CN111788087B - 用于给电能蓄存器充电的插接系统 - Google Patents

用于给电能蓄存器充电的插接系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111788087B
CN111788087B CN201980016203.0A CN201980016203A CN111788087B CN 111788087 B CN111788087 B CN 111788087B CN 201980016203 A CN201980016203 A CN 201980016203A CN 111788087 B CN111788087 B CN 111788087B
Authority
CN
China
Prior art keywords
charging
plug
cover
charging socket
translational movement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201980016203.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111788087A (zh
Inventor
B·霍斯
R·胡贝尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Publication of CN111788087A publication Critical patent/CN111788087A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111788087B publication Critical patent/CN111788087B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods 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
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B60L53/16—Connectors, e.g. plugs or sockets, specially adapted for charging electric vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/44—Means for preventing access to live contacts
    • H01R13/447—Shutter or cover plate
    • H01R13/453—Shutter or cover plate opened by engagement of counterpart
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/5213—Covers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • H02J7/0045—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction concerning the insertion or the connection of the batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/28—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the electric energy storing means, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/91—Battery charging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于有线充电过程的插接系统(300)，该充电过程用于给至少部分地电运行的设备(120)的电能蓄存器(123)充电。插接系统(300)包括设置在电运行的设备(120)上的充电插口(130)。此外，插接系统(300)包括具有充电插接件(110)的充电设备(100)，充电插接件能够通过平移运动朝着充电插口(130)移出。充电插口(130)包括遮盖件(311、312、313)，以便保护充电插口(130)的接触部件(314)免受环境影响。充电插接件(110)构造用于，通过平移运动在遮盖件(311、312、313)中产生能再次封闭的一个或多个接触部件穿通部(317)，充电插接件(110)的接触部件(304)能够在平移运动的范围内引导穿过接触部件穿通部，以便与充电插口(130)的相应接触部件(314)分别成对地形成导引电流的连接。

Description

用于给电能蓄存器充电的插接系统
技术领域
本发明涉及一种用于给车辆的电能蓄存器充电的充电设备。
背景技术
包括电驱动装置的车辆具有电池(即具有电能蓄存器)，在该电池中可蓄存用于运行车辆电机的电能。车辆的电池可借助来自供电网的电能充电。为此目的，将电池与供电网耦联，以便将来自供电网的电能传递到车辆的电池中。该耦联可有线地(经由充电线缆)和/或无线地(借助在充电站和车辆之间的感应耦合)进行。
在有线充电过程中，车辆用户将充电线缆的插接件插接到车辆的充电插口上。该手动工作对于用户而言可能是不舒适的(例如由于用户在此可被弄脏)。因此，充电线缆的插上可自动地通过机器人臂部进行。然而，机器人臂部的提供与相对高的耗费以及和相对高的成本相关联。尤其是，针对电流插接连接的自动建立的耗费能够是相对高的。
发明内容
本文件致力于如下技术任务：提供高效且可靠的插接系统，该插接系统能实现自动的有线充电过程。尤其是，在此要能实现插接连接的高效建立。
根据一方面提出一种用于有线充电过程的插接系统，该充电过程用于给至少部分地电运行的设备的电能蓄存器充电。所述至少部分地电运行的设备可以是机动车、尤其是道路机动车。插接系统可构造用于，将电能蓄存器与电能供应部(例如充电桩)以导电流的方式耦联。在此，插接系统可构造用于，传递1kW、10kW、20kW或更多的充电功率。示例性的电压是300V或更多。插接系统的插接连接的建立优选自动地进行。
插接系统包括设置在电运行的设备上的充电插口。充电插口可具有两个或更多接触部件，经由所述接触部件可分别建立导引电流的连接，以便传递用于给能量蓄存器充电的电能。
此外，插接系统包括充电设备(在该文件中也被称为充电机器人)。充电设备可与电能供应部连接，并且可设置用于，提供用于给能量蓄存器充电的电能。充电设备包括充电插接件，该充电插接件可通过平移运动朝着充电插口移出和/或引导，其中，所述充电插接件能够经由一个或多个执行器从充电设备的壳体中移出或移入到壳体中。在此，充电插接件可设置在充电设备的(优选能移动的)壳体上或壳体中。因此，充电插接件可从壳体中移出，以便与充电插口建立插接连接。在此，充电插接件典型地具有一个或多个接触部件，所述接触部件可与充电插口的相应的一个或多个接触部件分别构建导引电流的连接。充电设备可包括电运行的执行器(例如电动马达)，该执行器设置用于自动地引起充电插接件的平移运动。
所述充电插口可具有遮盖件，以便保护充电插口的接触部件免受环境影响。当与充电插接件不存在插接连接时，遮盖件可遮盖充电插口的接触部件。另一方面，遮盖件可具有能再次封闭的一个或多个接触部件穿通部或孔，所述接触部件穿通部或孔可被打开，以便与充电插接件建立插接连接。
所述充电插接件可构造用于，通过平移运动在遮盖件中产生或打开能再次封闭的所述一个或多个接触部件穿通部，充电插接件的接触部件可在平移运动的范围内引导穿过接触部件穿通部，以便与充电插口的相应的接触部件分别成对地形成导引电流的连接。在此，所述一个或多个接触部件穿通部的打开可自动地反应于充电插接件的平移运动来进行。
