanschlussaufnahme (21) hineinzubewegen und/oder entlang einer Absteckrichtung (C) aus der Aufladeanschlussaufnahme (21) herauszube wegen, gekennzeichnet durch eine Vibrationseinheit (13), welche ausgebildet ist, den Aufladeanschluss (15) gegenüber der Auf ladeanschlussaufnahme (21) zu Schwingungen anzuregen. Anspruch [en] A device (1) for automatically connecting / disconnecting a charging port (15) to / from a charging port receptacle (21) of a vehicle (2), comprising at least one positioning unit (10) configured to charge the charging port (15) along one Ansteckrichtung (B) into the Aufladeanschlussaufnahme (21) move into it and / or along a staking (C) from the Aufladeanschlussaufnahme (21) herauszube due, characterized by a vibration unit (13), which is formed, the charging port (15) against the charging connection receptacle (21) to induce vibrations.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationseinheit (13) ausgebildet ist, den Aufladeanschluss (15) gegenüber der Aufladean schlussaufnahme (21), vorzugsweise im Wesentlichen, entlang der Achse entlang der Ansteckrich tung (B) und/oder entlang der Absteckrichtung (C) zu Schwingungen anzuregen. 2. Device (1) according to claim 1, characterized in that the vibration unit (13) is formed, the charging port (15) against the Aufladean final recording (21), preferably substantially, along the axis along the Ansteckrich device (B) and / or to stimulate vibrations along the staking direction (C).
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationseinheit (13) ausgebildet ist, den Aufladeanschluss (15) gegenüber der Aufladean schlussaufnahme (21), vorzugsweise im Wesentlichen, entlang einer Achse, vorzugsweise entlang beider Achsen, senkrecht zur Ansteckrichtung (B) und/oder senkrecht zur Absteckrichtung (C) zu Schwingungen anzuregen. 3. Device (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the vibration unit (13) is formed, the charging port (15) against the Aufladean schlussaufnahme (21), preferably substantially, along an axis, preferably along both axes, perpendicular to the Ansteckrichtung (B) and / or perpendicular to the stake (C) to induce vibrations.
4. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationseinheit (13) ausgebildet ist, den Aufladeanschluss (15) gegenüber der Aufladean schlussaufnahme (21), vorzugsweise im Wesentlichen, um die Achse entlang der Ansteckrichtung (B) und/oder entlang der Absteckrichtung (C) zu Torsionsschwingungen anzuregen. 4. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the vibration unit (13) is formed, the charging port (15) against the Aufladean final recording (21), preferably substantially to the axis along the Ansteckrichtung (B) and / or along the stakeout direction (C) to induce torsional vibrations.
5. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationseinheit (13) wenigstens einen Motor (13) mit exzentrischer Schwungscheibe auf weist. 5. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the vibration unit (13) has at least one motor (13) with eccentric flywheel on.
6. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationseinheit (13) wenigstens einen piezoelektrischen Aktor aufweist. 6. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the vibration unit (13) has at least one piezoelectric actuator.
7. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufladeanschluss (15) mittels der Vibrationseinheit (13) mit der Positionierungseinheit (10) verbunden ist, 7. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the charging port (15) by means of the vibration unit (13) is connected to the positioning unit (10),
8. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufladeanschluss (15) und/oder die Vibrationseinheit (13) mittels eines elastischen Dämp fungselements (12) mit der Positionierungseinheit (10) verbunden ist/sind. 8. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the charging port (15) and / or the vibration unit (13) by means of an elastic Dämp tion element (12) with the positioning unit (10) is / are connected.
9. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationseinheit (13) und der Aufladeanschluss (15), vorzugsweise und ein elastisches Dämp- fungselement (12), an einem Endeffektor (11) der Positionierungseinheit (10) angeordnet sind. 9. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the vibration unit (13) and the charging port (15), preferably and an elastic damping element (12), on an end effector (11) of the positioning unit (10). are arranged.
10. Verfahren zum selbsttätigen Verbinden eines Aufladeanschlusses (15) mit einer Aufladean A method of automatically connecting a charging port (15) to a charging port
schlussaufnahme (21) eines Fahrzeugs (2), mit wenigstens den Schritten:  Final recording (21) of a vehicle (2), with at least the steps:
Positionieren (100) des Aufladeanschlusses (15) entlang einer Ansteckrichtung (B) gegenüber der Aufladeanschlussaufnahme (21) mittels einer Positionierungseinheit (10), Aktivieren (200) einer Vibrationseinheit (13) der Positionierungseinheit (10), so dass der Auflade anschluss (15) gegenüber der Aufladeanschlussaufnahme (21) zu Schwingungen angeregt wird, und Positioning (100) of the charging port (15) along a Ansteckrichtung (B) opposite the Aufladeanschlussaufnahme (21) by means of a positioning unit (10), activating (200) a vibration unit (13) of the positioning unit (10), so that the charging port (15 ) is excited to vibrate with respect to the charge port receptacle (21), and
Hineinbewegen (300) des Aufladeanschlusses (15) entlang der Ansteckrichtung (B) in die Auflade anschlussaufnahme (21). Move (300) the charging port (15) along the Ansteckrichtung (B) in the charging connection receptacle (21).
11. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch wenigstens den weiteren Schritt: bei Erreichen des Endes des Hineinbewegens (300), Deaktivieren (400) der Vibrationseinheit (13). 11. The method according to claim 10, characterized by at least the further step: upon reaching the end of the in-move (300), deactivating (400) of the vibration unit (13).
12. Verfahren zum selbsttätigen Trennen eines Aufladeanschlusses (15) von einer Aufladeanschluss aufnahme (21) eines Fahrzeugs (2), mit wenigstens den Schritten: 12. A method for automatically disconnecting a charging port (15) from a charging port receptacle (21) of a vehicle (2), comprising at least the steps of:
Aktivieren (500) einer Vibrationseinheit (13) der Positionierungseinheit (10), so dass der Auflade- anschluss (15) gegenüber der Aufladeanschlussaufnahme (21) zu Schwingungen angeregt wird, und Herausbewegen (600) des Aufladeanschlusses (15) entlang einer Absteckrichtung (C) aus der Auf ladeanschlussaufnahme (21) mittels der Positionierungseinheit (10). Activating (500) a vibration unit (13) of the positioning unit (10) so that the charging port (15) is made to oscillate with respect to the charging port receptacle (21), and Moving out (600) of the charging port (15) along a stakeout (C) from the on charging terminal receptacle (21) by means of the positioning unit (10).
13. Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch wenigstens den weiteren Schritt:  13. The method according to claim 12, characterized by at least the further step:
bei Erreichen des Endes des Herausbewegens (600), Deaktivieren (700) der Vibrationseinheit (13).  upon reaching the end of the moving out (600), deactivating (700) the vibration unit (13).
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