CN111344187A

CN111344187A - 车辆连接设备、地面接触单元、车辆耦联系统以及用于将车辆接触单元与地面接触单元自动化地、导电地连接的方法

Info

Publication number: CN111344187A
Application number: CN201880072934.2A
Authority: CN
Inventors: 曼纽尔·雷贝特塞德; 赫尔曼·施托金格; 曼纽尔·劳布莱特纳
Original assignee: Ease Link GmbH
Current assignee: Ease Link GmbH
Priority date: 2017-09-12
Filing date: 2018-09-10
Publication date: 2020-06-26
Also published as: JP2020533936A; ES2965045T3; US20200269714A1; EP3681755B1; US20230356608A1; US11634040B2; KR102647624B1; EP3681755A1; KR20200049852A; WO2019052962A1; JP7393004B2

Abstract

本发明涉及一种车辆电池充电系统的车辆连接设备(14)，具有车辆接触单元(64)，所述车辆接触单元具有带有接触区域(80)的插座(78)，在所述接触区域中设有第一接触电极(84)、第二接触电极(88)和第三接触电极(92)。车辆接触单元(64)沿接触方向(R_K)可朝向地面接触单元(12)运动，并且车辆连接设备(14)的定向执行器(60)与插座(78)连接成，使得所述定向执行器可以使插座(78)围绕转动轴线(D)转动，所述转动轴线基本上沿接触方向(R_K)伸展。此外，示出一种地面接触单元(12)、一种自动化的车辆耦联系统(15)以及一种用于将车辆接触单元(64)与地面接触单元(12)自动化地、导电地连接的方法。

Description

车辆连接设备、地面接触单元、车辆耦联系统以及用于将车辆接触单元与地面接触单元自动化地、导电地连接的方法

技术领域

本发明涉及一种用于车辆电池充电系统的车辆连接设备，一种用于车辆电池充电系统的地面接触单元，一种自动化的耦联系统以及一种用于将车辆接触单元与地面接触单元自动化地、导电地连接的方法。

背景技术

电驱动的车辆，如插入式混合车辆和纯电动车辆中，必须对车辆的电池定期地、最好在每次行驶之后充电。对此，车辆借助于车辆耦联系统与电流源、例如本地电网连接。对此，可以使用插头，如类型2插头，所述插头必须由人员手动地插入到车辆的相应的插座中。

例如已知用于车辆电池充电系统的车辆耦联系统，所述车辆耦联系统具有电流端子的接触单元，所述接触单元设置在地面上。设置在地面上的该地面接触单元借助于可移动的车辆接触单元物理接触，所述车辆接触单元可以从车辆的底盘向下运动。以所述方式，能够实现车辆与本地电网的电连接。

在此需要的是，设置在车辆接触单元上的电极与地面接触单元的接触面物理接触。对此，车辆接触单元在停放车辆时必须不仅定位在地面接触单元之上，而且车辆接触单元的正确的电极也必须安置在地面接触单元的相应的接触面上，因为电极或接触面具有不同的功能。

在本发明的范围中，将电极理解成电接触部，所述电接触部设为用于构成与相应的接触面电连接。

此外，用“接地部”表示保护导体，用“相”表示外部导体，并且用“中性接触部”或类似物表示电装置的中性电极。

发明内容

因此，本发明的目的是，提供一种车辆连接设备、一种地面接触单元、一种自动化的车辆耦联系统以及一种用于将车辆接触单元与地面接触单元自动化地、导电地连接的方法，这以这种方式和在排除错误接触的条件下能够实现在车辆接触单元和地面接触单元之间的电的物理接触。

所述目的通过一种用于车辆电池充电系统的车辆连接设备来实现，用于将车辆接触单元与地面接触单元自动化地、导电地连接。

车辆连接设备包括车辆接触单元，所述车辆接触单元具有带有接触区域的插座，在所述接触区域中设有至少一个第一接触电极、至少一个第二接触电极和至少一个第三接触电极，其中车辆接触单元沿接触方向可朝向地面接触单元运动，以便使至少一个第一接触电极、至少一个第二接触电极和至少一个第三接触电极与地面接触单元接触。车辆接触单元此外具有定向执行器，所述定向执行器与插座连接，使得所述定向执行器可以使插座围绕转动轴线转动，所述转动轴线基本上沿接触方向伸展。

由于车辆接触单元的插座从而接触电极是可转动的，不需要的是，将车辆以尤其高的精度在地面接触单元之上定位。如果在下降之后车辆接触单元的接触电极不与地面接触单元的与其相对应的接触面接触，所述错误位置可以通过插座进而车辆侧的接触电极的旋转排除。插座和车辆侧的接触电极在此顺时针地或逆时针地转动，直至车辆接触单元的全部接触电极与地面接触单元的相应的接触面物理接触。这简化了车辆的定位并且此外可靠地防止错误接触。

转动轴线可以垂直于插座的具有接触区域的表面。插座的最大转动角例如为至少120°。在预设的应用中，车辆接触单元的接触区域朝向地面接触单元。

车辆连接设备设计成用于，在没有人员手动协助的情况下，将车辆接触单元与地面接触单元以正确的方式置于物理接触，即其可以是自动化的、导电的车辆电池充电系统的一部分。对此，导电的、即流电的连接通过接触电极和接触面的直接的物理接触产生。这与电感式的充电系统相反，在所述电感式的充电系统中不存在直接接触。

例如，至少一个第一接触电极是至少一个保护接触电极，至少一个第二接触电极是至少一个中性电极或至少一个正直流接触电极，和/或至少一个第三接触电极是至少一个相电极或至少一个负直流接触电极。以所述方式，车辆连接设备适合于与直流电流或交流电流一起使用。

例如，保护接触电极与车辆的车载电网的保护导体连接，相电极与车辆的车载电网的相或外部导体连接，并且中性电极与车载电网的零线连接。尤其地，相电极和中性电极的功能不可通过控制单元互换。

在接触区域中可以设有三个第二接触电极，三个第三接触电极和三个、六个或七个第一接触电极。

优选地，至少一个第一接触电极、至少一个第二接触电极和至少一个第三接触电极共同地在插座的接触侧上设置在呈二维布拉维网格的形式的插座网格的网格点上。插座网格可以是六边形的网格。以所述方式，接触电极在插座上的特定的和可重复的设置是可能的，由此简化与地面接触单元的接触。

插座的接触侧是插座的如下侧，所述侧在预设的应用中朝向地面接触单元。

在本发明的一个设计方案中，在接触区域中，尤其在接触区域的中点上设有磁体区域，在所述磁体区域中在插座中或在插座上设置有接触磁体、尤其竖直可运动地设置有接触磁体，其中接触磁体确定转动轴线的位置。因此，限定简单的和借助安全性确定的转动轴线。转动轴线在此优选地伸展穿过磁体的中点。磁体区域可以、然而不必具有接触电极。接触磁体例如可开关。

也能够考虑的是使用插座上的多个磁体区域，所述磁体区域限定插座的或转动轴线在地面接触单元上在接触区域的多个部位处的位置。

优选地，至少一个第一接触电极、至少一个第二接触电极和至少一个第三接触电极中的一个、尤其第一接触电极设置在磁体区域中。接触磁体与在磁体区域中设置的接触电极相关联，由此不由磁体区域使用空间。

在一个实施变型形式中，磁体区域位于插座网格的网格点上，其中在与其同心地设置的、最近相邻的网格点上设有接触电极，尤其交替地设有第二接触电极和第三接触电极。在此，最近相邻的网格点是最近的邻居，即距存在磁体区域的网格点具有最小间距的网格点。因此，在接触电极和地面接触单元上的相应的接触面之间的错误接触可以仅通过围绕磁体区域转动来消除。

在下一与磁体区域相邻的网格点上可以设有接触电极，尤其第一接触电极，由此可以增大可使用的网格点的数量。

也可以考虑的是，在第三相邻的网格点上又设有接触电极，尤其交替地设有第二接触电极和第三接触电极。在此，然而没有相同的接触电极彼此邻接。更确切地说，第一、第二和第三接触电极的子网格可以与地面接触单元的子网格相似地形成。

为了可以借助于车辆连接设备将车辆与三相交流电源连接，为了传输交流电，设有至少三个第二接触电极和/或至少三个第三接触电极，其中至少三个第二和/或第三接触电极中的至少一个接触电极是L1相电极，至少三个第二和/或第三接触电极中的至少一个另外的接触电极是L2相电极，并且至少三个第二和/或第三接触电极中的至少一个其他的接触电极是L3相电极。L1相电极、L2相电极和L3相电极例如分别与车辆的车载电网的外导体中的一个外导体连接。

也可以考虑的是，车辆仅可以使用交流电的相中的一相，所述交流电由地面接触单元提供，因为车辆例如设计用于单相的交流电流。在该情况下，仅L1相电极、L2相电极或L3相电极与车辆的车载电网连接。

其余的相电极那么可以在车辆侧不连接。

在本发明的一个实施方式中，车辆连接设备为了所连接的接触部位的接触和关联性检查而具有用于高频信号的信号源和/或用于高频信号的测量单元，所述测量单元与至少一个第一接触电极、至少一个第二接触电极和/或至少一个第三接触电极电连接。借助于信号源，高频信号可以经由接触部位发送，由此在充电过程期间也可以检查，接触部位是否无故障地起作用。所述检查通过使用高频信号与所使用的充电电流无关，从而也可以在充电过程期间进行，尤其经由也用于传输充电电流的相同的接触电极和接触区域。

