CN103930299B - 在插电式车辆中用于自动建立和断开充电连接的装置 - Google Patents

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Abstract

一种在插电式车辆中用于自动建立和断开充电连接的充电装置，该充电装置包括插电式车辆、充电电气单元、充电站以及用来给车辆蓄能器充电的充电电缆或者以电缆接线的充电连接，充电电气单元包括插座，充电电缆包括插头，并且充电装置设计为：使得插座具有一个或者多个导入喇叭体，插头具有一个或者多个导入销针，每一导入销针配置于一个确定的导入喇叭体，在建立充电连接时可以在充电站和充电电气单元之间交换信息，在未建立充电连接时可以在充电站和车辆之间交换信息，插头和连接于该插头的充电电缆加强段可以通过充电站所包括的导引机构沿着预定空间方向以耦合运动的形式在最大预定耦合长度上运动，并且插头和连接于该插头的充电电缆加强段可以通过充电站所包括的导引机构逆着所述预定空间方向以解耦运动的形式在耦合长度上运动。

Description

在插电式车辆中用于自动建立和断开充电连接的装置
技术领域
本发明涉及一种充电装置，用于自动建立和断开充电连接，该充电装置包括插电式车辆与充电电气单元、充电站和充电电缆，用于通过以电缆接线的充电连接给车辆蓄能器充电，所述充电电气单元包括插座，并且所述充电电缆包括插头。
背景技术
混合动力和电动车具有电气化驱动系与电力蓄能器。该蓄能器通常被设计成高压蓄电池，大多在行驶驱动过程中通过电机在电动机模式下工作使其放电，并且在发电机模式下工作给其充电。通常还附加地存在着在外部充电源处给蓄电池充电的可能性。若为传导充电，也就是以电缆接线的充电方式，则通过充电电缆将车辆与充电站相连。充电连接大多是通过插头-插座接触方式实现，车辆的充电电气单元包括插座。插头构成充电电缆的组成部分，充电电缆又与充电站相连或者可以与其相连。车辆使用者的操作类似于加油站的操作方式，也就是说，插头等同于加油枪，插座等同于油箱口，使用者将插头放在插座之中，即可开始充电。对于使用者而言，缺点是舒适性有限。操作电缆时存在衣服被充电电缆弄脏的危险。此外，建立和断开充电连接也需要一些时间。由于插电式车辆在现有技术条件下所能实现的续行里程有限，充电次数远远多于内燃机车辆的加油次数，因此需要反复建立充电连接，尤其对于高级插电式车辆而言，会丧失舒适感，让使用者感到不快。断开充电连接的过程与此类似。
在现有技术条件下，例如可利用对接系统来应对这些缺点，以自动方式建立和断开充电连接，让使用者感到更加舒适。对此，例如按照DE 10 2009 023 409A1所述，将车辆的运动用来在安装于车辆侧的对接模块和充电站上的充电模块之间建立连接。在使用者凭感觉将车停放在一定停靠位置的过程中自动建立充电连接。其缺点是需要充电模块，充电站的构造复杂。由于要利用车辆的运动，只能将车辆上的对接模块安置在车辆尾部或者前面。几乎无法考虑采用车辆侧面、底部或者车顶区域的可用结构空间。此外还必需“精准”驾驶车辆靠近充电模块，才能建立连接。
发明内容
本发明的任务在于提出一种经过改进的在插电式车辆中用于自动建立和断开充电连接的装置。