此外，充电插接件可构造用于，通过引导离开充电插口的反向平移运动来将所述一个或多个接触部件穿通部再次封闭，以便保护充电插口的接触部件免受环境影响。在此，所述一个或多个接触部件穿通部的打开和/或闭合可被动地进行、即在充电插口内不使用电驱动的执行器的情况下进行。
因此，描述了一种高效且可靠的用于给电能蓄存器充电的插接系统，该插接系统能实现充电插接件的自动的插上和拔下。
所述充电插接件可具有引导栓。此外，遮盖件可具有用于接纳引导栓的栓穿通部。在此，栓穿通部可具有与引导栓对应的形状和/或大小，从而引导栓能够以限定的方式运动到遮盖件中。
所述充电插接件和遮盖件可构造为，使得所述一个或多个接触部件穿通部反应于引导栓在平移运动的范围内在栓穿通部内运动(尤其是被引入到栓穿通部中)而形成。引导栓可具有锥形端部，该锥形端部与充电插口的遮盖件相配设。通过使用引导栓能够以可靠的方式建立插接连接。尤其是，通过引导栓和栓穿通部可引起在充电插接件和充电插口之间的限定的取向。此外，所述一个或多个接触部件穿通部能够借助于引导栓以高效且可靠的方式打开和再次封闭。
所述充电插接件的接触部件可设置在充电插接件上，使得在接触部件到达遮盖件之前，在平移运动的范围内引导栓首先穿入到栓穿通部中。通过这种布置结构可确保：所述一个或多个接触部件穿通部在快要到达充电插接件的接触部件之前被打开，并且在拉出充电插接件的接触部件之后短时间内再次闭合。因此，能够可靠地避免充电插口被污染。
所述遮盖件可具有至少两个遮盖盘，所述遮盖盘分别具有一个或多个孔。各遮盖盘可以是相对彼此能转动的，从而第一遮盖盘的一个或多个孔的位置相对于第二遮盖盘的一个或多个孔的位置可被改变。尤其是，各遮盖盘的孔可在封闭的状态中不相叠置地设置，从而遮盖件是被封闭的。另一方面，各遮盖盘的孔可在打开的状态中至少局部叠置地设置，从而遮盖件是被打开的，尤其是，从而形成所述一个或多个接触部件穿通部。
引导栓和遮盖盘可构造为，使得各遮盖盘反应于引导栓在栓穿通部内的平移运动而相对彼此转动，从而各遮盖盘的孔相叠置地取向，并且因此形成所述一个或多个接触部件穿通部。通过使用遮盖盘能够以高效的方式提供能再次封闭的接触部件穿通部。
遮盖盘的转动可通过引导栓引起。尤其是，充电插口可被动地构造，即，充电插口不具有用于使遮盖盘转动的电运行的驱动装置。另一方面，引导栓可具有滑槽，该滑槽构造用于与遮盖盘之中的至少一个遮盖盘上的滑块共同作用，以便使各遮盖盘相对彼此转动。在相应反过来的情况下，滑块可设置在引导栓上，而滑槽可设置在遮盖盘之中至少一个遮盖盘上。通过使用滑槽能够借助于引导栓的平移运动以高效的方式引起至少一个遮盖盘的转动运动。
在两个遮盖盘之间可设置有至少一个密封件。因此，可进一步提高充电插口的防污染保护。
充电插口可具有压力元件(例如压力弹簧)，该压力元件设置用于将压力施加到这两个遮盖盘上，以便挤压遮盖盘。在此，充电插口可构造为，使得反应于引导栓在栓穿通部内的平移运动，使压力降低。通过提供压力元件能够可靠地保护充电插口以免被污染。
引导栓可构造用于与充电插口的接触元件形成导引电流的连接。换言之，引导栓可(附加于充电插接件的接触部件)被用于与充电插口形成导引电流的连接(例如以便传递数据)。因此，可进一步提高插接系统的效率。
充电插接件和充电插口可构造为，使得在平移运动的范围内进行各接触部件相互的锁定。因此，能够进一步提高插接系统的可靠性。
充电插接件的接触部件和充电插口的相应的接触部件可具有互补的轮廓。当各接触部件被插接在一起时，通过互补的轮廓可引起保持力。替代地或补充地，通过互补的轮廓可提供相比于平的轮廓增大的各接触部件之间的接触表面。因此，可进一步提高插接连接的可靠性。
如上文已经阐述的，充电设备可具有能移动的壳体，充电插接件设置在该壳体上或该壳体中。此外，充电设备可包括绕线卷筒，所述绕线卷筒设置用于卷绕充电线缆，充电插接件经由充电线缆与供电部或与电能供应部连接或能连接。在此，绕线卷筒可优选构造用于，在充电设备运动时使充电线缆退绕或卷绕，使得在供电部和充电设备之间的充电线缆(始终)是被张紧的。绕线卷筒能够以能围绕充电设备的竖直的高度轴线转动的方式设置在壳体的外壁上。通过提供绕线卷筒能够实现充电设备的可靠运动和必要时充电设备的可靠定位。
如上文已经阐述的，所述至少部分地电运行的设备可以是道路机动车。充电插口可设置在道路机动车的底部上。充电设备可构造用于，使充电插接件沿着竖直延伸的平移运动插接到充电插口中。因此，能够以特别可靠的方式建立用于给至少部分地电驱动的车辆的驱动蓄存器充电的插接连接。
根据另一方面描述用于在该文件中所描述的插接系统的充电设备和/或充电插口。
尤其是，描述了一种用于插接系统的充电插口，其中，插接系统能实现有线充电过程，所述充电过程用于给至少部分地电运行的设备的电能蓄存器充电。充电插口构造为设置在电运行的设备上。此外，所述插接系统包括具有充电插接件的充电设备，充电插接件能够(必要时仅)通过平移运动朝着充电插口移出。
所述充电插口包括接触部件，所述接触部件设置用于，传递用于给电能蓄存器充电的电能。此外，所述充电插口包括遮盖件，以便保护充电插口的接触部件免受环境影响。所述充电插口构造用于，反应于充电设备的平移运动将遮盖件中的能再次封闭的一个或多个接触部件穿通部打开，充电插接件的接触部件能够在平移运动的范围内引导穿过接触部件穿通部，以便与充电插口的相应接触部件分别成对地形成导引电流的连接。
在此，能再次封闭的所述一个或多个接触部件穿通部优选具有与充电插接件的接触部件的形状或轮廓对应的形状或轮廓。换言之，接触部件穿通部的形状和/或大小可与充电插接件的接触部件的形状和/或大小相适配或与其相协调。尤其是，对于充电插接件的每个接触部件可形成配合的接触部件穿通部。在其他部位处，遮盖件还可遮盖充电插口，从而在所存在的插接连接的情况下也继续存在可靠的保护而免受环境影响。接触部件穿通部能够是这样的，使得接触部件穿通部通过充电插接件的相应的接触部件基本上被密封。
此外，在该文件中描述一种用于插接系统的充电设备。在此，所述插接系统能实现有线充电过程，所述充电过程用于给至少部分地电运行的设备的电能蓄存器充电。充电设备包括充电插接件，该充电插接件可通过(必要时纯)平移运动朝着设置在所述至少部分地电运行的设备上的充电插口移出。尤其是，充电插接件可局限于实施纯平移运动(并且例如不实施转动)。此外，充电插口包括遮盖件，以便保护充电插口的接触部件免受环境影响。充电插接件构造用于，通过平移运动在遮盖件中产生能再次封闭的一个或多个接触部件穿通部，充电插接件的接触部件能够在平移运动的范围内引导穿过接触部件穿通部，以便与充电插口的相应接触部件分别成对地形成导引电流的连接。
根据另一方面，描述一种道路机动车(尤其是乘用车或载重车或客车)，该道路机动车包括在该文件中描述的充电插口。
根据另一方面，描述一种充电桩，所述充电桩包括在该文件中描述的充电设备。
要注意的是，在本文件中描述的方法、设备和系统不仅能够单独地使用，而且能够与其他在本文件中描述的方法、设备和系统组合地使用。此外，可将在本文件中描述的方法、设备和系统的每个方面以各种方式相互进行组合。尤其是，可将本发明的特征以各种方式相互进行组合。
附图说明
下面依据各实施例详细描述本发明。附图中：
图1a和1b以侧视图示出示例性充电设备；
图1c以俯视图示出示例性充电设备；
图1d示出用于给车辆充电的示例性充电系统；
图2a示出用于接纳充电线缆的示例性绕线卷筒；
图2b示出用于充电线缆的示例性线缆引导结构；
图3a示出用于有线充电系统的示例性插接系统；
图3b示出车辆侧的插接模块的封闭盘的不同位置；以及
图4示出插接系统的不同实施方案。
具体实施方式
如开头阐述的，本文件致力于可靠且高效地执行自动的有线充电过程。尤其是，本文件在此致力于在充电线缆与车辆的充电插口之间高效地建立导引电流的插接连接。