将高频信号在本发明的范围中理解成频率大于或等于10Hz、尤其大于或等于1kHz、尤其大于或等于200kHz的信号。

为了有效地并且尤其精确地转动插座，定向执行器包括电动机，所述电动机的输出轴与车辆接触单元连接，用于传递转矩。

也可以考虑的是，车辆连接设备具有接触执行器，所述接触执行器具有车辆侧的端部和插座端部，其中车辆接触单元与插座端部连接并且接触执行器设计成，使得其可以将车辆接触单元沿接触方向移动。接触执行器可以包括活塞缸单元或者波纹管，其中波纹管例如以气动的方式运行。

例如，插座或车辆接触单元经由接触执行器与定向执行器连接。然而也可以考虑的是，车辆接触单元或插座经由定向执行器与接触执行器连接。

此外，所述目的通过一种用于将地面接触单元和车辆接触单元自动化地、导电地连接的用于车辆电池充电系统的地面接触单元来实现，具有：板状的基本体以及第一接触区域、第二接触区域和第三接触区域，其在基本体的目标面上以呈二维布拉维网格的形式的主网格设置。

第一接触区域以呈二维布拉维网格的形式的第一子网格设置，第二接触区域以呈二维布拉维网格的形式的第二子网格设置，并且第三接触区域以呈二维布拉维网格的形式的第三子网格设置，其中第一子网格、第二子网格和第三子网格彼此交错。沿主网格的基本矢量中的至少一个的方向，第一接触区域、第二接触区域和第三接触区域交替地出现。

通过将接触区域设置在网格中，只要接触区域处于主网格之内，就不再需要车辆接触单元的接触区域在地面接触单元的目标面上的精确的定位。在利用主网格的对称性的条件下并且由于子网格的互连的设置，车辆接触单元的接触电极与地面接触单元的相应的接触区域或接触面的正确的关联性可以通过转动车辆接触单元来实现。

网格点例如是接触区域的枢转点。接触区域是连通的区域，在所述区域中尤其没有其他区域伸入。在接触区域中可以分别设有尤其六角形的或圆形的传导的接触面，所述接触面为用于车辆接触单元的接触面。六角形可以是规则的六角形。

也可以考虑的是，在接触区域中设有多个接触面。

插座网格基本上对应于地面接触单元的主网格。

例如，地面接触单元具有地面控制单元以及第一地面端子、第二地面端子和第三地面端子，用于在地面侧连接地面接触单元。第一接触区域与第一地面端子电连接，并且地面控制单元设计用于，将第二接触区域连接到第一地面端子、第二地面端子和用于电连接的接地部中的至少两个之间，和/或将第三接触区域连接到第一接地端子、第三接地端子和用于电连接的接地部中的至少两个之间。如果地面接触单元不与车辆接触单元连接，以所述方式能够实现可靠的运行模式。

在本发明的一个设计方案中，第一接触区域是保护接触区域，第二接触区域是中性接触区域或正直流接触区域，和/或第三接触区域是相接触区域或负直流接触区域。以所述方式，可以降低地面接触单元的制造成本。

例如，保护接触区域与本地电网的保护导体电连接，中性接触区域与本地电网的零线电连接，并且相接触区域与本地电网的相或外部导体电连接。

在此，地面接触单元具有地面控制单元，所述地面控制单元设计成，使得其可以将中性接触区域和/或相接触区域接地和/或置于与保护接触区域相同的电势。对此，地面控制单元可以将中性接触区域和/或相接触区域与电流端子的保护导体连接。在用于电流传输的电回路之内的相接触区域和中性接触区域的功能例如不可以由地面控制单元改变或交换。

具有接触区域的目标面例如设置在地面接触单元的上侧上。

优选地，三个子网格中的至少两个是相同的网格和/或主网格和三个子网格中的至少两个是相同类型的，尤其地主网格、第一子网格、第二子网格和/或第三子网格是六边形的网格。将相同的网格在此理解成，所述网格具有相同的基本矢量，但是在地面接触单元的目标面上的不同的位置。例如，主网格的基本矢量具有子网格之一的相应的基本矢量的长度的三分之一。将六边形的网格在此理解成六边形的网格的二维的布拉维网格类型，其中两个基本矢量具有相同的量值并且彼此包围120°的角度。

以所述方式，不同的网格的尤其高程度的对称性是可能的，由此进一步地简化车辆接触单元在地面接触单元上的正确的定位。

为了可以将三相的交流电用于对车辆的电池充电，为了传输三相的交流电而设有至少三个第二接触区域和/或至少三个第三接触区域，其中至少三个第二和/或第三接触区域中的至少一个接触区域是L1接触区域，至少三个第二和/或第三接触区域中的至少一个另外的接触区域是L2接触区域，和至少三个第二和/或第三接触区域中的至少一个其他的接触区域是L3接触区域。至少一个L1接触区域、至少一个L2接触区域和至少一个L3接触区域沿第三子网格的基本矢量中的至少一个的方向交替地出现。在此，L1接触区域、L2接触区域和L3接触区域与在该情况下三相的本地电网的外部导体中的各一个电连接。

对于车辆仅可以使用由地面接触单元提供的交流电的一相的情况，仅L1接触区域、L2接触区域或L3接触区域用于对车辆充电。其余的接触区域可以无电势地连接，例如其方式为：所述其余的接触区域与保护导体电连接。

在第一接触区域、第二接触区域和/或第三接触区域中在基本体中或在基本体上设有磁性的、尤其铁磁性的元件，以便能够实现关于主网格限定地定位车辆接触单元。

磁性元件可以分别包围电线路，所述电线路电接触相应的接触区域。磁性元件可以由钢构成。例如，磁性元件是钢柱，通过所述钢柱引导相应的电线路。以所述方式磁性元件可以节约空间地构成。

也可以考虑的是，磁性元件由如下材料构成，所述材料不仅是磁性的，而且也可以提高电线路的相对于高频信号的波阻。

在一个设计方案中，地面接触单元具有用于高频信号的信号源和/或用于高频信号的测量单元，所述测量单元与第一接触区域、第二接触区域和/或第三接触区域电连接，以便探测经过接触部位的正确接触。

所述目的还通过一种自动化的车辆耦联系统来实现，所述车辆耦联系统具有根据本发明的车辆连接设备和根据本发明的地面接触单元。

为了始终可以可靠地接触，定向执行器可以围绕车辆接触单元转动的最大的转动角至少与在主网格的初始基本矢量之间的最大角同样大。

对于优化的结果，插座网格和主网格彼此基本上相对应和/或定向执行器与插座连接成，使得所述定向执行器尤其在接触电极和接触面之间存在接触的情况下使插座沿着地面接触单元转动。

在本发明的一个设计方案中，车辆接触单元的磁性元件与接触磁体共同作用，以便将车辆接触单元固定在地面接触单元上并且以便构成转动轴线。以所述方式，转动轴线相对于主网格的位置始终是已知的。

此外，所述目的通过一种用于将车辆接触单元与地面接触单元自动化地、导电地连接的方法来实现，所述方法具有如下步骤：

a)将车辆接触单元沿接触方向朝向地面接触单元下降，直至车辆接触单元和地面接触单元接触，

b)检查：车辆接触单元的至少一个特定的接触电极是否接触地面接触单元的至少一个相应的特定的接触区域，和

c)如果在至少一个特定的车辆侧的接触电极和至少一个相应的特定的接触区域之间不存在电接触或不存在足够的电接触，则将车辆接触单元围绕转动轴线转动。

特定的接触电极和特定的接触区域在此分别是相同类型的，即例如第一接触电极和第一接触区域是保护接触电极和保护接触区域，第二接触电极和第二接触区域是中性电极和中性接触区域，第三接触电极和第三接触区域是相电极和相接触区域。对相应的接触区域或接触电极是否彼此连接的检查可以借助于高频信号来进行，所述高频信号经由接触部位传输。

优选地，在转动期间或在完成转动之后检查，至少一个特定的接触电极是否接触至少一个相应的接触区域，由此可以快速地发生关于转动成功的反馈。例如，在失败时改变转动方向。

例如，至少一个特定的接触电极是至少一个第一接触电极中的一个或多个，并且至少一个特定的接触区域是至少一个第一接触区域中的一个或多个，借此始终确保，为充电而建立的连接具有起作用的保护导体。

尤其地，位于外部的第一接触电极或保护接触电极，即不位于磁体区域中的那个保护接触电极是特定的接触电极。

替选地或附加地，所述目的通过用于车辆电池充电系统的、用于将地面接触单元和车辆接触单元自动化地、导电地连接的车辆接触单元来实现，所述车辆接触单元具有：多个第一接触电极，所述第一接触电极彼此经由电线路电连接，并且形成至少一个第一车辆子回路；和至少一个第二接触电极。车辆接触单元此外具有用于高频信号的测量单元和/或信号源。

借助于用于高频信号的信号源的测量单元，经由接触部位、即车辆接触单元的接触电极与地面接触单元的相应的接触区域的连接部，可以传送高频信号。通过测量单元，可以测量产生的高频应答，以便检查接触和其关联性。由于使用高频信号，所述检查与所使用的充电电流无关，从而也可以在充电过程期间进行，尤其经由也用于传输充电电流的相同的接触电极和接触区域。

由多个接触电极形成地面子回路所根据的表述也应包括如下子回路，所述子回路通过接触面与车辆接触单元的接触电极的接触才形成。在此，第一和第二接触电极也可以彼此电连接。

车辆接触单元设计用于，在没有人员手动协助的情况下与地面接触单元以正确的方式置于物理接触，即所述车辆接触单元可以是自动化的、导电的车辆电池充电系统的一部分。对此，导电的、即流电的连接通过接触电极和接触面的直接接触产生。这与电感式的充电系统相反，在所述电感式的充电系统中不存在直接接触。