一方面，采用具有以下特征的充电装置可解决这一任务，即：充电装置，包括插电式车辆与充电电气单元、充电站和充电电缆，用于通过以电缆接线建立的充电连接给车辆蓄能器充电，所述充电电气单元包括插座，并且所述充电电缆包括插头，所述插座具有一个或者多个导入喇叭体，所述插头具有一个或者多个导入销针，每一导入销针配置于一个确定的导入喇叭体，在建立充电连接时能在充电站与充电电气单元之间交换信息，在没有建立充电连接时能在充电站与车辆之间交换信息，所述插头和所述充电电缆连接于该插头的加强段能通过充电站所包括的导引机构沿着预定空间方向以耦合运动的形式在最大预定耦合长度上运动，所述插头和所述充电电缆连接于该插头的加强段能通过充电站所包括的导引机构逆着所述预定空间方向以解耦运动的形式在所述耦合长度上运动，所述加强段为充电电缆的机械加强部分，所述加强部分的尺寸是这样确定的，即，使得充电电缆在加强段中保持稳定，防止由插头和充电电缆的重力引起挠曲，所述加强部分的尺寸是这样确定的，即，使得充电电缆在该段中在超过插头和充电电缆重力的力作用下可弯曲。
另一方面，采用具有以下特征的充电装置也可解决这一任务，即：充电装置，包括插电式车辆与充电电气单元、充电站和充电电缆，用于通过以电缆接线建立的充电连接给车辆蓄能器充电，所述充电电气单元包括插座，并且所述充电电缆包括插头，所述插座具有一个或者多个导入喇叭体，所述插头具有一个或者多个导入销针，每一导入销针配置于一个确定的导入喇叭体，在建立充电连接时能在充电站与充电电气单元之间交换信息，在没有建立充电连接时能在充电站与车辆之间交换信息，所述插头和所述充电电缆连接于该插头的加强段能通过充电站所包括的导引机构沿着预定空间方向以耦合运动的形式在最大预定耦合长度上运动，所述插头和所述充电电缆连接于该插头的加强段能通过充电站所包括的导引机构逆着所述预定空间方向以解耦运动的形式在所述耦合长度上运动，所述加强段被加固成机械刚性的充电杆，所述插座与每一导入喇叭体刚性相连，所述插座在两个空间方向上能偏转地支承，这两个空间方向的取向与由充电站的导引机构引起的插头运动所确定的空间方向互补。
按照本发明，充电装置包括插电式车辆与充电电气单元、充电站和充电电缆，用于通过以电缆接线的充电连接给车辆蓄能器充电，所述充电电气单元具有插座，并且所述充电电缆具有插头，主要特征在于插座的一个或者多个导入喇叭体。插头还具有一个或多个导入销针，每一导入销针均配置于一个确定的导入喇叭体。此外当充电站和充电电气单元之间建立了充电连接时，以及当充电站和车辆之间未建立充电连接时，还可以交换信息。插头和充电电缆连接于该插头的加强段还可以通过充电站所包括的导引机构沿着预定空间方向以耦合运动的形式在最大预定耦合长度上运动，并且可以逆着所述预定空间方向以解耦运动的形式在相同的耦合长度上运动。
由于耦合运动和解耦运动可以替代手工操作插头，因此对于使用者而言特别有益。
按照本发明的一种优选实施方式，将导引机构设计成可引导插头与加强段的可电机驱动的导臂。
作为可选方案，可以将导引机构设计成可电机驱动的线缆卷盘，从而能够在线缆卷盘转动时沿着与线缆卷盘相切的方向引导插头与加强段。
利用导臂或者线缆卷盘实现了可以在实施耦合运动或者解耦运动时定向移动插头的技术效果。可以将其用来使得插头朝向车辆运动或者离开车辆。
此外有利的是，为了建立充电连接在车辆与充电站之间交换的信息包括关于车辆位置的信息，并且车辆为了建立充电连接而占据的充电位置相对于充电站处在预定的充电位置范围内。在该实施方式中可向驾驶员显示车辆进入充电位置范围并且占据了充电位置，并且在占据充电位置时开始耦合运动。
这意味着：如果车辆处在充电位置中，就能建立充电连接。
当占据充电位置时，插头与插座之间的空间距离低于耦合长度。此外还通过导入喇叭体的开口面确定体现所有可能占据的充电位置的充电位置范围，若为多个导入喇叭体，则通过开口面最小的那个导入喇叭体的开口面确定充电位置范围。
换句话说，车辆上的导入喇叭体在占据了停靠位置后处在插头的耦合运动有效范围内。
所述充电位置范围的特征在于，当占据充电位置并且实施耦合运动时，每个导入销针便穿过配置于该导入销针的导入喇叭体的开口面并且进入到该导入喇叭体之中。