对于电动汽车的接受和传播的障碍之一是用于给纯电动车辆(BEV)和插电式混合动力车辆(PHEV)的牵引电池充电的相对耗费时间且繁琐的充电过程。原则上可在传导充电过程和感应充电过程之间进行区分。在两种型式的充电过程中，大多需要车辆使用者的主动参与。在传导充电过程中，大多需要手动插上充电线缆。感应充电过程需要车辆相对于地面线圈的精准定位和取向以及地面线圈在车辆停放位置处的安装。感应充电系统目前仍处于开发阶段。因此，充电过程目前几乎仅以传导方式进行。在此，在车辆停放好之后在充电过程之前必须经由适当的充电线缆借助插接系统将车辆连接到电网或充电桩上。同样，在充电过程之后要将充电线缆再次拔下并相应地藏好。
对于电动车辆的接受而言有利的是，将充电过程设计成对于用户而言尽可能舒适的。尤其是，充电过程应该能够尽可能自主地、轻松地、节省空间地、成本适宜地且对车辆、用户和充电基础设施没有反作用或损伤地执行。因此，对用于给电动车辆的牵引电池进行自动充电的系统存在需求。
图1a至1d示出充电设备100(尤其是充电机器人)，所述充电设备能以高效且可靠的方式实现自动的传导充电。充电设备100可具有壳体或移动单元108，该壳体或移动单元具有一个或多个驱动轮104以及一个或多个支撑或支地轮105，所述驱动轮和所述支撑或支地轮允许充电设备100在基部上运动。尤其是，充电设备100在此可在车辆120的底部下方移动(如图1d中所示)。
充电设备100经由充电线缆102与能量供应部140连接。充电线缆102可卷绕在绕线卷筒103上。在此，绕线卷筒103可以是能围绕z轴线或高度轴线转动的。经由充电线缆102可将电能(例如AC电流和/或DC电流)从能量供应部140传递到充电设备100的充电插接件110(在该文件中也被称为插接臂部)上。充电插接件110可为了充电过程自动地插接到车辆120的充电插口130中，以便经由导引电流的连接给车辆120的电能蓄存器123充电。尤其是，充电插接件110在此可沿竖直方向(例如沿车辆100的z方向)从充电设备100中移出，以便将充电插接件110插接到设置在车辆100底部上的充电插口130中(参见图1d)。因此，能够以可靠且高效的方式在充电设备100和车辆120之间建立自动的(导引电流的)插接连接。
充电设备100的所述一个或多个驱动轮104可经由可运动的臂部107从充电设备100的壳体108中移出或在其中弹动，以便能实现充电设备100的柔性运动。另一方面，所述一个或多个驱动轮104可沉入到充电设备100的壳体108中，以便引起：充电设备100固定地处在特定位置上、例如在充电插口130下方(参见图1b)。
充电设备100可包括一个或多个环境传感器106，所述环境传感器设置用于检测关于充电设备100环境的传感器数据。示例性的环境传感器106是：距离传感器、雷达传感器、超声传感器、图像传感器、摄像头等。此外，充电设备100包括控制单元101，所述控制单元设置用于控制充电设备100。尤其是，控制单元101可设置用于根据所述一个或多个环境传感器106的传感器数据来控制充电设备100的运动。在此，充电设备100可基于传感器数据定位在车辆120的充电插口130下方。此外，通过控制单元101可引起：充电插接件110从充电设备100中移出，以便与充电插口130建立插接连接。
图2a示出示例性的绕线卷筒103，在该绕线卷筒上可卷绕充电线缆104。在此，充电线缆104可例如通过作用到绕线卷筒103上的转矩被绕线卷筒103牵拉，以便引起：充电线缆104在充电设备100运动时总是再次卷绕起来并且保持拉紧。在此，绕线卷筒103优选具有V形的轮廓，以便能实现充电线缆104的可靠卷绕。
图2b示出示例性的线缆引导结构，借助该线缆引导结构可将充电线缆104从充电设备100的壳体108中引导出或引导到充电设备100的壳体108中。线缆引导结构可具有被驱动的滚子201，充电线缆104在各滚子之间引导穿过。滚子201可经由弹簧202被压到充电线缆104上。经由被驱动的滚子201可使充电线缆104受控制地退绕或卷绕。此外，滚子201的运动可用于充电设备100的导航。
如上文已经阐述的，充电插接件110可从充电设备100中移出并且可被插接到车辆120的充电插口130中。图3a示出插接系统300的示例性充电插接件110，其中，充电插接件110可经由一个或多个执行器305(例如一个或多个电动马达)从充电设备100的壳体108中移出或移入到壳体108中。尤其是，充电插接件110的引导栓302在此可沿竖直方向运动。在引导栓302上可设置有具有一个或多个电接触部件304(例如销针)的插接件301。经由所述一个或多个接触部件304可分别与充电插口130的相应接触部件314(例如接触孔)建立导电和导引电流的连接。
充电插口130可具有多个(遮盖)盘311、313，所述盘可用于封闭或打开充电插口130的所述一个或多个接触部件314。尤其是，通过盘311、313可避免充电插口130的接触部件314被污染。盘311、313可分别具有穿通部316(例如开孔)，充电插接件110的引导栓302可被引入到该穿通部中。充电插接件110、尤其是引导栓302在面向充电插口130的端部上可以是锥形的，从而引导栓302能够被可靠地插接到穿通部316中。
如果引导栓302被插接到(栓)穿通部316中，则这引起这两个盘311、313相对于彼此转动。为此目的，引导栓302可例如具有滑槽303，所述滑槽与盘311、313之中的至少一个盘相互作用并且在此引起各盘311、313的相对转动。因此，各盘311、313的相对转动可将穿过盘311、313的一个或多个孔317打开，充电插接件110的相应的一个或多个接触部件304可引导穿过所述孔，以便将充电插口130的相应的一个或多个接触部件314接触导通。另一方面，在将引导栓302拉出时，可引起各盘311、313的相对转动，通过各所述盘将所述一个或多个孔317再次封闭。图3b示出处于封闭状态中(左侧)和处于打开状态中(右侧)的盘311、313。
充电插口130可包括压力器件315(例如一个或多个弹簧)，通过所述压力器件将这两个盘311、313挤压。
此外，在各盘311、313之间可设置有密封件312。因此，可实现对孔317的可靠封闭以及对充电插口130的接触部件314的可靠保护而免受污染。
图4示出充电插接件100的接触部件304和充电插口130的不同设计方案。在左侧上示出的示例中，接触部件304具有圆部段形状。在右侧上示出的示例中，接触部件304具有圆形形状。盘311、312的孔317(在该文件中也被称为接触部件穿通部)则分别具有相应的形状。
如图4中所示，引导栓302的尖部可用作接触部件404使用，例如以便限定在充电设备100与充电插口130之间的共同物料(Masse)和/或传输数据。
因此，描述了一种用于自动化的BEV用的和PHEV用的充电过程的充电机器人100，其中，重点在于传导式功率传递。因此，可取消手动工作并且可通过基于机器人的自主的充电装置100来替代。所描述的充电设备100包括移动单元108(具有一个或多个驱动轮105)、可移出的充电插接件或插接臂部110、线缆管理、执行装置305、传感装置106(包括位置、环境和近场识别)和控制单元101。所描述充电机器人100可包括在该文件中描述的特性之中的所有特征、一些特征或其组合。
移动单元108具有插接臂部110和用于线缆管理的单元103。移动单元108用于使充电机器人100包括充电线缆102和插接件110向车辆120运动并且为了插接过程而定位。此外，移动单元108用于在充电过程之后将充电机器人100再次从车辆120的移动区域中带出并且必要时移动回到其初始位置。插接臂部110在移动期间优选紧凑地合上或移入。
充电设备100的移动驱动装置包括优选至少三个轮104、105，其中至少一个轮104被驱动并且至少一个轮104能转动。一种示例性实施方案包括两个被单个驱动的形成轴线的轮104和一个能自由转动的处于所述轴线之前或之后的轮105(参见图1a)。在此，经由对两个被驱动的轮104的力矩控制和/或转速控制来进行转向。替代地，这两个被驱动的轮104可具有共同的驱动装置并且转向可经由能主动转动的第三轮105进行。