在此，信号源和/或测量单元可以与第一车辆子回路连接。此外，信号源和/或测量单元也可以用于在车辆和地面接触单元之间传输数据。不言而喻地，电线路可以具有至少一个欧姆电阻，至少一个电容，如电容器和/或至少一个电感，如线圈，以及这些构件的任意组合，以便例如将信号耦合输入到子回路中和/或将信号从子回路中再次耦合输出。

例如，第一接触电极和第二接触电极以图案、尤其呈二维布拉维网格的形式的插座网格设置。以所述方式，接触电极在插座上的确定的和可重复的设置是可能的，由此简化与地面接触单元的接触。图案在整个接触面之上延伸。

在一个实施变型形式中，设有多个第二接触电极，所述第二接触电极彼此电连接并且形成第二车辆子回路，和/或车辆接触单元具有多个第三接触电极，尤其其中第三接触电极彼此电连接并且形成第三车辆子回路。以所述方式可以检查两个或三个不同类型的接触电极或接触部位的接触和/或正确的关联性。

优选地，第一车辆子回路的波阻不同于、尤其大于第二车辆子回路和/或第三车辆子回路的波阻。由此，第一车辆子回路中的高频信号不同地、尤其更强地衰减。以所述方式可以确定，第一车辆子回路是否处于加载有高频信号的回路中。

为了将车辆接触单元在地面接触单元上锁定，可以设有至少一个接触磁体。

在本发明的一个实施方式中，第一接触电极是保护接触电极并且第二接触电极是中性电极或相电极，以便能够实现保护接触电极的、进而保护导体的可靠的关联性。

也可以考虑的是，第一接触电极与车辆直流电网的或车辆电池的负极连接，并且第二接触电极与车辆直流电网的或车辆电池的正极连接，或者反之。

第二接触电极可以仅为中性电极或者仅为相电极。如果存在第三接触电极，那么这是相电极或中性电极，使得存在全部三个接触电极类型。以所述方式可以可靠地建立与保护导体的电接触。中性电极和相电极的功能在此尤其不可以互换。

在本发明的一个设计方案中，第一接触电极、第二接触电极和/或第三接触电极围绕平行于接触电极中的至少一个的纵向延伸的对称轴线旋转对称地设置，由此接触电极能够以简单的方式自动化地朝向正确的接触区域运动。

对称轴线例如伸展穿过电极之一，穿过磁体区域和/或接触区域的中点。在此，整个车辆接触单元可以是旋转对称的并且例如不具有不对称的引导部。

替选地或附加地，所述目的通过一种用于车辆电池充电系统的、用于将地面接触单元和车辆接触单元自动化地、导电地连接的地面接触单元来实现，具有：目标面，所述目标面具有分别具有至少一个第一接触面的多个第一接触区域和分别具有至少一个第二接触面的至少一个第二接触区域，其中第一接触面经由电线路彼此电连接并且形成至少一个第一地面子回路。地面接触单元具有用于高频信号的测量单元和/或信号源。

借助于用于高频信号的测量单元和信号源，可以经由接触部位、即车辆接触单元的接触电极之一与地面接触单元的相应的接触区域的连接部的接触部位，确定高频信号。通过测量单元，可以测量产生的高频应答，以便检查接触和其关联性。由于使用高频信号，所述检查与所使用的充电电流无关从而也可以在充电过程期间进行，尤其经由也用于传输充电电流的相同的接触电极和接触区域。

例如，子回路也通过接触面与接触电极的接触构成。在此，第一和第二接触区域可以彼此电连接。

地面接触单元设计用于，在没有人员手动协助的情况下，与车辆接触单元以正确的方式置于物理接触，即所述地面接触单元可以是自动化的、导电的车辆电池充电系统的一部分。

在此，信号源和/或测量单元与第一地面子回路连接。此外，信号源和/或测量单元也可以用于在车辆和地面接触单元之间传输数据。当然，电线路可以具有至少一个欧姆电阻，至少一个电容，如电容器和/或至少一个电感，如线圈，以及所述构件的任意组合。

例如，第一接触区域和第二接触区域以主图案、尤其呈二维布拉维网格的形式的主网格设置。第一接触区域以第一子图案、尤其呈二维布拉维网格的形式的第一子网格设置，并且第二接触区域以第二子图案、尤其呈二维布拉维网格的形式的子图案设置，其中第一子图案和第二子图案彼此交错。

通过接触区域以图案、尤其网格设置，不再需要车辆接触单元的接触区域在地面接触单元的目标面上的精确的定位，只要接触区域处于主网格之内。在利用主网格的对称性的条件下并且由于子网格的交错的设置，车辆接触单元的接触电极与地面接触单元的相应的接触区域或接触面的正确的关联性可以通过转动车辆接触单元实现。

主图案或子图案在整个目标面之上延伸。

在一个实施变型形式中，设有多个第二接触区域，其中第二接触区域彼此电连接并且形成第二地面子回路，和/或地面接触单元具有多个第三接触区域，尤其其中第三接触区域彼此电连接并且形成第三地面子回路。以所述方式可以检查两个或三个不同类型的接触电极或接触部位的接触或正确的关联性。

优选地，第一地面子回路的波阻不同于、尤其大于第二地面子回路和/或第三地面子回路的波阻。由此，第一地面子回路中的高频信号不同地、尤其更强地衰减。以所述方式可以确定，第一地面子回路是否处于加载有高频信号的回路中。

为了提高第一地面子回路的波阻，第一接触面中的多个具有电阻元件，所述电阻元件提高与相应的接触面相关联的电导线的波阻。

优选地，电阻元件分别包围电线路和/或由铁氧体(Ferrit)构成，尤其由铁氧体多孔型芯构成。尤其地，第一接触面的大部分具有电阻元件。

在本发明的一个实施方式中，第一接触区域是保护接触区域并且第二接触区域是中性接触区域或相接触区域，以便能够实现保护接触区域的、进而保护导体的可靠的关联性。

也可以考虑的是，第一接触区域与直流电流源的或直流电网的负极连接，并且第二接触区域与直流电流源的或直流电网的正极连接。

第二接触区域可以仅是中性接触区域或仅是相接触区域。如果存在第三接触区域，那么这是相接触区域或中性接触区域，使得存在全部三种类型的接触区域。以所述方式，可以可靠地建立与保护导体的电接触。中性接触区域和相接触区域的功能在此尤其不可以互换。

在本发明的一个设计方案中，第一接触区域、第二接触区域和/或第三接触区域围绕垂直于目标面的对称轴线旋转对称地设置，由此车辆接触单元的接触电极能够以简单的方式自动化地朝向正确的接触区域移动。

对称轴线例如垂直于目标面和/或接触面之一伸展。在此，整个地面接触单元可以是旋转对称的并且例如不具有不对称的引导部。

替选地或附加地，用于将地面接触单元和车辆接触单元与车辆接触单元和地面接触单元导电连接的自动化的车辆耦联系统实现所述目的，其中车辆接触单元和/或地面接触单元具有用于高频信号的测量单元和信号源。

替选地或替选地，所述目的通过用于检查自动化的车辆耦联系统中的接触部位的接触和关联性的方法来实现，具有下述步骤：

a)在车辆接触单元的接触电极和地面接触单元的接触面之间建立物理接触，使得至少一个电回路由第一地面子回路和第一车辆子回路形成，

b)通过信号源产生至少一个高频信号，

c)将至少一个高频信号输送给至少一个形成的回路，

d)通过测量单元测量至少一个形成的回路的高频应答的至少一个高频信号，和

e)根据测量的高频应答来确定，第一接触电极是否与第一接触面接触。

在此，如果高频应答与也可以是一个范围的参考应答一致，那么例如假设正确的接触和关联性。在三个不同的接触电极或接触面的情况下，回路例如可以由第一子回路、第二子回路和第三子回路组成，由此理论上六个不同的回路是可能的。

对接触部位的接触和关联性的检查基于如下基本构思，至少一个电回路引起特征性的高频应答，使得高频应答的测量和高频应答的分析给出关于如下内容的信息，形成和测量哪个回路，更确切地说由哪两个子回路形成所测量的回路。通过了解两个子回路，那么可以推断出，哪个接触电极与哪个接触区域或接触面接触，由此可以检查接触部位的关联性。也可以确定不形成闭合的回路的情况。

优选地，车辆接触单元的多个第二接触电极彼此电连接并且形成第二车辆子回路，或者地面接触单元的第二接触面彼此电连接并且形成第二地面子回路，其中至少一个回路由一方的第一地面子回路或第二地面子回路和另一方的第一车辆子回路和/或第二车辆子回路形成。根据测量的高频应答确定，第一接触电极或第二接触电极是否与第一接触面或第二接触面接触。以所述方式可以识别由不同的子回路构成的不同的回路。

例如，高频信号和/或高频应答在车辆接触单元中产生或测量，和/或高频信号和/或高频应答在地面接触单元中产生或测量，由此测量接触单元和地面接触单元能够用于检查接触和关联性。

为了在检查接触部位的接触和关联性时实现尽可能大的可靠性，至少一个高频信号和/或相应的高频应答在车辆子回路、尤其第一车辆子回路中产生或测量，和/或至少一个高频信号和/或相应的高频应答在地面子回路之一中、尤其在第一地面子回路中产生或测量。

例如，确定回路中的高频应答的衰减，并且根据特定的衰减求取，第一接触电极是否与第一接触面、第二接触面接触或不与接触面接触。

在此，子回路中的每个可以具有另外的波阻。尤其地，保护接触区域与相接触区域和中性接触区域相比具有较高的波阻从而较高的衰减。与此相应地，包含保护接触区域的子回路具有较大的衰减。