此外还可以将加强段设计成充电电缆的一个机械加强部分。可以适当确定加强部分的尺寸，使得充电电缆在加强段中保持稳定，防止插头和充电电缆的重力引起挠曲，但是在超过插头和充电电缆重力的力作用下可弯曲。
由于充电电缆在加强段中具有这种确定的柔韧性形式，因此充电电缆在该区域内能够可控弯曲或挠曲。
按照另一种实施方式，可以对此加以利用，如果插座具有多个导入喇叭体，并且每个导入销针均可进入到配置于该导入销针的导入喇叭体之中，从而可通过耦合运动在占据充电位置时建立充电连接。当实施耦合运动时，每个导入喇叭体均可按一种导引运动引导进入的导入销针，该导引运动确定与通过耦合运动确定的空间方向互补的空间方向，并且使得充电电缆在加强段中挠曲。耦合运动和导引运动使得插头移入插座中并且建立插头-插座接触。当建立了插头-插座接触时，耦合运动结束。
换句话说，耦合运动与喇叭体壁面相结合，可将弯曲力矩施加给加强区中的电缆，从而定向引导插头朝向插座运动。
也可选择将所述加强段加固成机械刚性的充电杆，并且将插座与每一导入销针刚性相连。在这种情况下，插座可以在两个空间方向偏转，这两个空间方向的取向与充电站的导引机构引起的插头运动所确定的空间方向互补。
如果充电电缆被加强形成了一充电杆并且插座具有多个导入喇叭体，则每个导入销针均可进入到配置于该导入销针的导入喇叭体之中，从而可通过耦合运动在占据充电位置时建立充电连接。当实施耦合运动时，每个往导入喇叭体中进入的导入销针向导入喇叭体执行一种导引运动，该导引运动使可偏转的插座朝向插头偏转。耦合运动和导引运动使得插头移入插座中，并且建立插头-插座接触。当建立了插头-插座接触时，耦合运动结束。
该实施方式的特殊优点在于，可在耦合运动过程中使得插座适当偏离充电杆，从而使得插头朝向插座定向运动。
作为可选方案，插座可以具有刚好一个旋转对称并且位于喇叭体颈部的导入喇叭体。另外，插头还可以具有刚好一个导入销针并且构造为旋转对称的。插头可以具有起到导入销针作用的锥形嵌塞状部分。
插座和插头的旋转对称结构可保证唯一一个导入喇叭体就足以可靠地建立插头插座连接。
与加强段中的柔性充电电缆相结合，当通过耦合运动占据充电位置时，插塞就会进入导入喇叭体之中建立充电连接。当实施耦合运动时，导入喇叭体可按一种导引运动引导插塞进入，该导引运动确定与通过耦合运动确定的空间方向互补的空间方向，并且使得充电电缆在加强段中挠曲。耦合运动和导引运动使得插头移入插座中，并且建立插头-插座接触。当建立了插头-插座接触时，耦合运动便结束。
若使用充电杆以及旋转对称的插座与旋转对称的插头，当通过耦合运动占据充电位置时，插塞就会进入导入喇叭体之中以建立充电连接。当实施耦合运动时，往导入喇叭体进入导入喇叭体之中的插塞就会使得导引运动偏转，该导引运动使可偏转的插座朝向插头偏转。耦合运动和导引运动使得插头移入插座中，并且建立插头-插座接触。当建立了插头-插座接触时，耦合运动便结束。
由于插座和插头为旋转对称结构，因此一对导入喇叭体和导入销针就足以建立所要求的接触。插头和插座可以相对于插头和插座的共同旋转轴线占据任意的角位置。因为相对于该轴线旋转对称的插座和插头必须占据一定的角位置才能建立接触，因此在上述这种情况下使用多个导入喇叭体和导入销针，从而确定相应的角位置。
当建立了插头-插座接触时，就建立了充电连接并且可以给蓄能器充电。在建立了充电连接时在充电站与车辆之间交换的信息包括关于蓄能器电气状态的数据，从而可在建立了充电连接和/或将蓄能器完全充满时开始解耦运动。在执行解耦运动时便可以断开插头-插座接触。
该实施方式的优点在于，可以独立于充电过程状态使得车辆自动与充电源分开，或者当蓄能器充满时自动使其分开。不需要通过车辆使用者手动操作充电装置。