另一种实施例具有四个轮104、105，所述四个轮成对地设置在两个轴上，其中一个轴被驱动，而第二轴用于转向。替代地，所述转向可实施为弯折转向(Knicklenkung)。所有亦或一部分轮104、105、优选处于被驱动的轴上的轮或轴本身可弹簧弹性地被支承，以便即使在静态离地间隙小的情况下也可越过障碍。轮104的可运动的和/或弹簧弹性的支承在图1b中示出。
为了避免绊住部位并且为了避免充电线缆102与充电机器人100纠缠在一起的风险，充电线缆102优选以尽可能直接的路程相对于车辆120的充电插口130铺设并且在充电过程之后再次被移开。这经由用于线缆管理的单元进行，该用于线缆管理的单元总是正好提供这样长的自由的充电线缆102，使得移动单元108可不受阻碍地操纵。自由的线缆长度可主动地(例如经由伺服马达)或被动地(例如经由弹簧系统)调节。此外，可(例如为了导航)确定自由的充电线缆102的长度。
线缆管理单元可构造为圆形的绕线卷筒103。在此，绕线卷筒103可设置在充电机器人100的外周上(如图1a中所示)。在此，例如涉及圆形的绕线卷筒103，该绕线卷筒可转动地(可围绕z轴线转动地)支承在充电机器人100中并且经由线缆引导结构201、202使充电线缆102在充电机器人100的特定部位上向外引导。
图2a示出针对绕线卷筒103的示例。绕线卷筒103的V形或C形轮廓允许对充电线缆102的可靠引导。绕线卷筒103可被动地(经由弹簧系统)引起充电线缆102的卷绕(通过充电机器人100的驱动装置进行退绕)或主动地(例如经由电动马达)引起充电线缆102的卷绕和退绕。
图2b示出借助可选的线缆引导结构201、202实现的示例性线缆排出。经由相应地支承的滚子201可获取充电线缆102的退绕方向。该信息可例如用于支持路线规划或用于探测被钩住的充电线缆102或用于使被钩住的充电线缆102“自由移动”。为了能实现充电线缆102的尽可能无问题的卷绕和退绕，充电线缆102优选可在稍微张紧的情况下卷绕和退绕。
用于线缆管理的单元可用于在充电过程之后使充电机器人100再次导航返回到初始位置中，其方式为，充电机器人100沿着充电线缆102移动返回或沿着充电线缆102拉回。
在充电机器人100在针对车辆120上的充电插口130的有效范围中完成定位之后，经由可移出的充电插接件或插接臂部110进行插上过程。插接臂部110包括用于使插接臂部110的插接件301移出和运动的单元305。插接臂部110优选构造为，使得插接臂部110以相对简单的运动学将插接件301插接到充电插口130中。为此，使用至少一个(和必要时正好一个)被致动的自由度。
可选地，插接臂部110结合适当的充电插口130具有如下可行性：在电流连接之前将插接件301或充电插口130的密封件打开并且可选地在电流连接之后引起插接件301与充电插口130的锁定。为此，可一同利用插接过程的运动学。替代地或补充地，可使用附加的被致动的自由度。因此，在插接臂部110的集成的运动中可将车辆120上的充电插口130的密封件打开，执行原本的插接过程(“电流连接”)和/或执行锁定。这具有以下优点：主动的机器人元件可局限于充电机器人100并且可使用车辆120上的纯被动的充电插口130。替代地，被密封的充电插口130的打开和/或插接件301与充电插口130的锁定可通过集成到充电插口130中的执行装置来进行。
插接臂部110可具有适当的可选的定心和取向单元(例如以锥形引导栓302的形式)。在这种情况下，插接臂部110的定位可通过移动单元108仅在如下准确度下进行，在该准确度下进行例如锥形的定心。在这种情况下，插接臂部110优选具有如下运动自由度，所述运动自由度允许插接臂部110(必要时在移动单元108不移动的情况下)相对于充电插口130取向和定心。这可例如经由插接臂部110在移动单元108中适当的支承或弹性来实现(例如弹性支承件、弹性插接臂部110、垂直于移出运动的线性引导部等)。
针对具有设置在中央的可移出的插接臂部110的充电机器人100的一种示例在图1a至1d中示出。在该示例中，移动单元108直接定位在例如安置在车辆100底部区域中的充电插口130下方。通过使插接臂部110向上(“z方向”)移出来初始化插接过程。例如通过使插接臂部110围绕z轴线转动可发生充电插口130包括密封件312在内的打开过程以及必要时可发生锁定和解锁(如图3a中所示)。围绕插接臂部110轴线的转动可经由适当的致动而主动地进行或被动地经由适当的组合式运动学进行(例如沿z方向的平移运动可经由适当的滑槽303转变成用于充电插口130锁定过程和/或打开过程的旋转运动)。在此，可实现：插接臂部110围绕其轴线旋转。替代地或补充地，可发生插接臂部110的平移运动和充电插口130的(尤其是盘311、313的)配对部的旋转。在使用相应的锥形定心/取向系统的情况下，直接在建立电流连接之前才进行插接件301的接触部件304和充电插口130的接触部件314的精准定位。为此目的，插接臂部110能够可运动地支承在x-y平面中和/或插接臂部110可构造为能经由弹性元件实现所需要的平衡。
图3a示出具有可选的定心/取向单元的一种示例性插接件方案。插接件方案能实现(充电机器人100上的)插接件301与(车辆120上的)充电插口130的配对插接件的可靠的电流连接。此外，确保了插接件301和配对插接件的密封以免受污物和湿气影响(尤其是，对于安置在车辆120上的充电插口130)。
在充电机器人100上可例如经由相对简单的翻转机构来提供遮盖件和/或密封，该翻转机构例如通过移出的插接臂部110压开或主动经由执行器打开。
充电插口130可具有自有的执行装置，该执行装置在插接过程之前将被密封的翻转件或叶片式快门件(Lamellenverschluss)打开。优选地，使用在充电插口130上的被动的单元，该被动的单元通过插接臂部110操纵。可选地，定心和取向过程经由相应地适当的单元前置于原本的导电流的插接过程，以便由此降低对移动单元108定位的要求。针对这种定心单元的示例是锥形引导栓302，该引导栓即使在充电机器人100和充电插口130不准确地相对定位的情况下也接合到充电插口130的相应的配对部(尤其是接合到相应的孔)316中。在锥形引导栓302继续引入到充电插口130的配对部316中时，引导栓302在配对部316中定心并且因此使插接件301的接触部件304和充电插口130的相应接触部件314彼此配合地取向。
针对组合式插接系统(密封、插接和锁定)的示例在图3a和3b中示出。充电插口除了配对插接件的接触部件314以外还具有密封单元311、312、313，所述密封单元可通过转动而打开并且此外也可同时提供锁定功能。
密封单元311、312、313可具有两个盘311、313，所述盘具有用于插接臂部110的引导电流的接触部件304(尤其是销针)的偏心的空隙317。此外，在各盘311、313之间可设置有密封件312。可选地，可提供弹簧预紧装置315，以便将压力施加到密封件312上。各盘311、313相对彼此可转动地支承，从而出现至少两个不同的配置、位置或状态。在第一位置中，这两个盘311、313中的空隙317错开，使得这两个盘311、313的组合构成被密封的单元。在第二位置中，各盘311、313的空隙317直接叠置地设置，从而插接件301的引导电流的销针或插套304可穿过盘311、313的空隙317插接到配对插接件的相应销针或插套314上。
两个盘311、313可在中间具有用于接纳(锥形)引导栓302(尤其是用于定心/取向的引导栓)的空隙316。在引导栓302中，可设置有滑槽303，所述滑槽与一个或两个盘311、313上的相应的配对部相互作用，从而引导栓302沿着盘轴线的平移运动引起这两个盘311、313彼此的相对转动运动。密封件312的打开通过盘311、313相对彼此的转动来进行，可选地结合用于减小施加到密封件312上的可选的预紧力的平移的力作用。所述锁定同样可经由滑槽303的轮廓结合一个或多个配对部来进行。
用于电流连接的接触部件304优选旋转对称地围绕用于定心的引导栓302设置。可选地，在中间在引导栓302的端部上可设置有另外的接触部件404(例如用于数据连接)。