在本发明的一个设计方案中，在确定第一接触区域与第一接触面接触之后，数据借助于信号源传输给测量单元，由此能够实现在车辆和其余的车辆电池充电系统之间的数据传输。数据在此可以经由与充电电流相同的线路或相同的接触部位传输。

例如，在确定第一接触电极与第一接触面接触之后，连续地或以规则的间隔通过信号源和测量单元检查，在第一接触电极和第一接触面之间是否此外存在接触。在接触中断时，激活应急功能。以所述方式能够对未预测的情形、如车辆的未规划的移动做出反应。例如，应急功能包括切断充电电流。

附图说明

本发明的其他特征和优点从下面的说明书中以及从所参照的附图中得出。在附图中示出：

-图1示意地示出根据本发明的车辆耦联系统，所述车辆耦联系统具有根据本发明的车辆连接设备和根据本发明的地面接触单元，

-图2a示出根据图1的根据本发明的地面接触单元的俯视图，

-图2b示出贯穿根据图1的地面接触单元的两个相邻的接触电极，

-图3示意地示出根据图1的地面接触单元的不同的接触区域和其布线或连线的布置，

-图4示出根据图1的车辆连接设备的强烈简化的部分的剖面图，

-图5示出根据图1的车辆连接设备的示意下视图，

-图6示意地示出根据图5的车辆连接设备的接触电极和其布线的布置，

-图7a示出在正确耦联的部位中根据图1的地面接触单元与根据图1的车辆接触单元接触，

-图7b示出通过根据图7a的耦联形成的回路，

-图8a和图9a示出与图7a类似的情形，其中车辆接触单元相对于地面接触单元转动，

-图8b和图9b示出从根据图8a或图9a的布置得出的回路，

-图10示出根据本发明的车辆耦联系统的第二实施方式的电路图的一部分，

-图11示出根据本发明的车辆连接设备的第三实施方式的强烈简化的部分的剖面图，

-图12示意地示出根据本发明的地面接触单元的第四实施方式的不同的接触区域的布置，

-图13示意地示出根据本发明的车辆连接设备的第四实施方式的接触电极的布置，

-图14a、图14b、图14c和图14d示出在确定接触的中性接触区域时在不同的步骤期间根据本发明的车辆耦联系统的另一实施方式的电路图的一部分。

具体实施方式

在图1中示出车辆10，例如电池运行的车辆或插入式混合车辆，其在地面接触单元12上或之上停车以对电池充电。

在车辆10的底盘上固定有车辆连接设备14，所述车辆连接设备可以将车辆10与地面接触单元12电连接。

地面接触单元12和车辆连接设备14是自动化的车辆耦联系统15的一部分，所述自动化的车辆耦联系统又是车辆电池充电系统的一部分。

在图2a中示出地面接触单元12的俯视图。

地面接触单元12具有板形的基本体16，在所述基本体的上侧上设有目标面18。

在目标面18中设有多个不同的接触区域。

在示出的实施方式中，设有例如为保护接触区域22的第一接触区域20、例如为中性接触区域26的第二接触区域24以及例如为相接触区域30的第三接触区域28，使得地面接触单元例如设计用于借助于交流电为车辆10充电。

术语“中性接触区域”作为缩写代表“零线接触区域”。

然而也可以考虑的是，车辆10应通过直流电流充电。对此，第二接触区域24可以是正直流接触区域并且第三接触区域28是负直流接触电流区域或者反之。

接触区域20、24、28或22、26、30分别具有至少一个接触面。因此，第一接触区域20中的每个具有第一接触面，第二接触区域24中的每个具有第二接触面并且第三接触区域28中的每个具有第三接触面。

然而也可以考虑的是，接触区域20、24、28或22、26、30中的每个都具有多个接触面。

接触区域20、24、28或22、26、30分别是闭合的面，所述面具有六边形的、尤其规则的六边形的或圆形的轮廓。可能地，六边形的角可以具有半径。

接触区域20、24、28或22、26、30和/或接触面位于一个平面中，该平面例如是目标面18。

接触区域20、24、28或22、26、30以主图案设置。主图案在示出的实施方式中是二维布拉维网格，更确切地说是六边形的网格。主图案因此是具有长度相同的两个基本矢量h₁、h₂的主网格G_H，所述基本矢量彼此围成120°的角度。

主图案或主网格G_H在整个目标面16之上延伸。

地面接触单元12具有地面控制单元38，所述地面控制单元至少与接触区域24、28或26、30中的每个电连接，尤其与全部接触区域20、24、28或22、26、30电连接。

此外，地面接触单元12具有三个地面端子40，即第一地面端子40.1、第二地面端子40.2和第三地面端子40.3，所述地面端子与本地电网(未示出)在地面接触单元12处的相应的端子连接。

在此，如在下文中详细阐述的那样，第一接触区域20或保护接触区域22与电网的保护导体经由第一地面端子40.1连接，第二接触区域24或中性接触区域26与电网的零线经由第二地面端子40.2电连接，并且第三接触区域28或相接触区域30与电网的相或外部导体经由第三地面端子40.3连接。

在直流电流充电的情况下，正直流接触区域和负直流接触区域经由第二或第三地面端子40.3、40.3与直流电流源的正极或负极连接以进行充电。

下面为了简化仅使用概念保护接触区域22、中性接触区域26以及相接触区域30，其中第一接触区域20、第二接触区域24和第三接触区域28可同样理解成此。

如在图2b中示出的那样，保护接触区域22(左边示出)与中性接触区域26和相接触区域30不同地构成(作为共同的实例在右边示出)。

中性接触区域26和相接触区域30具有平坦的接触板42以及电线路44。接触板42例如是六角形的并且形成接触面。电线路44从接触板42通过基本体16、经过地面控制单元38延伸至电流端子40。

除了接触板42和电线路44之外，保护接触区域22的大部分、尤其全部具有磁性元件46。

磁性元件46在示出的实施例中是呈钢柱的形式的铁磁体元件，所述钢柱包围电线路44。这就是说，电线路44延伸穿过磁性元件46。

在磁性元件46和接触板42之间和/或在磁性元件46的背离接触板42的侧上此外设有电阻元件48，所述电阻元件同样包围电线路44。

电阻元件48用作为电感并且提高电线路44对于高频信号的波阻。所述电阻元件例如通常由铁氧体构成。

也可以考虑的是，磁性元件46和电阻元件48构成为由如下材料构成的一件式的构件，所述材料是磁性的并且提高波阻。

磁性元件46和电阻元件48设置在基本体16中。

相邻的接触区域22、26、30的接触板42通过一个绝缘部段49或多个绝缘部段49彼此分开。

在图3中局部地示出由接触区域20、24、28或22、26、30构成的主网格G_H并且示意地表明布线。为了简化，接触区域20、24、28或22、26、30作为圆圈示出。

在图3中绘制的开关简图仅用于说明并且大部分通过地面控制单元38开关。

保护接触区域22、中性接触区域26和相接触区域30分别以自身的子图案中、在此分别以二维布拉维网格、即子网格的形式设置。

保护接触区域22以具有基本矢量u_1,1、u_1,2的第一子网格G_U1设置。第一子网格G_U1是六边形的网格，使得两个基本矢量u_1,1和u_1,2具有相同的量值并且彼此包围120°的角度。

同样地，中性接触区域26以具有基本矢量u_2,1、u_2,2的第二子网格G_U2设置，所述基本矢量同样具有相同的量值并且包围120°的角度。

相接触区域30位于六边形的、具有相同长度的基本矢量u_3,1、u_3,2的第三子网格G_U3上，所述基本矢量包围120°的角度。

三个子网格G_U1、G_U2、G_U3彼此交错地设置，使得三个不同的接触区域22、26、30沿着主网格G_H的基本矢量h₁、h₂之一的方向持续交替地出现。

换言之，与任意的观察的接触区域22、26、30最近相邻的接触区域26、28、22始终与所观察的接触区域22、26、30本身是不同类型的。

接触区域22、26、30或接触面因此关于垂直于目标面18的转动轴线旋转对称地设置。整个地面接触单元12也能够旋转对称地构成，即至少可见的和与车辆连接设备14连接所需的部件旋转对称地设置。

保护接触区域22借助于电线路44全部彼此连接，其中出于概览在图3中仅连接地示出三个保护接触区域22。

此外，保护接触区域22经由电流端子40之一与电网的保护导体连接，在此称作为PE。

能够考虑的是，地面控制单元38能够，仅将保护接触区域22中的个别保护接触区域与第一地面端子40.1电连接。

全部或一些保护接触区域22——即彼此电连接的保护接触区域22——因此能够形成子回路，所述子回路在下文中称作为第一地面子回路50。

中性接触区域26经由电线路44与第二地面端子40.2和电网的零线(N)连接。

连接经由地面控制单元38进行，所述地面控制单元可有针对性地仅将中性接触区域26中的个别中性接触区域与第二地面端子40.2连接。

此外，地面控制单元38可以将特定的或全部中性接触区域26接地，与零线连接，彼此连接或短路或者置于保护导体的电势上，即与第一地面端子40.1连接。这在此通过第一开关52表明，所述第一开关将中性接触区域26接地。

至少当全部或一些中性接触区域26接地时，但是即使全部或一些中性接触区域26与零线连接，彼此连接或短路，或置于保护导体的电势上，它们彼此电连接并且能够形成第二子回路，所述第二子回路在下文中称作为第二地面子回路54。

以与中性接触区域26相同的方式，相接触区域30也与第三地面端子40.3接触，所述第三地面端子与电网的在此称作为L的相连接。

所述连接也经由电线路44通过地面控制单元38进行，所述地面控制单元也可以选择性地仅将相接触区域30中的个别相接触区域与相应的第三地面端子40.3连接。

地面控制单元38可以将全部或仅一些相接触区域30接地，与外部导体连接，彼此连接或短路或者置于保护导体的电势，即与第一地面端子40.1连接。这通过图3中的第二开关56表明，所述第二开关将相接触区域30接地。

至少当一些或全部相接触区域30接地或与保护导体电势连接时，但是即使全部或一些相接触区域30与外部导体连接或彼此连接或短路时，所述相接触区域30经由电导线44形成另外的子回路，所述另外的子回路在下文中称作为第三地面子回路58。

接触区域20、24、28或22、26、30彼此间的电连接或短路优选在地面接触单元10本身中设置。

由于包围保护接触区域22的电线路44的电阻元件48，第一地面子回路50相对于第二地面子回路54和第三地面子回路58对于高频信号的波阻升高。

将高频信号理解成频率大于或等于10Hz、尤其大于或等于1kHz、尤其大于或等于200kHz的信号。

车辆连接设备14在一个可能的实施方式中在图1和4中示例性地示出。

车辆连接设备14具有定向执行器60、接触执行器62以及车辆接触单元64。

定向执行器60在示出的实例中具有电动机66,、安装部段68和齿轮70。

电动机66在安装部段68上抗扭地固定，其中安装部段68由在车辆10本身上、例如在车身上固定。

也可以考虑的是，电动机66直接安装在车辆10上。在该情况下部需要安装部段68。

齿轮70可以经由电动机66的输出轴驱动。

接触执行器62在示出的实施方式中包括波纹管72，所述波纹管具有车辆侧的端部和插座端部。

接触执行器62借助于轴承74在波纹管72的车辆侧的端部上在安装部段68上可转动地支承。此外，波纹管72在其内侧上具有齿部76，所述齿部与齿轮70接合。替代齿轮对70和76例如皮带传动装置或蜗杆传动装置也是可行的。

在波纹管72的插座端部上设有车辆接触单元64。更确切地说，在插座端部上在波纹管72上固定有车辆接触单元64的插座78。

在示出的提出的安装位置中，插座78平行于地面和地面接触单元12。

车辆接触单元64可以沿竖直方向、即垂直于插座78和地面接触单元12通过接触执行器62运动。竖直方向因此也称作为接触方向R_K。定向执行器60和接触执行器62的组合或机械耦联同样是可考虑的。

为了将车辆接触单元64朝向地面接触单元12的方向移动，波纹管72通过压缩空气源82充气。

通过在波纹管之内的复位机械装置，如弹簧、绳索等(未示出)，波纹管72可在压缩空气源82去激活时收缩，由此车辆接触单元64向上、即与接触方向R_K相反地可以运动。

也可以考虑的是，接触执行器62是活塞缸单元，所述活塞缸单元可以执行沿车辆接触单元14的接触方向R_K的竖直运动。

为了精确的定向，定向执行器60那么可以使车辆接触单元64或插座78围绕转动轴线D旋转(参见图4)。对此，激活电动机66，所述电动机随后在齿轮70处产生转矩。转矩经由齿部76传输到波纹管72上，所述波纹管随后相对于安装部段68旋转。

因为插座78抗扭地与波纹管72连接，通过定向执行器60围绕转动轴线D转动插座78从而车辆接触单元64。

在图5中示出插座78的下视图。

在背离接触执行器62和定向执行器60的侧、即接触侧上，车辆接触单元64具有接触区域80，在所述接触区域中设有多个接触电极84、88、92或86、90、94，用于接触地面接触单元12的接触面。

在接触区域80之内设有在示出的实施例中为保护接触电极86的第一接触电极84、在示出的实施例中为中性电极90的第二接触电极88和在示出的实施例中为相电极94的第三接触电极92，使得车辆接触单元64例如设计用于借助于交流电流对车辆10充电。

然而也可以考虑的是，车辆10应通过直流电流充电。对此，第二接触电极88可以是正直流接触电极并且第三接触电极92是负直流接触电极。

中性电极90和相电极94或正电流接触电极和负直流接触电极的功能尤其不可互换。

类似于接触区域20、24、28或22、26、30，接触电极84、88、92或86、90、94以插座图案、在此也以二维布拉维网格的形式、更确切地说以六边形的网格的形式设置。插座图案因此在下文中常作为插座网格G_S并且具有基本矢量s₁、s₂，所述基本矢量是同样长的并且彼此围成120°的角度。插座网格G_S基本上对应于主网格G_H。

此外，插座网格G_S的网格点之一可以位于接触区域80的中点。

接触电极84、88、92或86、90、94本身通过从插座78垂直伸出的接触销96(图4)形成，所述接触销相对于插座78弹性地支承。

接触销96经由电线路98与车辆10的车载电网(未示出)连接。

第一接触电极84或保护接触电极86与车载电网的保护接触导体连接，第二接触电极88或中性电极90与车载电网的零线连接，并且第三接触电极92或相电极94与车辆10的车载电网的相连接。

在直流充电的情况下，正直流接触电极和负直流接触电极与车辆10的电池的正极或负极连接以充电。

下面为了简化仅参照保护接触电极86、中性电极90和相电极94，借此也同样表示第一接触电极84、第二接触电极88或第三接触电极92。

连接可以经由车辆连接设备14的控制单元100进行，所述控制单元将各个接触电极86、90、94开关。控制单元100出于概览的原因仅在图7b、8b和9b中示出。在图6中通过开关表明控制单元100，所述开关说明控制单元100的功能。

接触区域80在其中点具有磁体区域102。

在磁体区域102中在插座78中或在插座78上设有接触磁体104，所述接触磁体尤其位于插座网格G_S的网格点之一处。

接触磁体104例如是电磁体，所述电磁体可接通和切断。接触磁体104然而也可以相对于地面接触单元12的磁性元件46以其他方式开关，例如通过相应的运动。

接触电极在示出的实施例中不存在于磁体区域102中。

当然，在磁体区域102中也可以设有保护接触电极86，其中接触电极104与保护接触电极86相关联。然而也可以考虑的是，在磁体区域102中设有另外的接触电极。

如尤其在图6中可见的那样，其余的接触电极86、90、94关于网格点设置在磁体区域102之内。

最接近磁体区域102的邻居，即距磁体区域102的间距最小的网格点或在距磁体区域102的间距最小的网格点上的接触电极90、94是中性电极90和相电极94，所述中性电极和相电极交替地设置。

距磁体区域102第二近的邻居，即距磁体区域102的间距第二小的网格点或接触电极86是保护接触电极86。

保护接触电极86不具有磁体或者可以部分地具有磁体。

因此，在示出的实施例中，设有六个保护接触电极86、三个中性电极90以及三个相电极94。也可以考虑的是仅三个保护接触电极86、三个中性电极90以及三个相电极94。

接触电极86、89、94因此围绕垂直于接触侧或平行于接触电极86、90、94的纵向延伸的对称轴线旋转对称地设置。对称轴线例如伸展穿过磁体区域102和/或接触区域80的中点。

整个车辆接触单元64也可以旋转对称地构成，即至少可见的和与地面接触单元12连接所需要的部分旋转对称地构成。

类似于在图3中，在图6中示意地表明接触电极86、90、94的布线。这例如经由车辆连接设备14的控制单元100进行。

保护接触电极86与车辆10的车载电网的保护导体(PE)经由至少一个电线路98连接。其因此可以形成子回路，所述子回路在下文中称作为第一车辆子回路106。

类似于中性接触区域26，全部或一些中性电极90经由车辆连接设备14的控制单元100与车辆10的车载电网的零线(N)电连接，与控制单元100无关地彼此电连接或短路，在车辆侧不与车辆10的其他回路或部件连接，或接地或与车辆10的车载电网的保护导体连接。

车辆连接设备14的控制单元100可以改变中性电极90的电连接，尤其一些或全部中性电极90彼此电连接或短路。中性电极90也可以与控制单元100无关地永久彼此电连接。至少在接地状态中，但是即使全部或一些中性电极90与零线连接，彼此连接或短路，或置于保护导体的电势，中性电极可以经由其相关联的电线路98共同地形成子回路，所述子回路在下文中称作为第二车辆子回路108。

例如，线路可以在插座78中将中性电极90彼此连接或短路，以便形成第二车辆子回路108。插座78中的这种线路例如在图10和14中示出。

以相同的方式，相电极94经由电线路98与车辆10的车载电网的外部导体连接，彼此电连接或短路，在车辆侧不与车辆10的其他回路或部件连接，或与保护导体电势连接。所述电路也可以由车辆连接设备14的控制单元100改变。彼此电连接的相电极94也可以形成子回路，所述子回路在下文中称作为第三车辆子回路110。

为相电极94也可以考虑的是，在相电极94之间存在持久的电连接，以便形成第三车辆子回路110。这当然仅在如下情况下是可能的：仅存在一个相，如在单相的交流电流充电时或在直流电流充电时。

这种相电极94相互间的连接同样可以通过插座78中的线路进行。

提供相应的子回路的接触电极84、88、92或86、90、94相互间的电连接或短路例如在车辆接触单元64本身中、尤其仅在插座78中设置。

车辆连接设备14在示出的实施方式中此外具有用于高频信号的信号源112以及用于高频信号的测量单元114，所述测量单元与第一车辆子回路106连接。

为了将车辆10连接到本地电网上，即为了在车辆接触单元64和地面接触单元12之间建立电连接，具有车辆连接设备14的车辆10在地面接触单元12之上停车，如这例如在图1中示出的。

在车辆停车之后，车辆接触单元64通过接触执行器62沿接触方向R_K朝向地面接触单元12运动，即竖直地停车并且接触磁体104接通。

在示出的实施例中，对此接触执行器62的波纹管72通过压缩空气源82充气。在下降期间，车辆接触单元64越来越接近地面接触单元12，使得在车辆接触单元64的中央的接触磁体104也到达地面接触单元12附近。

只要接触磁体104处于磁性元件46之一附近，那么磁性元件46和接触磁体104吸引。

由此，出现作用于车辆接触单元64的、具有沿水平方向、即垂直于接触方向R_K的非常大的分量的力，所述力使磁体区域102、更确切地说接触磁体104在磁性元件46之上定向。

在车辆接触单元64继续下降时，接触电极86、90、94与接触区域22、26、30物理接触，如在图7a、8a和9a中示例性地示出的，其中接触电极84或86可以比另外的接触电极88、92或90、94更长，即更远离插座78伸展，使得接触电极84或86在下降时作为第一个与地面接触单元10接触。

例如，接触电极84或86的接触销96比其他的接触电极88、92或90、94的接触销更长地构成。

良好可见的是，接触磁体104或磁体区域102居中地在保护接触区域22的磁性元件46之上设置。

通过在磁性元件46和接触磁体104之间的现在非常小的间距，车辆接触单元64沿水平方向固定。接触磁体104和磁性元件46现在竖直地彼此相叠并且构成转动轴线D，即穿过磁性元件46的中央和穿过接触磁体104的中央的直线形成转动轴线D(图4)。

通过接触磁体104相对于磁性元件46之一的自动定向确保，转动轴线D始终伸展穿过保护接触区域22。转动轴线D在主网格G_H中的位置因此始终是已知的。

然而这还不表明，其余的接触电极86、90、94与其余的接触区域22、26、30一致。更确切地说，可以考虑不同的情形，在所述情形中，车辆接触单元64相对于地面接触单元12转动。三个不同的情形在图7a、8a、9a中示出。

图7a对应于期望的情形，在所述情形中，主网格G_H由插座网格G_S覆盖，并且全部的子网格G_U1、G_U2、G_U3与接触电极86、90、94在插座78上的布置也一致。

在该位置中，保护接触电极86接触保护接触区域22的接触面，中性电极90接触中性接触区域26的接触面并且相电极94接触相接触区域30的接触面并且形成相应的接触部位。

在该情形下，接触部位的关联性是正确的，即仅接触电极86、90、94与相同类型的接触区域22、26、30接触，即例如中性电极90不与保护接触区域22或相接触区域30接触。

在图8a和9a中示出两个情形，在所述情形中主网格G_H和插座网格G_S不重叠，从而不构成正确的接触部位或正确的接触。

在图8a的情形中，保护接触电极86接触中性接触区域26或相接触区域30的接触面。

在图9a中，大部分接触电极、尤其保护接触电极86不接触接触区域22、26、30的接触面，而是接触不同的接触区域22、26、30之间的绝缘部段49。

如已经提到的那样，在车辆接触单元64完全地下降之后，接触区域22、26、30相对于接触电极86、90、94的准确位置是未知的。

因此，必须检查接触区域22、26、30相对于接触电极86、90、94的正确的关联性。对此必须确定，特定的接触电极是否接触相应的、相关联的接触区域。

在该情况下，特定的接触区域和特定的接触电极是保护接触区域22或保护接触电极86。此外，例如在此为外部的、即不位于磁体区域102中的保护接触电极86。

在图7b、8b和9b中示意地示出回路120的电路图，所述回路在图7a、8a或9a的情形中得出。

示出的回路120由右侧的第一车辆子回路106和不同的地面子回路50、54、58之一组成或者不完全闭合(图9)。

详细地，第一车辆子回路106分别具有振荡回路118，在所述振荡回路中集成有信号源112和测量单元114。

振荡回路118那么经由保护接触电极86与相应的情形相关地通过第一地面子回路50、第二地面子回路54或第三地面子回路58扩展或者在根据图9的情形的情况下保持断开。

然而在此也可以考虑的是，不存在预定的和单独的地面子回路，使得第一地面子回路50、第二地面子回路54和第三地面子回路58是连通的子回路，其中通过由接触电极86、90、94进行接触才构成相应的地面子回路。

换言之，全部接触区域22、26、30彼此电连接，例如因为其全部由地面控制单元38切换到保护导体电势。现在如果三个接触区域22、26、30由三个用于检查关联性的保护接触电极86接触，被接触这三个接触区域22、26、30形成所使用的地面子回路。以所述方式形成的地面子回路是第一地面子回路50、第二地面子回路54或第三地面子回路58。

为了确定正确的关联性，通过信号源112在振荡回路118中产生高频信号。

针对通过高频信号的激励得出扩展的振荡回路118的高频应答，所述振荡回路现在包括由第一车辆子回路106和可能的地面子回路50、54、58之一构成的整个回路120。

测量单元114确定高频应答并且将高频应答传送给控制单元100。

控制单元100将高频应答与一个或多个参考应答进行比较并且确定，与哪个参考应答出现最大的一致性。

参考应答也可以是区域。参考应答例如是按照经验确定的高频应答，所述高频应答在已知的回路中接收并且保存在控制单元100的存储器中。对于参考应答因此已知特定的回路，使得根据参考应答可以推断出形成的回路120。

例如，为了将高频应答与参考应答相关联，利用特定的特征，如高频信号的衰减。

在根据图7的情形的情况下，第一地面子回路50的电线路44由于电阻元件48具有提高的波阻，所述波阻在图7中作为电感在第一地面子回路50中示出。

高频应答因此强烈地衰减并且与参考应答基本上一致，所述参考应答对应于由第一车辆子回路106和第一地面子回路50构成的回路120。因此，控制单元100可以确定，得出由第一车辆子回路106和第一地面子回路50构成的回路120，这表示，保护接触电极86连同保护接触区域22或其接触面形成接触部位。在该情况下，假设正确的关联。

因为确定正确的关联，地面控制单元38可以开始充电过程。对此，地面接触单元12的地面控制单元38撤销接地并且将中性接触区域26和相接触区域30与零线N或相L借助相应的电路端子40连接。在此，仅将与接触电极90或94接触的中性接触区域26和相接触区域30通电。

同样地，通过车辆接触单元64的控制单元100可以将中性电极90和相电极94与车辆10的车载电网的零线N和相P连接。

因此，车辆10的车载电网集成到充电基础设施的本地电网中并且车辆10现在可以充电。导电连接因此已自动化地、即在没有人员手动协助的情况下建立。

在充电期间，然而进入未预测的情形，所述情形至少需要立即中断充电。例如，在撞车事故中，即在其他车辆撞到充电的车辆10上时，车辆10移动并且车辆接触单元64从地面接触单元12非计划中地松开。

为了识别这种情形，连续地或以规则的间隔借助于信号源112和测量单元114如上所述地检查在接触电极86、90、94和接触面之间的物理接触。

如果确定接触中断，激活应急功能，所述应急功能可以至少包括立即切断充电电流。

在图8和9的情形中，在下降之后不能够立即开始充电。

根据图8的情形的回路120一方面包含第一车辆子回路106并且另一方面包括第二地面子回路54或第三地面子回路58，这与如下内容相关：在图8a中借助附图标记86.1表示的保护接触电极86或借助附图标记86.2表示的保护接触电极86是否是第一车辆子回路106的一部分。

因为在第二地面子回路54或第三地面子回路58中没有电阻元件48设置在电线路44上，第二或第三地面子回路54、58相对于第一地面子回路50的波阻强烈减小。

这当然引起回路120或振荡回路118，使得对通过信号源112借助高频信号的激励由测量单元114测量的高频应答不同地下降。尤其，高频信号现在不强烈地衰减。

根据高频应答与参考应答的比较，控制单元100确定，得到的高频应答等于参考应答，所述参考应答与由第一车辆子回路106和第二地面子回路54或第三地面子回路58构成的回路120相关联。

控制单元100从中可以确定，保护接触电极86与中性接触区域26或相接触区域30的接触面形成接触部位。在该情况下，控制单元100现在已经确定，根据图8a的情形存在。控制单元100因此知道，车辆接触单元64相对于地面接触单元12必须以30°的角度顺时针转动，以便达到正确的关联。

控制单元100随后操控定向执行器60或电动机66，使得车辆接触单元64、更确切地说插座78以30°围绕转动轴线D、即围绕磁体区域102转动。以所述方式达到图7a的情形。

在转动时，插座78沿着地面接触单元12转动，尤其不提升插座78并且不将接触电极84、88、92或86、90、94从接触面提起。

在完成转动之后或仍在转动时，重新检查可以通过将高频信号馈入到第一车辆子回路106中进行。所述测量引起之前针对图7b描述的结果。控制单元100那么可以开始充电。

在根据图9的情形中，在第一车辆子回路106和另外的地面子回路50、54、58之间不产生电连接，使得不形成如在图7和8中的完整的回路120。

尽管馈入到振荡回路118中的高频信号产生高频应答，所述高频应答可以借助测量单元114探测。

对于所述情形，也将参考应答在控制单元100中保存，使得控制单元也可以识别所述情形。在所述情形中，控制单元100推动车辆接触单元64围绕转动轴线D的转动并且以规则的间隔、例如在特定的转动角之后重新测量接触部位的关联性，如果其到达根据图8a的情形或根据图7a的情形，所述情形可由其位置标识。