附加地，每一导入喇叭体还可以具有一个罩盖，可以在需要建立充电连接时将其打开，并且可在没有建立充电连接时将其关闭。
这样尤其可在行驶状态下保证插座不被污染。
本发明基于以下考虑：对于电动车而言，已得到认可的现有技术是手动插接充电接口的传导式充电方法，也就是以电缆接线的充电方法。同时许多制造商正在研究自动感应方法。用于传导系统的自动和半自动方法均为其它技术领域已知的方法。例如用于笔记本电脑的扩展坞(Docking-Stationen)，或者用于电动割草机的充电设施。
但是将充电电缆手动插接在车辆上的方式非常不舒适，例如电缆可能会将使用者弄脏。感应方法需要非常复杂的技术，因此成本极大，需要很多结构空间，并且会增大重量。此外，通过磁场实现的感应充电技术还有很高的传输损耗。源自铁路技术和自动化技术之类的可选应用的自动耦合系无法满足车辆制造业对应用的苛刻安全要求，这涉及到例如高压电安全性以及众多环境影响的耐抗性/稳健性，尤其必须排除使用过程中未经培训人员错误操作可能引起的人身伤害危险。
推荐将车辆自动连接到充电装置的一种装置和一种方法作为改善措施。为此首先粗略定位车辆，通过车辆底部相对于充电装置部件的位置进行粗略定位。通过直线运动使得可弯曲的充电电缆朝向车辆的充电插座运动。朝向车辆的充电电缆端部具有一个充电插头，并且具有确定的弯曲刚度，因此也将其称作导入杆。车辆的充电插座具有导入喇叭体。作为可选方案，导入喇叭体和充电插头也可以是柔性支承的，或者充电电缆在导入杆后面继续的延伸中是柔性的，从而能够将充电插头精密定位在目标位置上，也就是定位在充电插座上。在此，通过直线运动和柔性支承或者电缆的柔韧性而覆盖三个空间方向。此外还将插头和插座设计成旋转对称的，从而也覆盖了插头相对于插座的旋转自由度。可以通过许多实施方式使得该方法适应于很多边界条件。该措施的优点在于利用传统的构件。该解决方案尤其在车辆一方并不复杂，而且重量很小，所需结构空间很少，并且成本很少。电气连接基于标准规格的接口。如果安置在底部，也有利于在接触状态下防止受到破坏和气候影响。
附图说明
以下将解释本发明的优选实施例。附图所示均为本发明的其它细节、优选实施方式和改进实施方式。具体附图示意如下
附图1旋转对称的插座和旋转对称的插头
附图2a)、2b)、2c)利用插座、插头和具有加强段的充电电缆建立充电连接
附图3a)、3b)利用可以旋转的插座、插头和充电杆建立充电连接
相同的附图标记均表示相同的特征或零部件。
具体实施方式
附图1所示为旋转对称的插座(1)和旋转对称的插头(2)，可用于建立插头插座连接，通过外部电源给插电式车辆的蓄能器充电。将旋转轴线显示为虚线。插座的特定触点配置于插头的特定触点，参见附图1中带边框的区域。与插塞(Klinkenstecker)和插孔(Klinkenbuchse)一样，触点均为旋转对称构造。不失一般性，这些触点均配有控制线、地线和相线。通过控制线在车辆或充电电气单元与外部电源之间进行通信。插头在配置于插座的这一端呈锥形。锥形的插塞起到导入销针作用。
从附图2中也可看出插头的锥形设计。插座是插电式车辆的电子充电器的一部分。用来建立插头插座连接的插头位于充电电缆的一端上。当建立了充电连接时，充电电缆另一端与外部电源相连。在此，所涉及的可以是公共直流充电站或者车辆使用者家中的交流充电盒。不失一般性，继续以充电站为出发点。