具有集成的定心/取向单元的插接系统可作为定心和取向单元例如具有带杆的锥状部。在此，用于电流连接的插接系统优选相对于锥状部旋转对称地设置。此外，可提供密封系统。图4在左侧上示出具有环形地同心地设置的接触面或接触部件304的插接单元。在此，插接系统典型地具有至少两个接触部件304。有利地，这种插接系统与在插接过程期间的转动运动组合，从而各接触部位相对彼此运动。这导致接触电阻降低。可选地，接触部件304的上端面具有适当的轮廓，该轮廓结合配对插接件的接触部件314的配对轮廓确保可靠且良好的接触，例如通过增大接触面积，和/或，通过提供夹紧功能或定心功能。
充电设备100可具有用于移动单元108、线缆管理和/或插接臂部110的执行装置。根据充电机器人100的实施方案和所安装的可选的部件，示例性的执行器是：用于轮驱动和转向的执行装置；用于绕线卷筒103的执行装置；用于移出充电插接件301的执行装置305；用于转动充电插接件301的执行装置；和/或用于打开充电插接件301的遮盖翻转件的执行装置。
对充电机器人100周围环境的检测可经由距离传感器(例如超声等)和/或经由至少一个光传感器结合图像识别来进行。对于光传感器的分析评价，车辆120的轮胎(圆形的黑色物体)可用作针对车辆120的特征性的识别特征。此外，可经由相对简单的明/暗对比或轮廓对比来识别：用于充电过程的停车位的状态是否已改变(是存在还是不存在车辆120)。
所述一个或多个距离传感器106优选平行于基部取向。至少两个距离传感器106可用于在充电机器人100驶入到车辆120下方的情况下测量相对于车辆120轮胎的距离。借助该信息可执行充电机器人100相对于车辆120的位置确定、充电机器人100相对于车辆120的角度取向以及识别充电机器人100是处于车辆120侧向还是前方还是后方。
为了从远处识别车辆120，可能一个或多个传感器106能够稍微向上倾斜(例如最大45°)。可选地，至少一个附加的距离传感器106垂直于基部取向。由此，在充电机器人100驶入到车辆120下方的情况下可检测车辆底部的高度轮廓，所述高度轮廓可用于标识车辆120(尤其是车辆型式)和/或用于充电机器人100在车辆120下方的定向/位置确定。可选地，距离传感器106可安装在插接臂部110中并且因此也可用于确定插接臂部110相对于充电插口130的位置。
可选地，在充电插口130上可安装信标装置(例如红外光或磁场)以用于充电机器人100的远场定位和近场定位。充电机器人100可具有用于检测信标装置的相应的配对传感器106。当在充电机器人100上使用至少三个环境传感器106时，可经由三角测量法实现高精度的位置确定。
近场识别、尤其是插接臂部110对充电插口130的靠近、以及对充电过程的控制和监测可经由充电机器人100上的可能附加的光传感器106来进行，其中，光传感器106取向为，使得充电插口130处于光传感器106的视域中。
典型地，对于关于污染的高的鲁棒性而言，基于超声和/或磁场的环境传感器106是有利的。
在一种示例中，充电机器人具有以下环境传感器106：距离传感器(超声)，所述距离传感器设置用于在x-y平面内进行检测(例如4件)；至少一个距离传感器(超声)，所述距离传感器设置用于沿z方向进行检测；CCD阵列传感器(光传感器，图像识别)；IR传感器或磁场传感器(例如3件)；和/或角度传感器(驱动轮)(例如2件；每个被驱动的轮104一个)
另外的传感装置可被提供用于线缆管理/绕线系统(例如角度传感器、用于识别退绕方向和/或线缆张力的传感器)和用于插接系统。
如已经阐述的，充电机器人100包括控制单元101。控制单元101的示例性任务是：执行器的操控逻辑、对传感器106的传感器数据的分析评价和处理、环境和近场识别、位置确定、移动单元108的轨迹规划和/或另外的功能、例如用于与充电机器人100用户进行互动的功能。最先提及的功能由所使用的传感装置和执行装置来产生。
控制单元101的另外的示例性任务是：
·充电机器人100的控制(例如起动和停止)，必要时经由App连结借助于外部的电子设备(例如智能手机)来实现。所述控制可手动地通过用户触发、时间受控地进行和/或根据其他评判标准(例如电价或智能电网技术)来进行。
·经由App/互联网应用实现的充电过程的状态反馈(例如充电状态、预计的充电持续时间…)。在安装着光传感器106的情况下，可将图像和/或视频材料(例如底部视角)传输给用户。
·来自车辆120的底部区域的信息(图像材料、传感装置)可除了充电机器人100原本的功能以外还用于车辆120或车辆部件的状态识别，例如为了识别维护需求。
·例如经由虚拟按键对充电过程的控制，所述虚拟按键可由充电机器人100投影到地面上并且例如可通过脚操纵。为此，可例如使用距离传感装置或光传感器，以便探测对虚拟按键的操纵。
·经由通向要充电的车辆120的连接可一同利用车辆120的传感装置(例如停车距离控制、倒车摄像头、周围环境摄像头、本地无线电遥控钥匙等)，例如用于充电机器人100的位置确定和导航。此外，经由通向车辆100的该接口能实现将数据传回到车辆120。
·充电机器人100可例如提供防貂咬保护作为附加功能。一旦例如经由充电机器人100的光传感器106识别到貂大小的动物或运动物体，则充电机器人100可例如通过驶向物体来试图驱赶该动物或运动物体。可选地，充电机器人100可包括附加的用于驱赶和吓退貂的单元。
充电机器人100可设计为在地面上运动的单元。替代地，充电机器人100可构造为在顶部上(例如在车库顶部上)运动，以便避开置于地面上的充电线缆102。经由适当的接纳单元，充电机器人100可被安置在车辆120之上。该接纳单元可具有至少一个引导轨道，充电机器人100可经由其自有的驱动装置或借助于附加的执行装置沿着引导轨道移动。以这种方式限定至少一维的作业空间，在该作业空间中，充电机器人100可相对于车辆120定位。引导轨道能够以可转动的方式被支承，以便扩大工作范围并且将其扩展到两维。
充电机器人100可定位为，使得充电机器人100能够在车辆120后方、前方或侧向放出至地面。所述放出可经由自有的放出设备进行或可集成到用于充电机器人100的线缆管理的设备中。如果到达地面，则充电机器人100如在该文件中所描述的那样驶向车辆100的充电插口130。在充电过程之后，充电机器人100可经由放出设备再次向上牵引到其原来的位置。
替代地，在车辆120上安装的装置可仅用于引导线缆，以便避免充电线缆102置于地面上或使置于地面上的充电线缆最少。充电机器人100则可仅在地面上运动。
因此，在该文件中描述了一种充电设备或一种充电机器人100，其能以高效且可靠的方式实现对电动车辆(PHEV、BEV等)中的牵引电池123的自动化充电。充电设备100能够特别高效地使用在局部受限的面(例如车库、深车库、停车位、停车楼等)上。在此，充电设备100可结合不同型式的车辆120使用。
本发明不局限于所示出的实施例。尤其是，要注意的是，说明书和附图应仅说明所提出的方法、设备和系统的原理。

Claims (14)

1.一种用于有线充电过程的插接系统(300)，所述充电过程用于给至少部分地电运行的设备(120)的电能蓄存器(123)充电；其中，
-所述插接系统(300)包括设置在所述电运行的设备(120)上的充电插口(130)；
-所述插接系统(300)包括具有充电插接件(110)的充电设备(100)，所述充电插接件能够通过平移运动朝着所述充电插口(130)移出，其中，所述充电插接件(110)能够经由一个或多个执行器(305)从充电设备(100)的壳体(108)中移出或移入到壳体(108)中；
-所述充电插口(130)包括遮盖件，以便保护所述充电插口(130)的接触部件(314)免受环境影响；并且
-所述充电插接件(110)构造用于，通过所述平移运动在所述遮盖件中产生能再次封闭的一个或多个接触部件穿通部(317)，所述充电插接件(110)的接触部件(304)能够在所述平移运动的范围内引导穿过所述接触部件穿通部，以便与所述充电插口(130)的相应接触部件(314)分别成对地形成导引电流的连接，
-所述充电插接件(110)具有引导栓(302)；
-所述遮盖件具有用于接纳所述引导栓(302)的栓穿通部(316)；并且