当然也可以考虑的是，信号源112和测量单元114设置在地面接触单元12中。在该情况下，高频信号在地面子回路50、54、58之一中产生并且通过测量单元114测量。测量的原理由此不改变。

当然，不仅在车辆接触单元64中、而且在地面接触单元12中可以设有各一个信号源112和各一个测量单元114，由此可以不仅通过车辆10、而且也通过地面接触单元12确定正确的关联和符合规定的接触。由此，提高车辆耦联系统15的运行可靠性。

在另外的附图中示出车辆连接设备14和地面接触单元12、即还有车辆耦联系统15的另外的实施方式，其基本上对应于第一实施方式。下面因此仅讨论区别，并且相同的和功能相同的部件设有相同的附图标记。

在图10中示出车辆耦联系统15的第二实施方式的一部分的电路图。所述第二实施方式尤其可以与第一实施方式组合或者补充所述第一实施方式。

在该实施方式中，地面接触单元12具有信号源122和至少一个测量单元124。

在示出的实施例中，示出各自具有测量单元124的三个中性接触区域26。例如，每个中性接触区域26分配有一个测量单元124，即与其电连接。

借助于信号源122和测量单元124可以确定，哪个中性接触区域26与中性电极90接触。这优选在接触部位处的关联性确认正确之后确定。

例如，为了确定接触的中性接触区域26，在车辆接触单元64中，中性电极90和保护接触电极86通过车辆连接设备14的控制单元100彼此电连接。

中性接触电极90可以如在图10中可见的那样也持久地彼此电连接。

电流源122可以借助一个或多个中性接触区域26通过开关设备140、尤其继电器或复用器电连接，所述一个或多个中性接触区域的接触应被确定。所述要测量的中性接触区域26因此在接触的情况下是另外的回路142的一部分。

现在通过地面接触单元12的信号源122产生高频信号并且经由中性接触区域26和中性电极90传输至车辆接触单元64。

如果要测量的中性接触区域26接触中性电极90，高频信号又传输到地面接触单元12中并且然后可以由测量单元124之一检测。

如果要测量的中性接触区域26不接触中性电极90，则振荡回路保持断开并且在测量单元124上不可检测高频信号。

地面接触单元12的地面控制单元38因此根据测量单元124的测量结果和开关设备140的位置确定，哪个中性接触区域26与中性电极90接触。

图14a、14b、14c和14d更详细地在如下情况下示出用于确定接触的中性接触区域26的方式从而用于确定车辆接触单元64的位置：中性电极90在插座78中彼此电连接。

在图14a中仅示出第二地面子回路54和第二车辆子回路108，其是所使用的回路142的一部分。为了简化示出，信号源122的接触部接地，因为这对应于构造的功能。

示出四个中性接触区域26，其中三个通过车辆接触单元64的中性电极90接触。

开关元件140通过开关示出，所述开关可以将各一个中性接触区域26与信号源122连接或接地连接。

在开始时，分别仅一个中性接触区域26借助于相关联的开关与信号源122连接，并且回路142中的信号借助于测量单元124测量。

在图14a中示出的情形中，中性接触区域26与信号源122连接，所述信号源不接触。因此不存在与地的连接，使得信号源122不能够在回路142中产生高频信号。没有测量单元124探测高频信号，由此确定，与信号源122连接的中性接触区域26不接触。随后将与信号源122的连接通过开关元件140分开并且另外的中性接触区域26与信号源122连接，如在图14b中可见的那样。

在根据图14b的情形中，与信号源122连接的中性接触区域26通过中性电极90接触，即第二车辆子回路108与第二地面子回路54连接。

由于中性电极90与另外的中性电极90通过第二地面子回路108的电连接，现在也存在与其他所接触的中性接触区域26的电连接，其通过开关元件140接地。以所述方式提供需要的接地，使得通过信号源122在回路142中产生高频信号，其由相应的测量单元124探测。由此确定，相应的中性接触区域26是接触的。

在下一步骤中，那么其他的中性接触区域26通过开关元件140与信号源122连接(参见图14c)。所述中性接触区域26选择成，使得其处于接触的中性接触区域26的环境中。如果所述中性接触区域26也是接触的，高频信号也由所属的测量单元124探测，由此确定接触。

只要两个中性接触区域26识别成接触的，则仅存在两种可能性：哪个中性接触区域26是缺少的第三中性接触区域26。

随后，这两个中性接触区域26中的一个通过开关元件140与信号源122连接(参见图14d)。如在上文中描述的，那么借助于相关联的测量单元124确定，所述中性接触区域26是否也是接触的。

如果这是接触的中性接触区域26，则成功地完成对插座78或车辆接触单元64相对于地面接触单元12的位置的确定，并且所述位置现在是已知的。从所述位置中可以直接地推断出接触的相接触区域30。

类似地可以确定，哪个相接触区域30与相电极94接触。

借助于所述方法也可以检查，在接触电极86、90、94和接触面之间的接触在充电期间是否中断，以便必要时可以激活应急功能。

图11类似于图4并且示出车辆连接设备14的第三实施方式。与第一实施方式的区别在于定向执行器60的设置。

在所述第二实施方式中，定向执行器60设置在车辆接触单元64和接触执行器62之间。

对此，插座78具有齿部76，定向执行器60的齿轮70接合到所述齿部中。齿轮70与电动机66耦联，所述电动机在接触执行器62的插座端部抗扭地连接。

插座78从而整个车辆接触单元64经由未示出的轴承可转动地固定在接触执行器62上。

接触执行器62在其车辆侧的端部上在安装部段68上抗扭地安置。然而也可以考虑的是，其直接固定在车辆10上。

在图12和13中，类似于图3和6示出接触区域22、26、30或接触电极86、90、94在相应的网格中的布置。

与第一实施方式不同地，不仅设置相接触区域30或相电极94的类型，而且分别可以设置三种不同的类型，以便可以传输三相交流电流。与此相应地，本地电网是三相交流电网，并且地面接触单元12具有用于相或外部导体的三个不同的电流端子40。

地面接触单元12因此具有多个L1接触区域126、多个L2接触区域128和多个L3接触区域130。

L1接触区域126、L2接触区域128和L3接触区域130形成相接触区域30。

L1、L2和L3接触区域126、128和130因此设置在第三子网格G_U3的网格点上，其中其沿第三子网格G_U3的基本矢量中的至少一个的方向轮流交替地设置。

换言之，在第三子网格G_U3中不存在最近的邻居的对，所述对由L1接触区域126、L2接触区域128和L3接触区域130的相同的接触区域构成。例如，L1接触区域126的最近的邻居是各三个L2接触区域128和三个L3接触区域130。

关于电连接，L1接触区域126、L2接触区域128和L3接触区域130与本地电网的外部导体中的各一个连接。为了检查接触，其然而可以全部共同地形成第三地面子回路58。

以类似的方式，车辆接触单元64具有L1相电极132、L2相电极134和L3相电极136，其共同地形成相电极94。

在图12中示出的实例中，存在各一个L1、L2和L3相电极132、134和136，其分别关于第一实施方式形成相电极94中的一个。

L1、L2和L3相电极132、134、136与车辆10的车载电网的外部导体中的各一个电连接或者通过控制单元共同地连接成第三车辆子回路110。

L1、L2和L3接触区域126、128和130在第三子网格G_U3中的布置或顺序对应于L1、L2和L3相电极132、134和136在接触区域80中的顺序。因此，L1、L2和L3接触区域126、128和130在车辆接触单元64相对于地面接触单元12类似于图7a正确定向时接触L1、L2或L3相电极132、134或136。

即使地面接触单元12如所描述的那样具有L1、L2和L3接触区域126、128和130——即设计用于将车辆10由交流电或三相交流电流充电——仍可能的是，设计用于仅借助单相交流电流充电的车辆10——即仅具有相同的相电极94——经由所述地面接触单元12充电。

对此，车辆接触单元64如上所述的那样与地面接触单元10接触。随后，然而相电极94中的仅一个与车辆10的车载电网的外部导体电连接并且用于充电。

其余的两个相电极94例如在车辆侧不连接，和/或不用于充电的相电极132、134、136是无电势连接的或者与保护导体连接。

也可以提出如下布置，其中替代中性接触区域26或中性电极88也设置有L1、L2和L3接触区域126、128、130或L1、L2或L3相电极132、134、136，使得在车辆接触单元64上存在分别两个L1、L2和L3相电极132、134、136。由此，可以提高用于每相的导线横截面，使得更大的充电电流是可能的。

也可以考虑的是，在车辆接触单元64中设有信号源112并且在地面接触单元12中设有测量单元124或者相反。以所述方式也可以如上所述地确定正确的关联性。

此外，在该情况下，数据可以从信号源112借助于高频信号传递到测量单元124。由此从车辆接触单元64至地面接触单元12的单向的数据流或相反的数据流是可能的。

如果不仅车辆接触单元64、而且地面接触单元12具有信号源112、122和测量单元114、124，那么在车辆接触单元64和地面接触单元12之间、即在车辆10和其余的充电系统之间的双向的数据交换是可能的。

为了数据传输可以使用与传输电流相同的接触部位，并且数据传输在充电过程期间也是可行的，因为高频信号不能够调制成充电电流。

当然，各个实施方式的特征也可以任意地彼此组合。

Claims

1.一种用于车辆电池充电系统的车辆连接设备，用于将车辆接触单元(64)与地面接触单元(12)自动化地、导电地连接，具有：

车辆接触单元(64)，所述车辆接触单元具有带有接触区域(80)的插座(78)，在所述接触区域中设有至少一个第一接触电极(84)、至少一个第二接触电极(88)和至少一个第三接触电极(92)，其中所述车辆接触单元(64)能沿接触方向(R_K)朝向所述地面接触单元(12)运动，以便使至少一个所述第一接触电极(84)、至少一个所述第二接触电极(88)和至少一个所述第三接触电极(92)与所述地面接触单元(12)置于接触，和

定向执行器(60)，所述定向执行器与所述插座(78)连接，使得所述定向执行器能够使所述插座(78)围绕转动轴线(D)转动，所述转动轴线基本上沿着所述接触方向(R_K)伸展。

2.根据权利要求1所述的车辆连接设备，

其特征在于，

至少一个所述第一接触电极(84)是至少一个保护接触电极(86)，至少一个所述第二接触电极(88)是至少一个中性电极(90)或者至少一个正直流电级，和/或至少一个所述第三接触电极(92)是至少一个相电极(94)或至少一个负直流电级。

3.根据上述权利要求中任一项所述的车辆连接设备，

其特征在于，

至少一个所述第一接触电极(84)、至少一个所述第二接触电极(88)和至少一个所述第三接触电极(92)共同地在所述插座(78)的接触侧上设置在呈2维布拉维网格的形式的插座网格(G_S)的网格点上。

4.根据上述权利要求中任一项所述的车辆连接设备，

其特征在于，

在所述接触区域(80)中，尤其在所述接触区域(80)的中点处设有磁体区域(102)，在所述磁体区域中在所述插座(78)中或在所述插座(78)处设置有接触磁体(104)，其中所述接触磁体(104)确定所述转动轴线(D)的位置。

5.根据权利要求4所述的车辆连接设备，

其特征在于，

至少一个所述第一接触电极(84)、至少一个所述第二接触电极(88)和至少一个所述第三接触电极(92)中的一个、尤其第一接触电极(84)设置在所述磁体区域(102)中，并且所述接触磁体(104)与设置在所述磁体区域(102)中的接触磁体(84，88，92)相关联。

6.根据权利要求4或5所述的车辆连接系统，

其特征在于，

所述磁体区域(102)位于所述插座网格(G_S)的网格点上，其中在最近相邻的网格点上设有接触电极(84，88，92)，尤其交替地设有第三接触电极(92)和第二接触电极(88)。

7.根据权利要求6所述的车辆连接设备，

其特征在于，

在下一与所述磁体区域(102)相邻的网格点上设有接触电极(84，88，92)，尤其第一接触电极(84)。

8.根据上述权利要求中任一项所述的车辆连接设备，

其特征在于，

为了传输交流电设有至少三个第二接触电极(88)和/或至少三个第三接触电极(92)，其中这至少三个第二和/或第三接触电极(88，92)中的至少一个接触电极是L1相电极(132)，所述至少三个第二和/或第三接触电极(88，92)中的至少一个另外的接触电极是L2相电极(134)，并且所述至少三个第二和/或第三接触电极(88，92)中的至少一个其他的接触电极是L3相电极(136)。

9.根据上述权利要求中任一项所述的车辆连接设备，

其特征在于，

所述车辆连接设备(14)为了连接的接触部位的接触和关联性检查而具有用于高频信号的信号源(112)和/或用于高频信号的测量单元(114)，所述测量单元与至少一个所述第一接触电极(84)、至少一个所述第三接触电极(92)和/或至少一个所述第二接触电极(88)电连接。

10.根据上述权利要求中任一项所述的车辆连接设备，

其特征在于，

所述定向执行器(60)包括电动机(66)，所述电动机的输出轴与所述车辆接触单元(64)连接，用于传输转矩。

11.一种用于车辆电池充电系统的地面接触单元，用于将所述地面接触单元(12)和车辆接触单元(64)自动化地、导电地连接，具有板状的基本体(16)以及第一接触区域(20)、第二接触区域(24)和第三接触区域(28)，其在所述基本体(16)的目标面(18)上设置在呈2维布拉维网格的形式的主网格(G_H)中，

其中所述第一接触区域(20)设置在呈2维布拉维网格的形式的子网格(G_U1)中，所述第二接触区域(24)设置在呈2维布拉维网格的第二子网格(G_U2)中，并且所述第三接触区域(28)设置在呈2维布拉维网格的形式的第三子网格(G_U3)中，

其中所述第一子网格(G_U1)、所述第二子网格(G_U2)和所述第三子网格(G_U3)彼此交错，

其中沿所述主网格(G_H)的基本矢量(h₁，h₂)中的至少一个基本矢量的方向，所述第一接触区域(20)、所述第二接触区域(24)和所述第三接触区域(28)交替地出现。

12.根据权利要求11所述的地面接触单元，

其特征在于，

所述地面接触单元(12)具有地面控制单元(38)以及第一地面端子(40.1)、第二地面端子(40.2)和第三地面端子(40.3)，用于在地面侧连接所述地面接触单元(12)，

其中所述第一接触区域(20)与所述第一地面端子(40.1)电连接，

并且其中所述第一地面控制单元(38)设计用于，将所述第二接触区域(24)连接到所述第一地面端子(40.1)、所述第二地面端子(40.2)和用于电连接的接地部中的至少两个之间，和/或将所述第三接触区域(28)连接到所述第一地面端子(40.1)、所述第三地面端子(40.3)和用于电连接的接地部中的至少两个之间。

13.根据权利要求11或12所述的地面接触单元，

其特征在于，

所述第一接触区域(20)是保护接触区域(22)，所述第二接触区域(24)是中性接触区域(26)或正直流接触区域，和/或所述第三接触区域(28)是相接触区域(30)或负直流接触区域。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的地面接触单元，

其特征在于，

三个子网格(G_U1，G_U2，G_U3)中的至少两个是相同的网格，和/或所述主网格(G_H)和三个子网格(G_U1，G_U2，G_U3)中的至少两个是相同类型的，尤其所述主网格(G_H)、所述第一子网格(G_U1)、所述第二子网格(G_U2)和/或所述第三子网格(G_U3)是六边形的网格。

15.根据权利要去11至14中任一项所述的地面接触单元，

其特征在于，

为了传输交流电设有至少三个第二接触区域(26)和/或至少三个第三接触区域(28)，其中至少三个第二和/或第三接触区域(26，28)中的至少一个是L1接触区域(126)，至少三个第二和/或第三接触区域(26，28)中的至少一个另外的接触区域是L2相接触区域(128)，并且至少三个第二和/或第三接触区域(26，28)中的至少一个其他的接触区域是L3相区域(130)，

其中所述至少一个L1接触区域(126)、所述至少一个L2接触区域(128)和所述至少一个L3接触区域(130)沿所述第三子网格(G_U3)的基本矢量(u_3,1，u_3,2)中的至少一个的方向交替地出现。

16.根据权利要求11至15中任一项所述的地面接触单元，

其特征在于，

在所述第一接触区域(20)、所述第二接触区域(24)和/或所述第三接触区域(28)中在所述基本体(16)中或在所述基本体(16)上设有磁性的、尤其铁磁性的元件(46)。

17.根据权利要求16所述的地面接触单元，

其特征在于，

所述磁性元件(46)分别包围电线路(44)，所述电线路电接触相应的接触区域(20，24，28)。

18.根据权利要求11至17中任一项所述的地面接触单元，

其特征在于，

所述地面接触单元(12)具有用于高频信号的信号源(122)和/或用于高频信号(124)的测量单元，所述测量单元与所述第一接触区域(20)、所述第二接触区域(24)和/或所述第三接触区域(28)电连接。

19.一种自动化的车辆耦联系统，具有根据权利要求1至10中任一项所述的车辆连接设备(14)和根据权利要求11至18中任一项所述的地面接触单元(12)。

20.根据权利要求19所述的自动化的车辆耦联系统，

其特征在于，

所述插座网格(G_S)和所述主网格(G_H)基本上彼此对应和/或所述定向执行器(60)与所述插座(78)连接成，使得所述定向执行器能使所述插座(78)沿着所述地面接触单元(12)、尤其在所述接触电极(84，88，92)和接触面之间存在接触时转动。

21.根据权利要求19或20所述的自动化的车辆耦联系统，

其特征在于，

所述车辆连接设备(14)至少根据权利要求4构成，并且所述地面接触单元(12)至少根据权利要求16构成，其中所述车辆接触单元(64)的所述磁性元件(46)与所述接触磁体(104)共同作用，以便将所述车辆接触单元(64)固定在所述地面接触单元(12)上，并且以便构成所述转动轴线(D)。

22.一种用于将车辆接触单元(64)与所述地面接触单元(12)、尤其根据权利要求19至21中任一项所述的自动化的车辆耦联系统(15)自动化地、导电地连接的方法，具有如下步骤：

a)将所述车辆接触单元(64)沿接触方向(R_K)朝向所述地面接触单元(12)下降，直至所述车辆接触单元(64)和所述地面接触单元(12)接触，

b)检查：所述车辆接触单元(64)的特定的接触电极(84，88，92)是否接触所述地面接触单元(12)的至少一个相应的特定的接触区域(20，24，28)，和

c)如果在至少一个特定的接触电极(84，88，92)和至少一个相应的特定的接触电极(20，24，28)之间不存在电接触或不存在足够的电接触，则将所述车辆接触单元(64)围绕转动轴线(D)转动。

23.根据权利要求22所述的方法，

其特征在于，

在转动期间或在转动结束之后检查，至少一个特定的接触电极(84，88，92)是否接触所述至少一个相应的接触区域(20，24，28)。

24.根据权利要求22或23所述的方法，

其特征在于，

至少一个特定的接触电极(84，88，92)是至少一个所述第一接触电极(84)中的一个或多个，并且至少一个特定的接触区域(20，24，28)是至少一个第一接触区域(20)中的一个或多个。