在附图2中描绘了车辆外表面(3)。插座被固定安装在导入喇叭体(4)的颈部，喇叭体在与插座相对的这一端具有开口面。由于开口面构成车辆外表面的挖空部分，因此可以给开口面配置一个罩盖(5)。就此而言，罩盖类似于传统内燃机车辆的油箱盖。罩盖可防止弄脏插座和喇叭体，并且有助于车辆的美观。如果喇叭体的安装位置在车辆底部区域，那么罩盖的美观作用就不很重要。插头被安置在充电电缆(6)的一端上。充电电缆在安置于插头上的这一端有一定长度的加强段。在该加强段(7)中，电缆可以具有与其余电缆段中不同的、更加稳定的绝缘材料。加强段中其余电缆段的绝缘材料可以选择具有较高的密度。还可选择给加强段中的充电电缆配置附加的机械构件，例如金属编织层。在加强段中通过加强手段适当加固充电电缆，使得充电电缆在固定于加强段之内的某个点时不会在电缆本身和插头的重力作用下弯曲。如果还有超过重力的力作用在电缆加强段区域中的某个部位上，则电缆就会在加强段区域中弯曲。
附图2a)所示为充电站的导引机构(8)的示意图，该导引机构可在某一空间方向中执行预定的直线运动。由于充电电缆具有抵抗自身重力的弯曲刚度，因此可引导插头在相同的空间方向中运动。可以在预定的长度上执行导引机构的运动，该长度也称作耦合长度。将引起插头运动的导引机构的运动称作耦合运动。也可通过导引机构执行解耦运动。导引机构在解耦运动过程中执行与耦合运动方向相反的运动。
为了建立充电连接，也就是在充电电缆的插头与电子充电器的插座之间建立插头插座连接，车辆必须相对于充电站占据一个粗略的地点位置。可以将该位置称作粗略位置或者充电位置。如果耦合运动可使得插头在耦合运动过程中进入喇叭体的开口面并且锥形导入销针进入导入喇叭体，那么就已占据了车辆的粗略位置。粗略位置这一说法表示：为了自动建立充电连接，车辆不必处在某个精确的地点位置，而是仅仅处在相对于充电站的某个大致位置即可。
在附图2a)中反映了已进入喇叭体之中的导入销针。粗略位置的地点范围取决于喇叭体的开口面以及插头在初始位置中与开口面的距离或者耦合长度。
附图2b)所示为耦合运动过程中喇叭体的作用。喇叭体壁面在实施耦合运动的过程中对插头施力。该作用力称作引导力，并且足以使得电缆在加强段区域中弯曲。耦合运动连续引导插头朝向固定于喇叭体颈部的插座运动。
继续实施耦合运动就会在插头和插座之间形成连接，参见附图2c)。通过控制线在充电源与车辆的充电电气单元之间进行双向通信，用于传输蓄电池充电的调节和控制参数。
附图3a)所示为充电装置的另一种实施方式。与附图2a)～c)所示实施方式的区别在于，在加强段区域内将充电电缆加固成为充电杆(7')。插座(1')和导入喇叭体固定相连并且可以偏转(4')。插座的偏转能力所实现的空间方向相当于车辆外表面(3)所展开的空间方向。
换句话说，插座可以在喇叭体区域内与车辆外表面铅垂线互补的空间方向中偏转。当车辆占据粗略位置时，插座尤其可以在与充电杆的耦合运动方向互补的空间方向中偏转。当车辆处在粗略位置中时，插头就会在实施耦合运动时进入导入喇叭体之中建立插头插座连接，参见附图3a)。当插头与喇叭体壁面之间形成机械接触时，通过充电杆继续实施耦合运动就会产生朝向喇叭体和插座的偏转引导力。这一点通过弯曲的箭头予以表示。通过耦合运动和偏转引导力，连续地引导插头朝向插座运动。
附图2和3中所示的插座和插头均为旋转对称构造，因此可通过耦合运动和引导力自动实现插头插座连接，从而建立充电连接。不必使得插头相对于插座在旋转轴线方向保持一定的角位置。当插头和插座之间形成导电连接时，利用充电站和车辆之间的通信结束耦合运动。耦合长度是车辆可以占据粗略位置以建立充电连接的另一个参数，因为当占据粗略位置时，插座和插头之间的距离不允许超过耦合长度。