-所述充电插接件(110)和所述遮盖件构造为，使得所述一个或多个接触部件穿通部(317)反应于所述引导栓(302)在所述平移运动的范围内在所述栓穿通部(316)内运动而形成，
所述遮盖件具有至少两个遮盖盘，所述遮盖盘分别具有一个或多个孔；并且
-所述引导栓(302)和所述遮盖盘构造为，使得各所述遮盖盘反应于所述引导栓(302)在所述栓穿通部(316)内的平移运动而相对彼此转动，从而各所述遮盖盘的孔相叠置地取向，并且因此形成所述一个或多个接触部件穿通部(317)，
在所述至少两个遮盖盘之间设置有密封件(312)，并且
所述充电插口(130)具有压力元件(315)，所述压力元件的一个端部设置在第二遮盖盘(313)的背离第一遮盖盘(311)的一侧上，在第二遮盖盘(313)的背离第一遮盖盘(311)的一侧上设置所述充电插口(130)的接触部件(314)，并且所述压力元件设置用于将压力施加到第一遮盖盘(311)和第二遮盖盘(313)上，以便挤压第一遮盖盘(311)和第二遮盖盘(313)并且将压力施加到密封件(312)上；并且
-所述充电插口(130)构造为，使得反应于所述引导栓(302)在所述栓穿通部(316)内的平移运动，使所述压力降低。
2.根据权利要求1所述的插接系统(300)，其中，所述充电插接件(110)构造用于，通过引导离开所述充电插口(130)的反向平移运动来将所述一个或多个接触部件穿通部(317)再次封闭，以便保护所述充电插口(130)的接触部件(314)免受环境影响。
3.根据权利要求1或2所述的插接系统(300)，其中，所述充电插接件(110)的接触部件(304)设置在所述充电插接件(110)上，使得在所述充电插接件(110)的接触部件(304)到达所述遮盖件之前，在所述平移运动的范围内所述引导栓(302)首先穿入到所述栓穿通部(316)中。
4.根据权利要求1或2所述的插接系统(300)，其中，
-所述引导栓(302)具有滑槽(303)，所述滑槽构造用于，与所述遮盖盘之中的至少一个遮盖盘上的滑块共同作用，以便使各所述遮盖盘相对彼此转动；或
-所述遮盖盘之中的至少一个遮盖盘具有滑槽，所述滑槽构造用于，与所述引导栓(302)上的滑块共同作用，以便使各所述遮盖盘相对彼此转动。
5.根据权利要求1或2所述的插接系统(300)，其中，所述引导栓(302)构造用于与所述充电插口(130)的接触元件形成导引电流的连接。
6.根据权利要求1或2所述的插接系统(300)，其中，所述充电插接件(110)和所述充电插口(130)构造为，使得在所述平移运动的范围内进行所述充电插接件(110)的接触部件(304)和所述充电插口(130)的接触部件(314)相互的锁定。
7.根据权利要求1或2所述的插接系统(300)，其中，所述充电插接件(110)的接触部件(304)和所述充电插口(130)的相应接触部件(314)具有互补的轮廓，通过所述互补的轮廓，
-当所述充电插接件(110)的接触部件(304)和所述充电插口(130)的接触部件(314)被插接在一起时，引起保持力；和/或
-相比于平的轮廓增大在所述充电插接件(110)的接触部件(304)和所述充电插口(130)的接触部件(314)之间的接触表面。
8.根据权利要求1或2所述的插接系统(300)，其中，所述充电设备(100)包括电运行的执行器(305)，所述执行器设置用于引起所述充电插接件(110)的平移运动。
9.根据权利要求1或2所述的插接系统(300)，其中，所述充电设备(100)包括，
-能移动的壳体(108)，所述充电插接件(110)设置在所述壳体上或所述壳体中；和
-绕线卷筒(103)，所述绕线卷筒设置用于卷绕充电线缆(104)，所述充电插接件(110)经由所述充电线缆与供电部(140)连接。
10.根据权利要求9所述的插接系统(300)，其中，所述绕线卷筒(103)构造用于，在所述充电设备(100)运动时使所述充电线缆(104)退绕或卷绕，使得在所述供电部(140)和所述充电设备(100)之间的充电线缆是被张紧的。
11.根据权利要求9所述的插接系统(300)，其中，所述绕线卷筒(103)以能围绕所述充电设备(100)的竖直的高度轴线转动的方式设置在所述壳体(108)的外壁上。
12.根据权利要求1或2所述的插接系统(300)，其中，
-所述至少部分地电运行的设备(120)是道路机动车；
-所述充电插口(130)设置在所述道路机动车的底部上；并且
-所述充电设备(100)构造用于，使所述充电插接件(110)沿着竖直延伸的平移运动插接到所述充电插口(130)中。
13.一种用于插接系统(300)的充电插口(130)；其中，
-所述插接系统(300)能实现有线充电过程，所述充电过程用于给至少部分地电运行的设备(120)的电能蓄存器(123)充电；
-所述充电插口(130)构造为设置在所述电运行的设备(120)上；
-所述插接系统(300)包括具有充电插接件(110)的充电设备(100)，所述充电插接件能够通过平移运动朝着所述充电插口(130)移出，其中，所述充电插接件(110)能够经由一个或多个执行器(305)从充电设备(100)的壳体(108)中移出或移入到壳体(108)中；
-所述充电插口(130)包括接触部件(314)，所述接触部件设置用于，传递用于给所述电能蓄存器(123)充电的电能；
-所述充电插口(130)包括遮盖件，以便保护所述充电插口(130)的接触部件(314)免受环境影响；并且
-所述充电插口(130)构造用于，反应于所述充电设备(100)的平移运动将遮盖件中的能再次封闭的一个或多个接触部件穿通部(317)打开，所述充电插接件(110)的接触部件(304)能够在所述平移运动的范围内引导穿过所述接触部件穿通部，以便与所述充电插口(130)的相应接触部件(314)分别成对地形成导引电流的连接，
-所述充电插接件(110)具有引导栓(302)；
-所述遮盖件具有用于接纳所述引导栓(302)的栓穿通部(316)；并且
-所述充电插接件(110)和所述遮盖件构造为，使得所述一个或多个接触部件穿通部(317)反应于所述引导栓(302)在所述平移运动的范围内在所述栓穿通部(316)内运动而形成，
所述遮盖件具有至少两个遮盖盘，所述遮盖盘分别具有一个或多个孔；并且
-所述引导栓(302)和所述遮盖盘构造为，使得各所述遮盖盘反应于所述引导栓(302)在所述栓穿通部(316)内的平移运动而相对彼此转动，从而各所述遮盖盘的孔相叠置地取向，并且因此形成所述一个或多个接触部件穿通部(317)，
在所述至少两个遮盖盘之间设置有密封件(312)，并且
所述充电插口(130)具有压力元件(315)，所述压力元件的一个端部设置在第二遮盖盘(313)的背离第一遮盖盘(311)的一侧上，在第二遮盖盘(313)的背离第一遮盖盘(311)的一侧上设置所述充电插口(130)的接触部件(314)，并且所述压力元件设置用于将压力施加到第一遮盖盘(311)和第二遮盖盘(313)上，以便挤压第一遮盖盘(311)和第二遮盖盘(313)并且将压力施加到密封件(312)上；并且
-所述充电插口(130)构造为，使得反应于所述引导栓(302)在所述栓穿通部(316)内的平移运动，使所述压力降低。
14.一种用于插接系统(300)的充电设备(100)；其中，
-所述插接系统(300)能实现有线充电过程，所述充电过程用于给至少部分地电运行的设备(120)的电能蓄存器(123)充电；
-所述充电设备(100)包括充电插接件(110)，所述充电插接件能够通过平移运动朝着设置在所述至少部分地电运行的设备(120)上的充电插口(130)移出，其中，所述充电插接件(110)能够经由一个或多个执行器(305)从充电设备(100)的壳体(108)中移出或移入到壳体(108)中；
-所述充电插口(130)包括遮盖件，以便保护所述充电插口(130)的接触部件(314)免受环境影响；并且
-所述充电插接件(110)构造用于，通过所述平移运动在所述遮盖件中产生能再次封闭的一个或多个接触部件穿通部(317)，所述充电插接件(110)的接触部件(304)能够在所述平移运动的范围内引导穿过所述接触部件穿通部，以便与所述充电插口(130)的相应接触部件(314)分别成对地形成导引电流的连接，
-所述充电插接件(110)具有引导栓(302)；
-所述遮盖件具有用于接纳所述引导栓(302)的栓穿通部(316)；并且
-所述充电插接件(110)和所述遮盖件构造为，使得所述一个或多个接触部件穿通部(317)反应于所述引导栓(302)在所述平移运动的范围内在所述栓穿通部(316)内运动而形成，
所述遮盖件具有至少两个遮盖盘，所述遮盖盘分别具有一个或多个孔；并且
-所述引导栓(302)和所述遮盖盘构造为，使得各所述遮盖盘反应于所述引导栓(302)在所述栓穿通部(316)内的平移运动而相对彼此转动，从而各所述遮盖盘的孔相叠置地取向，并且因此形成所述一个或多个接触部件穿通部(317)，
在所述至少两个遮盖盘之间设置有密封件(312)，并且
所述充电插口(130)具有压力元件(315)，所述压力元件的一个端部设置在第二遮盖盘(313)的背离第一遮盖盘(311)的一侧上，在第二遮盖盘(313)的背离第一遮盖盘(311)的一侧上设置所述充电插口(130)的接触部件(314)，并且所述压力元件设置用于将压力施加到第一遮盖盘(311)和第二遮盖盘(313)上，以便挤压第一遮盖盘(311)和第二遮盖盘(313)并且将压力施加到密封件(312)上；并且
-所述充电插口(130)构造为，使得反应于所述引导栓(302)在所述栓穿通部(316)内的平移运动，使所述压力降低。
CN201980016203.0A 2018-03-02 2019-02-11 用于给电能蓄存器充电的插接系统 Active CN111788087B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018203162.2A DE102018203162A1 (de) 2018-03-02 2018-03-02 Stecksystem zum Laden eines elektrischen Energiespeichers
DE102018203162.2 2018-03-02
PCT/EP2019/053307 WO2019166212A1 (de) 2018-03-02 2019-02-11 Stecksystem zum laden eines elektrischen energiespeichers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111788087A CN111788087A (zh) 2020-10-16
CN111788087B true CN111788087B (zh) 2024-01-02

Family

ID=65365975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980016203.0A Active CN111788087B (zh) 2018-03-02 2019-02-11 用于给电能蓄存器充电的插接系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20210001737A1 (zh)
CN (1) CN111788087B (zh)
DE (1) DE102018203162A1 (zh)
WO (1) WO2019166212A1 (zh)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017205594A1 (de) * 2017-04-03 2018-10-04 Audi Ag Robotervorrichtung zum Herstellen einer Ladeverbindung zwischen einer Ladevorrichtung und einer Energiespeichereinheit eines Kraftfahrzeugs
US11432123B2 (en) 2019-06-07 2022-08-30 Anthony Macaluso Systems and methods for managing a vehicle's energy via a wireless network
US11289974B2 (en) 2019-06-07 2022-03-29 Anthony Macaluso Power generation from vehicle wheel rotation
US11641572B2 (en) 2019-06-07 2023-05-02 Anthony Macaluso Systems and methods for managing a vehicle's energy via a wireless network
US11685276B2 (en) 2019-06-07 2023-06-27 Anthony Macaluso Methods and apparatus for powering a vehicle
US11837411B2 (en) 2021-03-22 2023-12-05 Anthony Macaluso Hypercapacitor switch for controlling energy flow between energy storage devices
US11615923B2 (en) 2019-06-07 2023-03-28 Anthony Macaluso Methods, systems and apparatus for powering a vehicle
DE102019125784B4 (de) * 2019-09-25 2021-02-11 Audi Ag Ladebuchse für eine Energieversorgungsanordnung, entsprechende Energieversorgungsanordnung sowie Verfahren zum Betreiben einer Ladebuchse
DE102019128509A1 (de) * 2019-10-22 2021-04-22 Volkswagen Aktiengesellschaft Verschlusssystem für einen Hochvolt-Anschluss
TWI737151B (zh) * 2020-02-04 2021-08-21 和碩聯合科技股份有限公司 充電裝置與充電系統
DE102020115415A1 (de) 2020-06-10 2021-12-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Kopplungsvorrichtung zur Verbindung von Hochvolt-Anschlüssen
BE1028394B1 (de) * 2020-06-10 2022-01-17 Phoenix Contact E Mobility Gmbh Automatisierte Ladevorrichtung zum konduktiven Laden von batterieelektrischen Fahrzeugen
DE102020123283A1 (de) 2020-09-07 2022-03-10 Phoenix Contact E-Mobility Gmbh Anordnung und Verfahren zur Herstellung einer Steckverbindung zwischen einem Stecker und einer Steckdose
FR3115241B1 (fr) * 2020-10-16 2023-09-08 Stanley Robotics Système de recharge électrique autonome pour robot mobile extérieur.