按照另一种实施方式，插座和喇叭体不是旋转对称构造。在这种情况下，插头和插座必须占据一定的相对角位置，才能建立充电连接。所涉及的并非是一种插塞与相应的插座，而是例如具有多个销针的插头，这些销针配置于插座的确定的触点。如果使用非旋转对称的插头插座组合，则插座具有至少两个导入喇叭体。每一导入喇叭体均配置于一确定的导入销针。导入销针位于插头上。如果每一导入销针均在实施耦合运动时进入与其对应的导入喇叭体之中，就已到达了粗略位置。因此除了耦合长度以及插座与插头的距离之外，在实施耦合运动之前还可通过开口面最小的导入喇叭体给定粗略位置的地点范围。
可以用不同的方式在实施耦合运动之前粗略定位车辆。若为位置固定的充电站，例如可以通过诸如槛坎之类的结构性措施，或者通过近地面标记指引驾驶员驶向车辆的停靠位置，也就是以上所述的粗略位置。也可以利用车辆外部的机械结构或者车辆的自动驾驶辅助系统，使得车辆在没有驾驶员干预的情况下进入粗略位置。还可选择通过驾驶辅助系统协助驾驶员，并且通过导航指示引导进入粗略位置。一旦车辆到达了停靠位置，即以上所述的粗略位置，也就是可以建立充电连接，就会就会将充电站初始化。为此需要在车辆与充电站之间至少进行单向通信。例如可以将其设计为无线连接或者红外连接。也可以设想采取基于RFID(射频识别)的转变。可以从该初始化状态开始实施耦合运动，以便建立充电连接给车辆充电。为此只要车辆使用者进行确认即可。使用者凭感觉建立充电连接，然后自动给车辆充电。也可以自动打开罩盖。在充电过程结束时通过导引机构自动断开插头插座连接。如果在蓄电池充满或者提前中断充电时执行解耦运动，则自动将插头与插座分离，并且使其退回到初始位置。
对于使用者而言，这样给车辆蓄电池充电有很高的舒适性。充电过程的自动化程度很高，使用者最多只要参与车辆的粗略定位，必要时直接确认充电指令。
按照附图2和3所示，通过导引机构在加强段区域内引导充电电缆。可以将导引机构设计成安置于外部充电源上或者与其相连的活动的、可电机驱动的导臂。例如可以将导臂作为墙壁安装单元与家中的墙盒(Wallbox)整合在一起。也可选择将导臂安装在室外的充电站上。按照另一种实施方式，也可以通过线缆卷盘的转动来实现加强段的直线运动，由此可产生与线缆卷盘相切的插头运动，该运动可以利用导轨予以辅助支持。
该装置特别有利于将插座布置在车辆外表面的任意部位上。例如可以将插座安装在车辆底部或者车顶区域中，也可以整合在车尾、车头以及车辆侧面区域中。因此可以自由选择最佳安装位置，而与结构空间和成本无关。也可以将导引机构的结构与插座的优选安装位置相连。

Claims (20)

1.充电装置，包括插电式车辆与充电电气单元、充电站和充电电缆，用于通过以电缆接线建立的充电连接给车辆蓄能器充电，所述充电电气单元包括插座，并且所述充电电缆包括插头，
其特征在于，
-所述插座具有一个或者多个导入喇叭体，
-所述插头具有一个或者多个导入销针，
-每一导入销针配置于一个确定的导入喇叭体，
-在建立充电连接时能在充电站与充电电气单元之间交换信息，
-在没有建立充电连接时能在充电站与车辆之间交换信息，
-所述插头和所述充电电缆连接于该插头的加强段能通过充电站所包括的导引机构沿着预定空间方向以耦合运动的形式在最大预定耦合长度上运动，
-所述插头和所述充电电缆连接于该插头的加强段能通过充电站所包括的导引机构逆着所述预定空间方向以解耦运动的形式在所述耦合长度上运动，
-所述加强段为充电电缆的机械加强部分，
-所述加强部分的尺寸是这样确定的，即，使得充电电缆在加强段中保持稳定，防止由插头和充电电缆的重力引起挠曲，
-所述加强部分的尺寸是这样确定的，即，使得充电电缆在该段中在超过插头和充电电缆重力的力作用下可弯曲。
2.根据权利要求1所述的充电装置，
其特征在于，
-所述导引机构为可电机驱动的导臂，
-所述导臂引导所述插头与所述加强段。
3.根据权利要求1所述的充电装置，
其特征在于，
-所述导引机构为可电机驱动的线缆卷盘，
-在所述线缆卷盘转动时能沿着与线缆卷盘相切的方向引导所述插头与所述加强段。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的充电装置，
其特征在于，
-为建立充电连接，在车辆与充电站之间交换的信息包括关于车辆位置的信息，
-车辆能在相对于充电站预定的充电位置范围内占据一充电位置，
-车辆占据一充电位置以建立充电连接，
-向驾驶员显示车辆进入充电位置范围并且占据一充电位置，
-占据充电位置便开始耦合运动。
5.根据权利要求4所述的充电装置，
其特征在于，
-当占据充电位置时，插头与插座之间的空间距离小于耦合长度，
-在有一个导入喇叭体的情况下，充电位置范围由导入喇叭体的开口面所确定，或者，在有多个导入喇叭体的情况下，充电位置范围通过开口面最小的那个导入喇叭体的开口面所确定，
-当占据充电位置并且实施耦合运动时，每个导入销针便穿过配置于该导入销针的导入喇叭体的开口面并且进入到该导入喇叭体之中。
6.根据权利要求1所述的充电装置，
其特征在于，
-所述插座具有刚好一个导入喇叭体，
-所述插座为旋转对称结构，
-所述插座位于喇叭体颈部上，
-所述插头具有刚好一个导入销针，
-所述插头为旋转对称结构，
-所述插头具有一锥形的嵌塞状部分作为插塞，
-所述插塞是所述导入销针。
7.根据权利要求1所述的充电装置，
其特征在于，
-所述插座具有多个导入喇叭体，
-每个导入销针均进入到配置于该导入销针的导入喇叭体之中，以便通过耦合运动在占据充电位置时建立充电连接，
-当实施耦合运动时，每个导入喇叭体按一种导引运动引导进入的导入销针，该导引运动确定与通过耦合运动确定的空间方向互补的空间方向，并且使得充电电缆在加强段中挠曲，
-所述耦合运动和所述导引运动使得插头移入插座中并且建立插头-插座接触，
-当建立起插头-插座接触时耦合运动便结束。
8.根据权利要求6所述的充电装置，
其特征在于，
-插塞进入到导入喇叭体之中，以便通过耦合运动在占据充电位置时建立充电连接，
-当实施耦合运动时，导入喇叭体按一种导引运动引导进入的插塞，该导引运动确定与通过耦合运动确定的空间方向互补的空间方向，并且使得充电电缆在加强段中挠曲，
-所述耦合运动和所述导引运动使得插头移入插座中并且建立插头-插座接触，
-当建立起插头-插座接触时耦合运动便结束。
9.根据权利要求7或8中任一项所述的充电装置，
其特征在于，
-随着建立起插头-插座接触而建立了充电连接，
-当建立充电连接时便能给蓄能器充电，
-在建立充电连接时在充电站与车辆之间交换的信息包括关于蓄能器电气状态的数据，
-当建立充电连接时和/或当蓄能器完全充满时，便可开始解耦运动，
-当执行解耦运动时，便可断开插头-插座接触。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的充电装置，
其特征在于，
-每一导入喇叭体均具有一个罩盖，
-为建立充电连接可将每一罩盖打开，
-当没有建立充电连接时可关闭每一罩盖。
11.充电装置，包括插电式车辆与充电电气单元、充电站和充电电缆，用于通过以电缆接线建立的充电连接给车辆蓄能器充电，所述充电电气单元包括插座，并且所述充电电缆包括插头，
其特征在于，
-所述插座具有一个或者多个导入喇叭体，
-所述插头具有一个或者多个导入销针，
-每一导入销针配置于一个确定的导入喇叭体，
-在建立充电连接时能在充电站与充电电气单元之间交换信息，
-在没有建立充电连接时能在充电站与车辆之间交换信息，
-所述插头和所述充电电缆连接于该插头的加强段能通过充电站所包括的导引机构沿着预定空间方向以耦合运动的形式在最大预定耦合长度上运动，
-所述插头和所述充电电缆连接于该插头的加强段能通过充电站所包括的导引机构逆着所述预定空间方向以解耦运动的形式在所述耦合长度上运动，
-所述加强段被加固成机械刚性的充电杆，
-所述插座与每一导入喇叭体刚性相连，
-所述插座在两个空间方向上能偏转地支承，这两个空间方向的取向与由充电站的导引机构引起的插头运动所确定的空间方向互补。
12.根据权利要求11所述的充电装置，
其特征在于，
-所述导引机构为可电机驱动的导臂，
-所述导臂引导所述插头与所述加强段。
13.根据权利要求11所述的充电装置，
其特征在于，
-所述导引机构为可电机驱动的线缆卷盘，
-在所述线缆卷盘转动时能沿着与线缆卷盘相切的方向引导所述插头与所述加强段。
14.根据权利要求12或13中任一项所述的充电装置，
其特征在于，
-为建立充电连接，在车辆与充电站之间交换的信息包括关于车辆位置的信息，
-车辆能在相对于充电站预定的充电位置范围内占据一充电位置，
-车辆占据一充电位置以建立充电连接，
-向驾驶员显示车辆进入充电位置范围并且占据一充电位置，
-占据充电位置便开始耦合运动。
15.根据权利要求14所述的充电装置，
其特征在于，
-当占据充电位置时，插头与插座之间的空间距离小于耦合长度，
-在有一个导入喇叭体的情况下，充电位置范围由导入喇叭体的开口面所确定，或者，在有多个导入喇叭体的情况下，充电位置范围通过开口面最小的那个导入喇叭体的开口面所确定，
-当占据充电位置并且实施耦合运动时，每个导入销针便穿过配置于该导入销针的导入喇叭体的开口面并且进入到该导入喇叭体之中。
16.根据权利要求11所述的充电装置，
其特征在于，
-所述插座具有刚好一个导入喇叭体，
-所述插座为旋转对称结构，
-所述插座位于喇叭体颈部上，
-所述插头具有刚好一个导入销针，
-所述插头为旋转对称结构，
-所述插头具有锥形的嵌塞状部分作为插塞，
-所述插塞是所述导入销针。
17.根据权利要求11所述的充电装置，
其特征在于，
-所述插座具有多个导入喇叭体，
-每个导入销针均进入到配置于该导入销针的导入喇叭体之中，以便通过耦合运动在占据充电位置时建立充电连接，
-当实施耦合运动时，每个往导入喇叭体中进入的导入销针向导入喇叭体执行一种导引运动，该导引运动使可偏转的插座朝插头偏转，
-所述耦合运动和所述导引运动使得插头移入插座中并且建立插头-插座接触，
-当建立起插头-插座接触时耦合运动便结束。
18.根据权利要求16所述的充电装置，
其特征在于，
-插塞进入到导入喇叭体之中，以便通过耦合运动在占据充电位置时建立充电连接，
-当实施耦合运动时，往导入喇叭体中进入的插塞向导入喇叭体执行一种导引运动，该导引运动使可偏转的插座朝插头偏转，
-所述耦合运动和所述导引运动使得插头移入插座中并且建立插头-插座接触，
-当建立起插头-插座接触时耦合运动便结束。
19.根据权利要求17或18中任一项所述的充电装置，
其特征在于，
-随着建立起插头-插座接触而建立了充电连接，
-当建立充电连接时便能给蓄能器充电，
-在建立充电连接时在充电站与车辆之间交换的信息包括关于蓄能器电气状态的数据，
-当建立充电连接时和/或当蓄能器完全充满时，便可开始解耦运动，
-当执行解耦运动时，便可断开插头-插座接触。
20.根据上述权利要求11至13中任一项所述的充电装置，
其特征在于，
-每一导入喇叭体均具有一个罩盖，
-为建立充电连接可将每一罩盖打开，
-当没有建立充电连接时可关闭每一罩盖。
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