US11427102B2 (en) * 2020-10-28 2022-08-30 GM Global Technology Operations LLC System and method of autonomously charging an electric vehicle
DE102021100705B3 (de) * 2021-01-14 2022-02-24 Webasto SE Vorrichtung zum automatisierten Positionieren eines Ladesteckers
CN113525113A (zh) * 2021-07-05 2021-10-22 恒大恒驰新能源汽车研究院(上海)有限公司 电动汽车无线充电装置、充电控制方法、电子设备及存储介质
DE102021130602A1 (de) 2021-11-23 2023-05-25 Audi Aktiengesellschaft Ladeeinrichtung und Verfahren zum Öffnen einer Schutzklappe einer Ladeeinrichtung
CN217406205U (zh) * 2021-12-15 2022-09-09 中兴通讯股份有限公司 一种充电装置
DE102022202182B4 (de) 2022-03-03 2023-10-05 Volkswagen Aktiengesellschaft Ladebuchse und Ladestecker zum automatisierten Laden von Elektrofahrzeugen
US11577606B1 (en) 2022-03-09 2023-02-14 Anthony Macaluso Flexible arm generator
US11472306B1 (en) * 2022-03-09 2022-10-18 Anthony Macaluso Electric vehicle charging station
CN114537179B (zh) * 2022-04-24 2023-07-18 南京存阳电力发展有限公司 免布线预装式一体化非机动车充电终端设备
DE102022128692A1 (de) * 2022-10-28 2024-05-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Laderoboter zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs
US11955875B1 (en) 2023-02-28 2024-04-09 Anthony Macaluso Vehicle energy generation system

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB714802A (en) * 1952-05-27 1954-09-01 Ward Goldstone Ltd Improvements in or relating to electric plug-and-socket couplings
JPH07220801A (ja) * 1994-02-01 1995-08-18 Hirose Electric Co Ltd コネクタ
US5478249A (en) * 1993-04-09 1995-12-26 Societe D'exploitation Des Procedes Marechal (Sepm), S.A. Electrical connector and more specifically a charging connector
JPH11136868A (ja) * 1997-10-27 1999-05-21 Harness Syst Tech Res Ltd 電気自動車充電用コネクタ
DE59510548D1 (de) * 1994-11-25 2003-03-13 Multi Contact Ag Allschwil Elektrische Steckverbindung
WO2007080166A1 (de) * 2006-01-09 2007-07-19 Pc Electric Gesmbh Elektrische steckvorrichtung
WO2011131294A2 (de) * 2010-04-22 2011-10-27 Bfu Ag Einrichtung und verfahren zum aufladen von elektrischen zwischenspeichern in fahrzeugen
EP2479865A1 (en) * 2009-09-14 2012-07-25 Nifco Inc. Electric power connector
DE102011082092A1 (de) * 2011-09-02 2013-03-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zur automatisierten Herstellung und Trennung einer Ladeverbindung bei einem Plug-in-Fahrzeug
DE202014105929U1 (de) * 2013-12-09 2015-02-24 Societe D'exploitation Des Procedes Marechal Einbaudose und Anordnung umfassend eine Einbaudose
CN105305534A (zh) * 2014-07-24 2016-02-03 福特全球技术公司 免手动车辆充电系统
JP2016103933A (ja) * 2014-11-28 2016-06-02 トヨタ自動車株式会社 車両給電設備
DE102014226357A1 (de) * 2014-12-18 2016-06-23 Robert Bosch Gmbh Ladestation und Verfahren zum automatischen Laden eines elektrischen Energiespeichers in einem Fahrzeug

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2260863B (en) * 1991-10-23 1995-06-21 Mk Electric Ltd An electrical socket
WO2011064856A1 (ja) * 2009-11-26 2011-06-03 トヨタ自動車株式会社 充電装置
DE202012003577U1 (de) * 2012-04-07 2012-06-21 Burkhard Hübner Automatik-Verbinder
DE102015015698A1 (de) * 2015-12-04 2017-06-08 Audi Ag Energiezuführeinrichtung und Energiezuführsystem zur Zuführung von Energie in ein Kraftfahrzeug
US9975440B1 (en) * 2017-05-04 2018-05-22 Ford Global Technologies, Llc Charge port covering assembly and method
CN110718803A (zh) * 2018-07-12 2020-01-21 东莞崧腾电子有限公司 工业插座

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB714802A (en) * 1952-05-27 1954-09-01 Ward Goldstone Ltd Improvements in or relating to electric plug-and-socket couplings
US5478249A (en) * 1993-04-09 1995-12-26 Societe D'exploitation Des Procedes Marechal (Sepm), S.A. Electrical connector and more specifically a charging connector
JPH07220801A (ja) * 1994-02-01 1995-08-18 Hirose Electric Co Ltd コネクタ
US5564934A (en) * 1994-02-01 1996-10-15 Hirose Electric Co., Ltd. Connector
DE59510548D1 (de) * 1994-11-25 2003-03-13 Multi Contact Ag Allschwil Elektrische Steckverbindung
JPH11136868A (ja) * 1997-10-27 1999-05-21 Harness Syst Tech Res Ltd 電気自動車充電用コネクタ
WO2007080166A1 (de) * 2006-01-09 2007-07-19 Pc Electric Gesmbh Elektrische steckvorrichtung
EP2479865A1 (en) * 2009-09-14 2012-07-25 Nifco Inc. Electric power connector
WO2011131294A2 (de) * 2010-04-22 2011-10-27 Bfu Ag Einrichtung und verfahren zum aufladen von elektrischen zwischenspeichern in fahrzeugen
DE102011082092A1 (de) * 2011-09-02 2013-03-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zur automatisierten Herstellung und Trennung einer Ladeverbindung bei einem Plug-in-Fahrzeug
DE202014105929U1 (de) * 2013-12-09 2015-02-24 Societe D'exploitation Des Procedes Marechal Einbaudose und Anordnung umfassend eine Einbaudose
CN105305534A (zh) * 2014-07-24 2016-02-03 福特全球技术公司 免手动车辆充电系统
JP2016103933A (ja) * 2014-11-28 2016-06-02 トヨタ自動車株式会社 車両給電設備
DE102014226357A1 (de) * 2014-12-18 2016-06-23 Robert Bosch Gmbh Ladestation und Verfahren zum automatischen Laden eines elektrischen Energiespeichers in einem Fahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
CN111788087A (zh) 2020-10-16
DE102018203162A1 (de) 2019-09-05
US20210001737A1 (en) 2021-01-07
WO2019166212A1 (de) 2019-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111788087B (zh) 用于给电能蓄存器充电的插接系统
US11745606B2 (en) Method and device for automatically connecting a charging connector to a charging connector socket of a vehicle,
US9770993B2 (en) Electric vehicle charging station
US20160332525A1 (en) Electric charging device, electric connection device, system and method for charging a battery of a vehicle
CN106560965A (zh) 自动插接充电桩、车库、智能立体车库及充电方法
US11479134B2 (en) Pop up electrical apparatus
Miseikis et al. 3D vision guided robotic charging station for electric and plug-in hybrid vehicles
CN110494322B (zh) 用于在充电设备与机动车的蓄能器单元之间建立充电连接的机器人设备
JP2019140879A (ja) 外部充電装置及び車両管理システム
DE102011005386B4 (de) Lademodul und Verfahren zum Betrieb desselben
CN113195296A (zh) 用于电动车辆的自动连接器耦合的系统和方法
US11001133B2 (en) Linear positioning system for automatic charging device
US20230132562A1 (en) Charging system and method for autonomous charging of an electric vehicle
CN209776188U (zh) 一种基于3d视觉技术的汽车无人充电系统
CN115667006A (zh) 用于控制充电基础设施的方法
WO2020095211A1 (en) Systems and methods for underside charging of electrical vehicles
EP3877206A1 (en) Electrical vehicle battery recharging vehicle-side receptacle unit
CN114728598A (zh) 具有充电接口的车辆单元和用于给电动车辆的电池充电的充电系统
CN210261095U (zh) 带有自动旋内盖机构的全自动加油机器人
US20220314827A1 (en) Vehicle unit comprising a charging connection, and charging device for charging a battery of an electric vehicle
CN210261091U (zh) 智能全自动加油机器人及智能全自动加油系统
CN210528449U (zh) 带有油枪定位结构的智能全自动加油机器人
CN103661303A (zh) 一种可以自行移动的智能电动汽车电池系统
US20220088785A1 (en) Vorrichtung zum automatisierten herstellen einer steckverbindung
DE102019007060A1 (de) Ladeeinrichtung zum elektrischen Anschließen an einen Ladeport eines Kraftfahrzeugs

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant