DE102014226357A1

DE102014226357A1 - Ladestation und Verfahren zum automatischen Laden eines elektrischen Energiespeichers in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102014226357A1
Application number: DE102014226357.3A
Authority: DE
Inventors: Ahmet Kilic
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-12-18
Filing date: 2014-12-18
Publication date: 2016-06-23
Also published as: CN107000605A; WO2016096194A1; CN107000605B; US20180001777A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum automatischen Aufladen eines elektrischen Energiespeichers in einem Fahrzeug. Hierzu wird zunächst basierend auf fahrzeugspezifischen Daten die Position einer Ladebuchse an einem Fahrzeug ermittelt. Anschließend fährt ein Laderoboter auf dem Boden in die Nähe der Ladebuchse. Daraufhin stellt der Laderoboter eine galvanische Verbindung zwischen Ladestation und Ladebuchse her. Hierzu führt der Laderoboter einen mit der Ladestation verbundenen Kontaktkopf in die Ladebuchse des Fahrzeuges ein. Nach Abschluss des Ladevorgangs wird der Kontaktkopf aus der Ladebuchse herausgezogen und somit das Fahrzeug freigegeben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladestation sowie ein Verfahren zum automatischen Laden eines elektrischen Energiespeichers in einem Fahrzeug.
Stand der Technik
Die Druckschrift DE 10 2009 001 080 A1 offenbart eine Ladevorrichtung für ein landgebundenes Kraftfahrzeug mit einer batterieähnlichen Stromspeichervorrichtung. Über einen Kontaktarm ist eine elektrische Verbindung zwischen der Stromspeichervorrichtung und einer Ladevorrichtung herstellbar. Der Kontaktarm ist dabei an der Ladevorrichtung beweglich angebracht.
Für das Aufladen der Traktionsbatterien bei Elektro- oder Hybridfahrzeugen sind induktive und konduktive Ladeverfahren bekannt. Die induktiven Ladeverfahren basieren auf einer Kombination einer Sendespule mit einem Empfangsspulensystem. Konduktive Ladeverfahren dagegen erfordern das Einstecken eines Ladekabels zwischen einer Ladestation und dem Elektro- oder Hybridfahrzeug. Für die Akzeptanz zukünftiger Elektro- oder Hybridfahrzeuge spielt der Komfort für das Aufladen des elektrischen Energiespeichers eine entscheidende Rolle.
Es besteht daher ein Bedarf für eine Ladestation sowie ein Verfahren zum automatischen Aufladen eines elektrischen Energiespeichers in einem Fahrzeug, insbesondere eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs, die ein komfortables, zuverlässiges und effizientes Aufladen des elektrischen Energiespeichers ermöglichen.
Offenbarung der Erfindung
Hierzu schafft die vorliegende Erfindung gemäß einem ersten Aspekt eine Ladestation zum automatischen Aufladen eines elektrischen Energiespeichers in einem Fahrzeug. Die Ladestation umfasst eine Kommunikationsvorrichtung, die dazu ausgelegt ist, fahrzeugspezifische Daten von dem Fahrzeug zu empfangen und unter Verwendung der empfangenen fahrzeugspezifischen Daten eine Position einer Ladebuchse an dem Fahrzeug zu ermitteln. Die Ladestation umfasst ferner einen Laderoboter, der einen Kontaktkopf mit einer Mehrzahl von Kontakten umfasst. Die Kontakte sind dabei mit einer elektrischen Spannungsquelle verbunden. Der Laderoboter ist dazu ausgelegt, basierend auf der ermittelten Position der Ladebuchse an dem Fahrzeug eine Ladeposition anzufahren und nach dem Erreichen der Ladeposition den Kontaktkopf in die Ladebuchse des Fahrzeugs einzuführen und die Kontakte des Kontaktkopfs mit Kontakten der Ladebuchse elektrisch zu verbinden.
Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum automatischen Aufladen eines elektrischen Energiespeichers in einem Fahrzeug. Das Verfahren umfasst die Schritte des Bereitstellens eines Laderoboters, der einen Kontaktkopf mit einer Mehrzahl von Kontakten umfasst, wobei die Kontakte mit einer elektrischen Spannungsquelle verbunden sind; des Empfangens von fahrzeugspezifischen Daten von dem Fahrzeug; des Ermittelns der Position einer Ladebuchse an dem Fahrzeug unter Verwendung der empfangenen fahrzeugspezifischen Daten; des Bestimmens einer Ladeposition basierend auf der ermittelten Position der Ladebuchse an dem Fahrzeug; des Anfahrens der Ladeposition mit dem Laderoboter; des Einführens des Kontaktkopfes des Laderoboters in die Ladebuchse des Fahrzeugs und des elektrischen Verbindens der Kontakte des Kontaktkopfs mit Kontakten der Ladebuchse, nachdem der Laderoboter die Ladeposition erreicht hat.
Vorteile der Erfindung
Konduktive Ladeverfahren ermöglichen eine relativ verlustarme Übertragung großer Energiemengen. Dabei liegt der vorliegenden Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass die Position der Ladebuchsen an Fahrzeugen variieren kann. So können beispielsweise konstruktionsbedingt unterschiedliche Positionen der Ladebuchsen für verschiedene Fahrzeugtypen vorteilhaft sein. Darüber hinaus ist es einem Fahrzeugführer in der Regel nicht oder nur schwer möglich, ein Fahrzeug exakt an einer vorgegebenen Position an einer Ladestation zu positionieren. Neben weiteren zusätzlichen Faktoren wird hierdurch ein automatisches Verbinden eines Ladekabels mit der Ladebuchse eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges erschwert.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Idee zugrunde, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und eine Ladestation sowie ein Verfahren zum Aufladen eines Energiespeichers in einem Fahrzeug zu schaffen, die eine flexible und zuverlässige elektrische Verbindung der Ladebuchse eines Fahrzeugs mit einer Spannungsquelle ermöglichen. Durch das Übertragen fahrzeugspezifischer Daten des aufzuladenden Fahrzeugs an die Ladestation kann die Ladestation individuell für unterschiedliche Fahrzeuge jeweils die genaue räumliche Position der Ladebuchse des jeweiligen Fahrzeugs ermitteln. Umfassen die fahrzeugspezifischen Daten dabei beispielsweise auch die räumliche Position des aufzuladenden Fahrzeugs in Bezug auf die Ladestation, so können auch Variationen beim Abstellen des aufzuladenden Fahrzeugs berücksichtigt und ausgeglichen werden. Eine exakte räumliche Positionierung des Fahrzeugs und gegebenenfalls damit verbundene zusätzliche Hilfssysteme sind daher nicht erforderlich.
Da die Bestimmung der Position einer Ladebuchse an dem Fahrzeug basierend auf von dem Fahrzeug übermittelten fahrzeugspezifischen Daten erfolgt sind keine weiteren zusätzliche Sensoren erforderlich, um die Position der Ladebuchse an dem Fahrzeug zu detektieren. Daher kann eine zuverlässige und kostengünstige automatische Kontaktierung der Ladebuchse eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges mit einer Ladestation erreicht werden.
Die Flexibilität bei der Bestimmung der Position der Ladebuchse und des darauf folgenden automatischen Positionierens eines Laderoboters an einer für das Kontaktieren des Fahrzeugs geeigneten Stelle erlaubt eine große Flexibilität für unterschiedliche Fahrzeugvarianten. Insbesondere können Ladebuchsen an unterschiedlichen Positionen des Fahrzeugs, wie zum Beispiel Front, Heck, Seitenteile oder Unterboden durch eine gemeinsame Ladestation bedient werden. Auch Ladebuchsen in unterschiedlichen Höhen können erkannt und kontaktiert werden. Daher können auch Fahrzeuge mit unterschiedlichen Bodenfreiheiten, wie zum Beispiel Sportwagen bzw. Sports Utility Vehicle (SUV) durch eine gemeinsame Ladestation bedient werden können.
Die große Flexibilität des Laderoboters ermöglicht darüber hinaus auch eine gleichzeitige bzw. sequentielle Bedienung mehrerer benachbart angeordneter Fahrzeuge. Somit können beispielsweise durch eine Ladestation mit einem Laderoboter nacheinander mehrere benachbart abgestellte Fahrzeuge automatisch kontaktiert und aufgeladen werden, ohne dass hierzu ein manueller Benutzereingriff erforderlich wäre. Auf diese Weise ist das Aufladen mehrerer Elektro- oder Hybridfahrzeuge mit nur einer Ladestation möglich, ohne dass die Fahrzeuge für das Aufladen umgeparkt werden müssen. Daher ist nicht für jedes einzelne abgestellte Fahrzeug eine separate Ladestation erforderlich. Somit können auch die Kosten für die Infrastruktur zum Aufladen von Elektrofahrzeugen reduziert werden.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Kontaktkopf des Laderoboters trichterförmige oder schlitzförmige Vertiefungen. In diesen trichterförmigen oder schlitzförmigen Vertiefungen sind Kontakte des Kontaktkopfs angeordnet. Durch das Anordnen der Kontakte in Vertiefungen können die Kontakte vor einer versehentlichen Berührung, z.B. durch eine Person, geschützt werden. Auf diese Weise wird bei spannungsführenden Kontakten ein ausreichender Schutz gewährleistet. Darüber hinaus ermöglicht die trichterförmige bzw. schlitzförmige Ausbildung der Vertiefungen ein einfaches, zuverlässiges Einführen des Kontaktkopfes in die Ladebuchse des Fahrzeugs. Bei trichterförmigen bzw. schlitzförmigen (V-förmigen) Vertiefungen kann sich der Kontaktkopf während des Einführens in die Ladebuchse selbständig innerhalb eines Toleranzbereiches justieren, so dass auch bei einer ungenauen Positionierung des Laderoboters noch eine zuverlässige automatische Kontaktierung möglich ist.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Kontaktkopf eine Führungsvorrichtung. Die Führungsvorrichtung ist dazu ausgelegt, die Lage des Kontaktkopfs bei dem Einführen in die Ladebuchse anzupassen. Vorzugsweise kann die Führungsvorrichtung eine Rolle, ein Kugelrad, einen Zapfen, eine Nut und/oder eine Gleitschiene umfassen. Durch eine derartige Führungsvorrichtung kann die Feinjustage beim Einführen des Kontaktkopfes in die Ladebuchse zusätzlich verbessert werden. Somit sinken die Anforderungen für die Genauigkeit beim Positionieren des Laderoboters. Dies ermöglicht eine einfachere und kostengünstigere Steuerung des Laderoboters.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Kontaktkopf eine konusförmige Außengeometrie auf. Der Durchmesser des Kontaktkopfes verjüngt sich dabei in Richtung der Kontakte. Unter konusförmig ist in diesem Zusammenhang die Geometrie einer Rotationsfläche zu verstehen, die sich durch eine um eine Achse rotierende Kurve ergibt. Die Rotationsachse kann dabei vorzugsweise zumindest annähernd mit einer Richtung übereinstimmen, in der sich der Kontaktkopf während des Kontaktierungsvorgangs bewegt. Wird ein derart konusförmiger Kontaktkopf in eine vorzugsweise trichterförmig Ladebuchse eingeführt, so kann dabei eine zuverlässige automatische Justierung des Kontaktkopfes während der Kontaktierung erfolgen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Laderoboter eine Drehvorrichtung, die dazu ausgelegt ist, den Kontaktkopf um eine vorbestimmte Drehachse zu drehen. Vorzugsweise stimmt diese Drehachse genau oder zumindest annähernd mit einer Bewegungsrichtung überein, mit der der Kontaktkopf für das Kontaktieren mit der Ladebuchse in Richtung der Ladebuchse bewegt wird. Durch das Rotieren, das heißt das Drehen des Kontaktkopfes kann dabei der Kontaktkopf in Bezug auf die Kontakte der Ladebuchse ausgerichtet werden. Somit kann der Kontaktkopf auch bei einer nicht-rotationssymmetrischen Anordnung von Kontakten optimal ausgerichtet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Laderoboter einen Umgebungssensor, der dazu ausgelegt ist, ein Objekt in der Umgebung des Laderoboters zu detektieren. Vorzugsweise umfasst der Umgebungssensor eine Kamera, einen Ultraschallsensor, einen Laserdetektor (LiDAR), einen Radarsensor und/oder einen Berührungssensor. Durch eine derartige Sensorik ist es dem Laderoboter möglich, seine Position für das Kontaktieren des Kontaktkopfes mit der Ladebuchse automatisch anzusteuern, ohne dabei mit einem Hindernis zu kollidieren. Ferner kann die Sensorik auch dazu genutzt werden, die genaue Position der Ladebuchse an dem aufzuladenden Fahrzeug zu bestimmen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Kommunikationsvorrichtung eine Funkschnittstelle, beispielsweise ein WLAN, NFC, GSM, eine Infrarotschnittstelle, eine Kamera, einen Barcodescanner und/oder einen QR-Scanner. Durch eine derartige Kommunikationsvorrichtung können die fahrzeugspezifischen Daten berührungslos und ohne zusätzliche Interaktionen eines Benutzers von dem Fahrzeug an die Ladestation übertragen werden.
Gemäß einer Ausführungsform liest der Schritt zum Ermitteln der Position der Ladebuchse an dem Fahrzeug die Position der Ladebuchse unter Verwendung der empfangenen fahrzeugspezifischen Daten aus einer internen und/oder externen Datenbank. Dabei ist in der jeweiligen Datenbank auch eine Verknüpfung mit weiteren Daten möglich, die für das Aufladen des Fahrzeugs relevant sind. Auf diese Weise kann eine einfache und effiziente Ermittlung der Position der Ladebuchse an dem Fahrzeug ermöglicht werden.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zum automatischen Aufladen des Energiespeichers in einem Fahrzeug einen Schritt zum Ermitteln von Ladeparametern für das Aufladen des elektrischen Energiespeichers in dem Fahrzeug unter Verwendung der empfangenen fahrzeugspezifischen Daten. Die fahrzeugspezifischen Daten können dabei beispielsweise eine Ladespannung, einen Ladestrom, eine zu übertragende Energiemenge, ein Startzeitpunkt für das Aufladen des Energiespeichers, ein Endzeitpunkt für das Aufladen des Energiespeichers, eine Zeitdauer für das Aufladen des Energiespeichers und/oder Abrechnungsdaten umfassen. Auf diese Weise kann für jedes aufzuladende Fahrzeug individuell ein Satz von Ladeparametern bestimmt werden, so dass der Energiespeicher des Fahrzeugs bestmöglich aufgeladen werden kann.
Weitere Ausführungsformen und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Dabei zeigen:
1: eine schematische Darstellung einer Ladestation gemäß einer Ausführungsform;
2a–d: schematische Darstellungen eines Kontaktkopfes eines Laderoboters in einer Ladestation gemäß weiteren Ausführungsformen;
3: eine schematische Darstellung für das Zusammenspiel eines Kontaktkopfes mit der Ladebuchse eines Fahrzeugs gemäß einer weiteren Ausführungsform,
4: eine schematische Darstellung für das Zusammenspiel eines Kontaktkopfes mit einer Ladebuchse eines Fahrzeuges gemäß noch einer weiteren Ausführungsform;
5a, 5b: schematische Darstellungen für das Zusammenspiel eines Kontaktkopfes und einer Ladebuchse gemäß weiteren Ausführungsformen;
6a–d: eine schematische Darstellung für das Aufladen eines Fahrzeugs, wie es einer Ausführungsform zugrunde liegt;
7: eine schematische Darstellung einer Ladestation gemäß einer Ausführungsform zum Aufladen mehrerer Fahrzeuge; und
8: eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagrammes, wie es einem Verfahren gemäß einer weiteren Ausführungsform zugrunde liegt.
Beschreibung von Ausführungsformen
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ladestation 1 zum automatischen Aufladen eines Energiespeichers 50 in einem Fahrzeug 5. Bei dem Fahrzeug 5 kann es sich beispielsweise um ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug handeln. Insbesondere kann es sich bei dem Fahrzeug 5 um ein vollständig oder teilweise elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, wie ein Personenkraftwagen (PKW) oder ein Lastkraftwagen (LKW) handeln. Die Ladestation 1 umfasst mindestens eine Kommunikationsvorrichtung 10 und einen Laderoboter 20. Die Kommunikationsvorrichtung 10 kann dabei von einem aufzuladenden Fahrzeug 5 fahrzeugspezifische Daten empfangen. Die Datenübertragung erfolgt dabei zumindest von dem Fahrzeug 5 in Richtung der Kommunikationsvorrichtung 10. Alternativ ist auch eine bidirektionale Datenübertragung zwischen Fahrzeug 5 und Kommunikationsvorrichtung 10 möglich. Die Kommunikationsvorrichtung 10 kann zum Beispiel eine Funkschnittstelle 11 umfassen. Mittels dieser Funkschnittstelle 11 ist ein kabelloser Datenaustausch zwischen Kommunikationsvorrichtung 10 und Fahrzeug 5 möglich. Beispielsweise kann die Funkschnittstelle 11 eine WLAN-Verbindung mit dem Fahrzeug 5 aufbauen. Alternativ ist auch eine Verbindung über ein Mobilfunknetz möglich, zum Beispiel GSM, UMTS oder LTE. Ferner kann auch ein kabelloser Datenaustausch mittels Nahfeldkommunikation (RFID/NFC) erfolgen. Weitere kabellose Kommunikationsverfahren sind darüber hinaus ebenso möglich. Zusätzlich oder alternativ kann die Kommunikationsvorrichtung 10 auch über einen optischen Sensor 12 bzw. eine optische Schnittstelle verfügen. Beispielsweise kann es sich bei dem optischen Sensor 12 um eine Kamera, einen Barcodescanner oder einen QR-Code-Scanner handeln. So kann zum Beispiel eine Kamera ein aufzuladendes Fahrzeug 5 optisch erfassen. Basierend auf vorbestimmten Merkmalen in einem durch die Kamera erfassten Bild des Fahrzeugs 5 können fahrzeugspezifische Daten des aufzuladenden Fahrzeugs 5 ermittelt werden. Darüber hinaus kann durch einen geeigneten Scanner auch ein Barcode, ein QR-Code oder ein weiterer optischer Code erfasst und ausgelesen werden, der an dem aufzuladenden Fahrzeug 5 angebracht ist. Ferner ist auch beispielsweise eine optische Schnittstelle, zum Beispiel eine Infrarotschnittstelle möglich, mittels derer fahrzeugspezifische Daten zwischen dem aufzuladenden Fahrzeug 5 und der Kommunikationsvorrichtung 10 ausgetauscht werden können.
Bei den fahrzeugspezifischen Daten kann es sich beispielsweise um Daten handeln, die die Position einer Ladebuchse 51 an dem aufzuladenden Fahrzeug 5 spezifizieren. Diese Daten zum Spezifizieren der Position der Ladebuchse 51 an dem Fahrzeug 5 können beispielsweise angeben, ob sich die Ladebuchse 51 am Unterboden, an der Front, dem Heck oder an der Seite des Fahrzeugs 5 befindet. Darüber hinaus können diese Daten auch die genaue Position der Ladebuchse 51 angeben. Beispielsweise kann die Position einer Ladebuchse 51 in Bezug auf ein Kartesisches Koordinatensystem mit einem vorgegebenen Referenzpunkt des Fahrzeugs als Ursprung des Koordinatensystems angegeben werden. Weitere Datenformate zum Spezifizieren der Ladebuchse 51 an dem Fahrzeug 5 sind darüber hinaus ebenso möglich. Zusätzlich können die fahrzeugspezifischen Daten auch weitere Daten enthalten, insbesondere Daten, die für das Aufladen des Fahrzeugs 5 relevant sind. So können die fahrzeugspezifischen Daten beispielsweise auch Daten über die erforderliche Ladespannung (Spannungshöhe, Spanungsart: Gleichspannung oder ein- bzw. mehrphasige Wechselspannung), maximal möglicher Ladestrom, erforderliche zu übertragende Energiemenge, Informationen über den aufzuladenden Energiespeicher 50 in dem Fahrzeug 5, sowie Autorisierungsdaten oder Abrechnungsdaten enthalten. Darüber hinaus ist auch die Übermittlung weiterer fahrzeugspezifischer Daten, insbesondere von Daten, die für das Aufladen des Energiespeichers 50 in dem Fahrzeug 5 relevant sind, möglich.
Neben der oben beschriebenen Möglichkeit, dass die von dem Fahrzeug 5 an die Kommunikationsvorrichtung 10 übertragenen fahrzeugspezifischen Daten die Position der Ladebuchse 51 an dem aufzuladenden Fahrzeug 5 sowie eventuell erforderliche weitere für das Aufladen relevante Daten unmittelbar übertragen werden, ist es auch möglich, von dem Fahrzeug 5 an die Kommunikationsvorrichtung 1 nur eine fahrzeugspezifische Identifikation (ID) zu übertragen. Diese fahrzeugspezifische Identifikation kann zum Beispiel eine separate eindeutige Identifikation für jedes individuelle Fahrzeug 5 sein. Alternativ kann die in den fahrzeugspezifischen Daten übertragene Identifikation auch eine Identifikation sein, die nur den Typ eines Fahrzeugs spezifiziert. In letzterem Fall können gleichartige Fahrzeuge eine gemeinsame Identifikation an die Kommunikationsvorrichtung 10 übertragen. Basierend auf einer solchen von dem Fahrzeug 5 an die Kommunikationsvorrichtung 10 übertragenen Identifikation, die in den fahrzeugspezifischen Daten enthalten ist, kann die Kommunikationsvorrichtung 10 daraufhin die für den Ladevorgang relevanten Daten ermitteln. Beispielsweise kann Ladestation 1 hierzu eine interne Datenbank 15 umfassen. In dieser internen Datenbank 15 können dabei die Zusammenhänge zwischen den fahrzeugspezifischen Daten und den Informationen, die für das Aufladen eines Fahrzeugs 5 relevant sind, abgelegt werden. Die Kommunikationsvorrichtung 10 kann in diesem Fall auf die interne Datenbank 15 zugreifen und somit basierend auf den empfangenen fahrzeugspezifischen Daten alle für das Aufladen des Fahrzeugs 5 relevanten Informationen auslesen. Alternativ oder zusätzlich kann die Kommunikationsvorrichtung 15 auch mit einer externen Datenbank 3 gekoppelt werden. Beispielsweise kann es sich bei der externen Datenbank 3 um eine zentrale Datenbank handeln, auf die mehrere Kommunikationsvorrichtungen 10 von mehreren Ladestationen 1 zugreifen können. Auf diese Weise ist es nur erforderlich, die Daten in einer oder wenigen zentralen Datenbanken 3 aktuell zu halten, ohne dass bei jeder Änderungen eine Aktualisierung an sämtliche Ladestationen 1 übertragen werden muss.
Beispielsweise kann auch durch den optischen Sensor 12, beispielsweise in Form einer Kamera, das Kennzeichen eines Fahrzeugs erfasst werden. Anschließend können unter Verwendung des erfassten Kennzeichens des aufzuladenden Fahrzeugs 5 aus der internen Datenbank 15 oder der externen Datenbank 3 die für das Aufladen des Fahrzeugs 5 relevanten Daten bestimmt werden.
Unter Verwendung der durch die Kommunikationsvorrichtung 10 empfangenen fahrzeugspezifischen Daten bestimmt die Ladestation 1 beispielsweise in der Kommunikationsvorrichtung 10 oder einer weiteren Vorrichtung alle für das Aufladen des Energiespeichers 50 in dem Fahrzeug 5 relevanten Ladeparameter. Diese Ladeparameter können beispielsweise die folgenden Parameter umfassen. Position der Ladebuchse 51 an dem aufzuladenden Fahrzeug 5, mögliche bzw. erforderliche Spannung für das Aufladen des Energiespeichers 50 (insbesondere Spannungshöhe, Spannungstyp: Gleichspannung, einphasige oder mehrphasige Wechselspannung), maximal zulässige Stromstärke, erforderliche zu übertragende Energiemenge, Zeitpunkt, zu dem mit dem Aufladen begonnen werden soll, Zeitpunkt, zu dem das Aufladen abgeschlossen sein soll, Zeitdauer für das Aufladen des Energiespeichers 50, Konfiguration der Ladebuchse 51 an dem Fahrzeug 5, Autorisierungsparameter, Abrechnungsdaten, etc. Weitere, hier nicht angeführte Parameter, die für das Aufladen des Energiespeichers 50 in dem Fahrzeug 5 relevant oder von Interesse sein können, sind darüber hinaus ebenso möglich.
Zum Aufladen des Energiespeichers 50 in dem Fahrzeug 5 kann es dabei erforderlich sein, dass das Fahrzeug 5 möglichst präzise an einer vorgegebenen Position oder an einer von mehreren vorgegebenen Positionen abgestellt ist. Hierzu kann die Ladestation 1 beispielsweise einen Parkplatz oder eine andere Abstellfläche für ein oder mehrere Fahrzeuge 5 aufweisen, der an seiner Abstellfläche vorbestimmte Hilfsmittel zum Positionieren des Fahrzeugs 5 aufweist. Beispielsweise kann es sich bei diesen Hilfsmittel um optische Markierungen handeln, die die Position des aufzuladenden Fahrzeugs 5 vorgeben. Weiterhin sind auch Unebenheiten, wie zum Beispiel Erhebungen oder Vertiefungen an der Abstellfläche auf dem Parkplatz möglich, die einen Fahrer dabei unterstützen, das Fahrzeug 5 möglichst präzise auf dem Parkplatz zu positionieren. Auch eine automatische Positionierung des Fahrzeugs, beispielsweise mittels eines Fahrassistenzsystems, ist darüber hinaus möglich. Durch die möglichst präzise Positionierung des Fahrzeugs 5 ist nach der Übertragung der fahrzeugspezifischen Daten an die Ladestation und der daraus bekannten Position der Ladebuchse an dem Fahrzeug auch die genaue Position der Ladebuchse 51 in Bezug auf die Ladestation 1 bekannt.
Ist eine möglichst präzise Positionierung des Fahrzeugs 5 nicht möglich oder nicht gewünscht, so kann das Fahrzeug 5 gegebenenfalls auch beliebig, zumindest innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches, positioniert werden. Beispielsweise kann hierzu durch geeignete Hilfsmittel, wie beispielsweise Linien auf dem Boden, ein Bereich vorgegeben werden, innerhalb dessen ein Benutzer das Fahrzeug 5 abzustellen hat. Anschließend kann mittels einer geeigneten Sensorik durch die Ladestation 1 die genaue Position des Fahrzeugs 5 ermittelt werden. Beispielsweise kann die Position des Fahrzeugs 5 mittels eines optischen Sensors, wie zum Beispiel dem optischen Sensor 12 der Kommunikationsvorrichtung 10, ermittelt werden. Aber auch weitere Sensoren, wie Radarsensoren, Ultraschallsensoren, optische Scanner wie zum Beispiel LiDAR oder ähnliches zur Bestimmung der Position des Fahrzeugs 5 sind möglich. Ist die Position des Fahrzeugs 5 bekannt, so kann daraufhin unter Verwendung der bekannten Position der Ladebuchse 51 in Bezug auf das Fahrzeug 5 auch die genaue Position der Ladebuchse 51 in Bezug auf die Ladestation 1 bestimmt werden. Beispielsweise kann die Bestimmung der Ladebuchse 51 in Bezug auf die Ladestation 1 als Koordinaten eines Kartesischen Koordinatensystems mit x-y-z-Richtung bestimmt werden. Alternative Koordinatensysteme sind ebenso möglich.
Ist die Position der Ladebuchse 51 bekannt, so kann durch die Ladestation 1 eine Position für den Laderoboter 20 bestimmt werden, die durch den Laderoboter 20 angefahren werden soll, um daraufhin ein automatisches Kontaktieren der Ladestation 1 mit der Ladebuchse 51 des aufzuladenden Fahrzeugs 5 herzustellen. Die Ladeposition befindet sich vorzugsweise auf dem Boden, das heißt in der gleichen Ebene, in der das aufzuladende Fahrzeug 5 abgestellt ist. Diese durch den Laderoboter 20 anzufahrende Position wird im Folgenden als Ladeposition bezeichnet. Die Ladeposition kann beispielsweise in der Kommunikationsvorrichtung 10, oder aber auch in dem Laderoboter 20 oder einer weiteren Vorrichtung der Ladestation 1 bestimmt werden.
Der Laderoboter 20 der Ladestation 1 umfasst einen Kontaktkopf 21. Der Kontaktkopf 21 umfasst dabei eine Mehrzahl von elektrischen Kontakten. Diese elektrischen Kontakte des Kontaktkopfs 21 können dabei mit einer Spannungsquelle 30 der Ladestation verbunden sein. Ein oder mehrere weitere Kontakte können darüber hinaus mit einem Bezugspotential der Ladestation 1 verbunden sein. Ferner können auch ein oder mehrere Kontakte des Kontaktkopfs 21 mit Signalleitungen der Ladestation 1 verbunden sein. Mittels derartiger Signalleitungen ist nach einer galvanischen Verbindung des Kontaktkopfs 21 mit der Ladebuchse 51 des Fahrzeugs 5 auch ein Datenaustausch zwischen Fahrzeug 5 und Ladestation 1 möglich. Die Ausgestaltung des Kontaktkopfs 21 kann dabei beispielsweise einem bekannten, standardisierten Stecker für das konduktive Laden eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges entsprechen. Beispielsweise ist ein Stecker nach der Europanorm EN 62196 Typ 2 (oder auch IEC Typ 2) möglich. Aber auch weitere standardisierte oder neuartige Steckertypen sind für die Ausgestaltung des Kontaktkopfes 21 möglich. Insbesondere werden im Nachfolgenden vorteilhafte Ausgestaltungsformen für den Kontaktkopf 21 des Laderoboters 20 noch näher beschrieben.
Die Kontakte des Kontaktkopfs 21 sind über eine Kabelverbindung 31 beispielsweise mit einer Spannungsquelle 30 der Ladestation 1 elektrisch verbunden. Bei der Kabelverbindung 31 kann es sich zum Beispiel um ein flexibles elektrisches Kabel mit mehreren elektrisch leitfähigen Adern handeln. Über die einzelnen Adern ist somit eine galvanische Verbindung zwischen Spannungsquelle 30 und Kontakten des Kontaktkopfs 21 möglich. Darüber hinaus kann die Kabelverbindung 31 auch weitere Adern umfassen, über die ein Datenaustausch zwischen Fahrzeug 5 und Ladestation 1 ermöglicht wird. Die Spannungsquelle 30 kann die von einem Energieversorgungsnetz 2 oder einer weiteren Energiequelle bereitgestellte Spannung in eine Spannung konvertieren, die dazu geeignet ist, den elektrischen Energiespeicher 50 des aufzuladenden Fahrzeugs 5 aufzuladen. Hierzu kann die Spannungsquelle 30 zum Beispiel die Spannungshöhe anpassen, eine ein- oder mehrphasige Wechselspannung in eine Gleichspannung konvertieren, eine Gleichspannung in eine ein- oder mehrphasige Wechselspannung umformen, die Frequenz einer Wechselspannung anpassen, die Stromstärke für das Aufladen des Energiespeichers 50 in dem Fahrzeug 5 begrenzen, etc. Alternativ ist es auch möglich, dass die Kontakte des Kontaktkopfs 21 unmittelbar mit einem externen Energieversorgungsnetz 2 oder einer weiteren externen Spannungsquelle verbunden sind, ohne dass in der Ladestation 1 eine Konvertierung dieser externen Spannung erfolgt. In diesem Fall erfolgt die Regelung für das Aufladen des Energiespeichers 50 des Fahrzeugs 5 durch einen internen, nicht dargestellten, Laderegler in dem Fahrzeug 5.
Der Kontaktkopf 21 des Laderoboters 20 kann beispielsweise über einen Ladearm 22 mit dem Laderoboter 20 verbunden sein. Der Ladearm 20 kann dabei insbesondere über ein geeignetes Antriebssystem bewegt werden. Beispielsweise kann der Ladearm 22 drehbar und/oder schwenkbar an dem Laderoboter 20 angeordnet sein. Durch Drehen und/oder Schwenken des Ladearms 22 kann der Kontaktkopf 21 in Bezug auf die Ladebuchse 51 des aufzuladenden Fahrzeugs 5 ausgerichtet werden. Somit kann der Kontaktkopf 21 so ausgerichtet werden, dass die Position der Kontakte des Kontaktkopfs 21 mit Kontakten der Ladebuchse 51 übereinstimmt. Für das Einführen des Kontaktkopfs 21 in die Ladebuchse 51 des Fahrzeugs 5 kann sich der Laderoboter 20 in Richtung der Ladebuchse 51 bewegen. Alternativ ist es jedoch möglich, dass der Ladearm 22 des Laderoboters 20 ausfahrbar, das heißt in seiner Länge variabel, ist. Auf diese Weise kann durch Ausfahren des Ladearms 22, also durch Vergrößern der Länge des Ladearms 22, der Kontaktkopf 21 in Richtung der Ladebuchse 51 des Fahrzeugs 5 bewegt werden, bis der Kontaktkopf 21 vollständig in die Ladebuchse 51 des Fahrzeugs 5 eingeführt ist und die Kontakte des Kontaktkopfs 21 mit Kontakten der Ladebuchse 51 elektrisch verbunden sind.
Der Laderoboter 20 kann darüber hinaus auch eine Drehvorrichtung 23 aufweisen. Durch diese Drehvorrichtung 23 kann der Kontaktkopf 21 um eine vorgegebene Rotationsachse gedreht werden. Die Rotationsachse kann dabei beispielsweise parallel zu einer Richtung verlaufen, in der sich der Kontaktkopf 21 während des Einführens in die Ladebuchse 51 bewegt. Die Drehvorrichtung 21 kann dabei unmittelbar am Kontaktkopf 21, zwischen Kontaktkopf 21 und Ladearm 22, innerhalb des Ladearms 22, oder aber auch zwischen dem Ladearm 22 und einer Basis des Laderoboters 20 angeordnet sein. Durch Drehen des Kontaktkopfs 21 mittels der Drehvorrichtung 23 können die Kontakte des Kontaktkopfs 21 in Bezug auf die Kontakte der Ladebuchse 51 des Fahrzeugs 5 ausgerichtet werden. Die Drehung des Kontaktkopfs 21 durch die Drehvorrichtung 23 kann dabei beispielsweise basierend auf vorgegebenen Parametern eingestellt werden, die sich aus den fahrzeugspezifischen Daten des aufzuladenden Fahrzeugs 5 ergeben. Alternativ kann auch einer Sensorik (hier nicht dargestellt) an dem Kontaktkopf 21 oder einer anderen Stelle des Laderoboters 20 die Ausrichtung der Kontakte der Ladebuchse 51 an dem Fahrzeug 5 ermitteln. Daraufhin kann der Kontaktkopf 21 entsprechend der Ausrichtung der Kontakte an der Ladebuchse 51 ausgerichtet werden. Ebenso kann auch das Drehen bzw. Schwenken des Ladearms 22, sowie das Ausfahren des Ladearms 22 basierend auf vorgegebenen Parametern bestimmt werden, die sich aus den fahrzeugspezifischen Daten ergeben. Alternativ können diese Einstellungen basierend auf sensorischen Daten berechnet werden, die durch Sensoren des Laderoboters erfasst werden.
Für die Fortbewegung des Laderoboters 20 kann der Laderoboter 20 einen eigenständigen Antrieb umfassen. Beispielsweise kann es sich bei diesem Antrieb um einen elektrischen Antrieb handeln. Die Energieversorgung für diesen elektrischen Antrieb kann dabei ebenfalls über die Kabelverbindung 31 erfolgen. Weiterhin können auch zusätzliche Steuersignale für die Steuerung des Laderoboters 20 über weitere Adern der Kabelverbindung 31 an dem Laderoboter 20 bereitgestellt werden. Für die Steuerung der Bewegungsrichtung des Laderoboters 20 kann der Laderoboter 20 beispielsweise lenkbare Räder umfassen. Weitere Möglichkeiten zur Steuerung der Bewegungsrichtung des Laderoboters 20 sind darüber hinaus ebenso möglich. Beispielsweise kann der Laderoboter 20 auch über mehrere, individuell angetriebene Räder oder Walzen verfügen, die durch individuelles Ansteuern eine Steuerung der Bewegungsrichtung ermöglichen. Verfügt der Laderoboter 20 über keinen eigenen Antrieb, so ist es auch möglich, dass der Laderoboter 20 mittels einer externen Antriebsvorrichtung (hier nicht dargestellt) bewegt wird. Beispielsweise kann der Laderoboter 20 mittels eines Seil- oder Stangensystems geschoben bzw. gezogen werden. Weitere Möglichkeiten zur Fortbewegung des Laderoboters sind darüber hinaus ebenso möglich.
Ferner kann der Laderoboter 20 über einen oder mehrere Umgebungssensoren 25 verfügen. Beispielsweise kann es sich bei diesen Umgebungssensoren 25 um eine Kamera, einen Ultraschallsensor, einen Laserdetektor wie zum Beispiel ein LiDAR, einen Radarsensor und/oder einen Berührungssensor handeln. Auf diese Weise kann mittels des Umgebungssensors 25 ein Objekt in der Umgebung des Laderoboters 20 detektiert werden. Hierzu kann der Laderoboter 20 zum Beispiel ein Hindernis erkennen. Somit kann eine Kollision mit einem erkannten Hindernis vermieden werden. In diesem Fall kann der Laderoboter auf einem alternativen Weg zu der gewünschten Ladeposition fahren, wobei das detektierte Hindernis umfahren wird. Ferner können die Umgebungssensoren 25 auch dazu genutzt werden, die Ausrichtung des aufzuladenden Fahrzeugs 5 zu bestimmen und/oder die genaue Position der Ladebuchse 51 an dem aufzuladenden Fahrzeug 5 zu bestimmen.
Die 2a bis 2d zeigen jeweils beispielhaft eine Draufsicht auf einen Kontaktkopf 21 eines Laderoboters 20 für eine Ladestation 1. In 2a umfasst der Kontaktkopf 21 eine Mehrzahl von trichterförmigen Vertiefungen 21-1. In diesen trichterförmigen Vertiefungen 21-1 kann jeweils ein elektrischer Kontakt des Kontaktkopfs 21 angeordnet sein. Grundsätzlich sind auch Vertiefungen ohne elektrische Kontakte möglich. Solche Vertiefungen können einer besseren Führung während des Einführens des Kontaktkopfs 21 in die Ladebuchse 51 dienen. Durch die trichterförmige Ausgestaltung, bei der sich der Durchmesser der Vertiefung in Richtung des Inneren des Kontaktkopfs 21 kontinuierlich verringert, kann auch bei geringen Abweichungen bei der Positionierung des Kontaktkopfs 21 in Bezug auf eine Ladebuchse 51 eines aufzuladenden Fahrzeugs 5 der Stecker noch zuverlässig in die Ladebuchse 51 eingeführt werden und eine elektrische Kontaktierung der Kontakte des Kontaktkopfs 21 mit Kontakten der Ladebuchse 51 erfolgen. Die trichterförmige Ausgestaltung der Vertiefungen erlaubt in diesem Fall eine selbstständige Ausrichtung des Kontaktkopfs 21 in Bezug auf die Ladebuchse 51.
2b zeigt eine weitere Draufsicht auf eine Ausführungsform eines Kontaktkopfs 21 eines Laderoboters 20 für eine Ladestation 1. In diesem Fall weist der Kontaktkopf 21 eine Mehrzahl von schlitzförmigen Vertiefungen 21-2 auf. Die schlitzförmigen Vertiefungen 21 können dabei eine V-förmige Form aufweisen. Dabei verringert sich in Richtung des Inneren des Kontaktkopfs 21 gesehen die Breite der Spalte 21-2. Auch auf diese Weise ist es möglich, dass sich der Kontaktkopf 21 beim Einführen in eine Ladebuchse 51 eines aufzuladenden Fahrzeugs 5 selbständig innerhalb vorgegebener Toleranzen ausrichtet. Die spaltförmigen Vertiefungen 21-2 können sich dabei entweder vollständig entlang einer Richtung auf der Oberfläche des Kontaktkopfes 21 erstrecken. Alternativ können sich die Spalte 21-2, wie in der Mitte des Kontaktkopfes 21 in 2b dargestellt, auch nur über einen Teil erstrecken, so dass mehrere Spalte entlang einer Richtung auf der Oberfläche des Kontaktkopfes 21 entstehen. Im Inneren der Spalte 21-2 kann dabei jeweils ein elektrischer Kontakt angeordnet sein. Auch bei dieser und den folgenden Ausführungsformen sind Vertiefungen ohne elektrische Kontakte möglich.
Die 2c und 2d zeigen kreisförmige Kontaktköpfe 21. In 2c weist der Kontaktkopf 21 dabei kreisförmige Vertiefungen 21-3 auf, in denen jeweils ein elektrischer Kontakt angeordnet sein kann. Durch derartige rotationssymmetrische Kontaktköpfe 21 kann ein besonders einfaches Einführen des Kontaktkopfs 21 in eine Ladebuchse 51 eines Fahrzeugs 5 erfolgen. In diesem Fall muss keine Drehung des Kontaktkopfs 21 zur Ausrichtung der Kontakte erfolgen.
2d zeigt ebenfalls einen kreisförmigen Kontaktkopf 21, bei dem jedoch die Vertiefungen 21-4 in dem Kontaktkopf 21 als Kreissegmente ausgeführt sind. Auf diese Weise können innerhalb eines Kreisumfangs mehrere Kontakte angeordnet werden. Somit kann auf geringerem Raum eine größere Anzahl von Kontakten erreicht werden. Um bei einem kreisförmigen Kontaktkopf 21, wie er beispielsweise in 2d dargestellt ist, eine eindeutige Ausrichtung zu erzwingen, können die einzelnen Kreissektoren dabei unterschiedlich groß ausgeführt werden. Dabei kann Sowohl die Breite der Vertiefungen 21-4 als auch die Größe des Kreissegments variieren. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass auch ein kreisförmiger Kontaktkopf 21 nur in einer vorbestimmten Ausrichtung in die Ladebuchse 51 eines Fahrzeugs 5 eingeführt werden kann.
Die im Zusammenhang mit den 2a bis 2d dargestellten Anzahl von Vertiefungen und Kontakten dient dabei lediglich dem besseren Verständnis und stellt keine Beschränkung der vorliegenden Erfindung dar. Eine von der dargestellten Anzahl abweichende Anzahl von Kontakten ist ebenso möglich. Auch sind die in den 2a und 2b dargestellten rechteckförmigen Kontaktköpfe nur beispielhaft zu verstehen. Davon abweichende Geometrien, wie beispielsweise quadratische Formen, Polygone, etc. sind ebenso möglich.
Vorzugsweise weisen die Kontaktköpfe 21 eine konusförmige oder kegel- bzw. kegelstumpfförmige Außengeometrie auf. Dabei besitzt die Grundfläche, auf der die Kontakte bzw. die Vertiefungen für die Kontakte angeordnet sind, eine im Vergleich zu der in Richtung des Ladearms 22 weisenden Seite geringere Grundfläche. Mit anderen Worten, der Kontaktkopf 21 verjüngt sich in Richtung der Fläche, auf der die Kontakte bzw. die Vertiefungen für die Kontakte angeordnet sind. Auf diese Weise ist innerhalb vorgegebener Toleranzen eine selbständige Ausrichtung des Kontaktkopfs 21 beim Einführen in die Ladebuchse 50 möglich.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch einen Kontaktkopf 21 eines Laderoboters 20 und eine korrespondierende Ladebuchse 51 eines Fahrzeugs 5. Zum Kontaktieren des Kontaktkopfs 21 mit der Ladebuchse 51 wird der Kontaktkopf 21 dabei in Pfeilrichtung in Richtung der Ladebuchse 51 eingeführt. Die Ladebuchse 51 weist in diesem Beispiel drei Kontakte 51-a, 51-b und 51-c auf. Der Kontaktkopf 21 weist entsprechend drei Vertiefungen mit den Kontakten 21-a, 21-b und 21-c auf. Während in diesem Beispiel die drei Kontakte 51-a, 51-b und 51-c der Ladebuchse 51 gleich lang ausgeführt sind, sind die Kontakte 21-a, 21-b und 21-c des Kontaktkopfs 21 innerhalb des Kontaktkopfs 21 unterschiedlich weit von der in Richtung der Ladebuchse 51 weisenden Außenseite entfernt. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass beim Einführen des Kontaktkopfs 21 in die Ladebuchse 51 die Kontakte 21-a, 21-b und 21-c des Kontaktkopfs 21 zu unterschiedlichen Zeitpunkten mit den korrespondierenden Kontakten 51-a, 51-b und 51-c der Ladebuchse 51 elektrisch kontaktiert werden. Somit kann zum Beispiel sichergestellt werden, dass zunächst eine elektrische Kontaktierung eines Bezugspotentials erfolgt. Erst nachdem das Bezugspotential des Kontaktkopfs 21 über den entsprechenden Kontakt mit der Ladebuchse und somit dem aufzuladenden Fahrzeug verbunden worden ist, erfolgt beim weiteren Einführen des Kontaktkopfs 21 in die Ladebuchse 51 anschließend die Kontaktierung der Phasenanschlüsse, über die die Energieeinspeisung während des Aufladens des Energiespeichers 50 in dem Fahrzeug 5 erfolgen soll. Nachdem auch diese Kontakte miteinander elektrisch verbunden worden sind, kann zum Abschluss auch die Kontaktierung einer für die Kommunikation während des Ladens erforderlichen Datenverbindung erfolgen, über die der Ladevorgang dann erst freigegeben wird. Auf diese Weise kann die Sicherheit während des Kontaktierens erhöht werden und evtl. bestehende Sicherheitsanforderungen können erfüllt werden.
Neben dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem die Kontakte 51-a, 51-b und 51-c der Ladebuchse 51 gleich lang sind und die Kontakte 21-a, 21-b und 21-c des Kontaktkopfs 21 an unterschiedlichen Positionen bezüglich des Abstands zu der in Richtung der Ladebuchse 51 weisenden Außenseite des Kontaktkopfs 21 angeordnet sind, ist es alternativ auch möglich, eine Ladebuchse 51 mit unterschiedlich langen Kontakte 51-a, 51-b und 51-c in dem Fahrzeug anzuordnen und dabei die Kontakte 21-a, 21-b und 21-c des Kontaktkopfs 21 gleichweit von der in Richtung der Ladebuchse 51 weisenden Außenseite beabstandet anzuordnen.
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch eine Ladebuchse 51 und einen Kontaktkopf 21 eines Laderoboters 20 für eine Ladestation gemäß einer weiteren Ausführungsform. Der Kontaktkopf 21 weist dabei eine Führungsvorrichtung 201 auf. Bei dieser Führungsvorrichtung 201 kann es sich beispielsweise um eine Rolle, ein Kugelrad, einen Zapfen oder eine andere Erhöhung handeln. Ferner ist auch eine Vertiefung, beispielsweise eine Nut oder ähnliches, als Führungsvorrichtung 201 möglich. An der Ladebuchse 51 des Fahrzeugs 50 ist dabei eine zu der Führungsvorrichtung 201 des Kontaktkopfs 21 korrespondierende Führung eingearbeitet. Somit kann beim Einführen des Kontaktkopfs 21 in die Ladebuchse 51 der Kontaktkopf 21 durch das Zusammenspiel der Führungsvorrichtung 201 mit dem korrespondierenden Element 501 in der Ladebuchse 51 der Kontaktkopf 21 in Bezug auf die Ladebuchse 51 ausgerichtet werden. Insbesondere ist es möglich, die Kontakte des Kontaktkopfs 21 so ausgerichtet werden, dass sie passend mit den Kontakten der Ladebuchse 51 verbunden werden. Zur Verbesserung der Gleiteigenschaften beim Einführen des Kontaktkopfs 21 in die Ladebuchse 51 kann darüber hinaus die Oberfläche des Kontaktkopfs 21 und/oder die Oberfläche der Ladebuchse 51 mit einem gleitfähigen Material beschichtet sein. Beispielsweise eignet sich hierzu eine Beschichtung aus Polytetrafluorethylen (PTFE) oder ähnlichem.
Die 5a und 5b zeigen schematische Darstellungen für das Einführen eines Kontaktkopfes 21 in eine Ladebuchse eines Fahrzeugs 5. In 5a ist die Ladebuchse 51 im Ruhezustand durch eine Abdeckung 52 (gestrichelt dargestellt) verschlossen. Diese Abdeckung 52 muss daher geöffnet werden, um die Ladebuchse 51 freizugeben, so dass der Kontaktkopf 21 in die Ladebuchse 51 eingeführt werden kann. Hierzu kann zum Beispiel der Kontaktkopf 21 während des Einführens des Kontaktkopfes 21 in die Ladebuchse 51 die Abdeckung 52 beiseite schieben. Alternativ kann der Laderoboter 20 auch über eine zusätzliche Vorrichtung verfügen, die dazu geeignet ist, die Abdeckung 52 vor der Ladebuchse 51 zu entfernen. Beispielsweise kann hierzu die Abdeckung 52, wie in 5a dargestellt, aufgeklappt werden. Dies kann beispielsweise über eine mechanische Vorrichtung erfolgen, die durch den Laderoboter 20 ausgelöst wird. Alternativ kann der Laderoboter 20, oder eine weitere Vorrichtung der Ladestation 1 mit dem Fahrzeug 5 kommunizieren, um das Fahrzeug 5 zu veranlassen, die Abdeckung 52 vor der Ladebuchse 51 zu öffnen.
5b zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die Ladebuchse 51 im Ruhezustand zunächst geschützt ist und erst für das Einführen des Kontaktkopfes 21 freigegeben wird. Dabei ist die Ladebuchse 51 im Ruhezustand zunächst in das Fahrzeuginnere gerichtet. Zum Aufladen des Energiespeichers 50 des Fahrzeugs 5 wird die Ladebuchse 51 in Pfeilrichtung nach außen geklappt. Hierzu kann der Laderoboter 20 oder eine weitere Vorrichtung der Ladestation 1 das Fahrzeug 5 dazu veranlassen, die Ladebuchse 51 nach außen zu klappen. Das Herausklappen der Ladebuchse 51 kann dabei zum Beispiel mittels einer mechanischen Vorrichtung erfolgen, die durch den Laderoboter 20 ausgelöst wird. Alternativ kann das Fahrzeug 5 auch dazu veranlasst werden, die Ladebuchse 51 mittels einer motorisch angetriebenen Vorrichtung nach außen zu klappen.
Nachdem die Ladebuchse 51 nach außen geklappt wurde und/oder eine Abdeckung 52 vor der Ladebuchse 51 geöffnet wurde, kann der Laderoboter 20 den Kontaktkopf 21 in die Ladebuchse 51 einführen und so die Kontakte der Ladebuchse 21 mit Kontakten der Ladebuchse 51 elektrisch verbinden.
Zum galvanischen Verbinden der Ladestation 1 mit dem Fahrzeug 5 führt der Laderoboter 20 den Kontaktkopf 21 in die Ladebuchse 51 des Fahrzeugs ein. Hierzu wird durch den Laderoboter 20 zunächst eine wie oben beschrieben ermittelte Ladeposition angefahren. Vorzugsweise befindet sich diese Ladeposition auf dem Boden. Ist die Ladebuchse 51 dabei zunächst wie im Zusammenhang mit den 5a und 5b beschrieben geschützt, so wird daraufhin zunächst die Ladebuchse 51 freigegeben. Anschließend wird der Kontaktkopf 21 in die Ladebuchse 51 eingeführt. Gegebenenfalls wird hierzu zunächst durch den Laderoboter mittels geeigneter Kipp- und Drehvorrichtungen der Kontaktkopf 21 in Bezug auf die Ladebuchse 51 ausgerichtet. Abweichungen in der Ausrichtung des Kontaktkopfs 21 in Bezug auf die Ladebuchse 51 können dabei während des Einführens des Kontaktkopfs 21 in die Ladebuchse 51 durch die zuvor beschriebenen Maßnahmen wie zum Beispiel trichterförmige Vertiefungen in dem Kontaktkopf 21, V-förmige Schlitze in dem Kontaktkopf 21, eine Ausgestaltung des Kontaktkopfs 21 mit einer konusförmigen oder kegelstumpfförmigen Außengeometrie, sowie gegebenenfalls durch eine Führungsvorrichtung 201 korrigiert werden. Hierbei kann es während des Einführens des Kontaktkopfs 21 in die Ladebuchse 51 vorkommen, dass der Kontaktkopf 21 seitlich, das heißt senkrecht zu der Einführrichtung, bewegt werden muss. Damit der Kontaktkopf 21 eine solche seitliche Bewegung ausführen kann, kann an dem Ladearm 22 ein Ausgleichselement 24 angebracht werden. Ein solches Ausgleichselement 24 ermöglicht es, dass der Kontaktkopf 21 beim Einführen des Kontaktkopfs 21 in die Ladebuchse 51 auch eine Bewegung ausführen kann, die senkrecht, oder zumindest annähernd senkrecht ist in Bezug auf die Bewegungsrichtung des Kontaktkopfs 21, mit der der Laderoboter 20 den Kontaktkopf 21 in die Ladebuchse 51 einführt. Beispielsweise kann es sich bei diesem Ausgleichselement 24 um ein Federelement, ein Gelenk mit einer vorbestimmten Rückstellkraft, ein Teilstück aus einem Elastomer oder ähnliches handeln. Wird auf das Ausgleichselement dabei eine Kraft unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes ausgeübt, so bleibt das Ausgleichselement 24 zumindest annähernd steif. Überschreitet die ausgeübte Kraft dagegen den vorgegebenen Grenzwert, so gibt das Ausgleichselement 24 nach und ermöglicht somit eine Abweichung, insbesondere eine seitliche Abweichung des Kontaktkopfs 21 während des Einführens des Kontaktkopfs 21 in die Ladebuchse 51.
In den 6a bis 6d wird schematisch der Ablauf für das automatische Aufladen eines Energiespeichers 50 in einem Fahrzeug 5 gemäß einer Ausführungsform erläutert. Wie zum Beispiel in 6a dargestellt, wird hierzu zunächst ein Fahrzeug 5 innerhalb eines vorgegebenen Abstellbereiches an der Ladestation 1 abgestellt. Daraufhin empfängt die Kommunikationsvorrichtung 10 der Ladestation 1 fahrzeugspezifische Daten. Bei den fahrzeugspezifischen Daten kann es sich dabei beispielsweise um die bereits ausgeführten fahrzeugspezifischen Daten handeln. Aus diesen fahrzeugspezifischen Daten ermittelt die Ladestation 1 daraufhin zunächst die Position einer Ladebuchse 51 an dem Fahrzeug 5. Aus dieser Position der Ladebuchse 51 an dem Fahrzeug 5 kann daraufhin, gegebenenfalls unter Verwendung der genauen Positionierung des Fahrzeugs 5 in Bezug auf die Ladestation 1 eine Ladeposition für den Laderoboter 20 ermittelt werden. Diese Ladeposition stellt eine Position für den Laderoboter 20 dar, von der aus der Laderoboter 20 den Kontaktkopf 21 selbständig in die Ladebuchse 51 des Fahrzeugs 50 einführen kann. Vorzugsweise befindet sich die Ladeposition auf der gleichen Grundfläche, also auf dem Boden, auf dem auch das Fahrzeug 5 abgestellt ist.
Nachdem eine geeignete Ladeposition für den Laderoboter 20 ermittelt worden ist, fährt der Laderoboter 20, wie in 6b dargestellt, an diese Ladeposition. Verfügt der Laderoboter 20 dabei über einen eigenständigen Antrieb, so kann der Laderoboter 20 aus eigener Kraft die Ladeposition ansteuern. Durch gegebenenfalls vorhandene Umgebungssensoren 25 kann der Laderoboter 20 dabei Objekte in der Umgebung des Laderoboters 20 detektieren und diese beim Ansteuern der Ladeposition umfahren.
Nachdem der Laderoboter 20 die Ladeposition erreicht hat, kann eine gegebenenfalls verborgene Ladebuchse 51 an dem Fahrzeug 5 freigegeben werden. Wie in 6c dargestellt, kann hierzu der Laderoboter 20, an dem Fahrzeug 5 eine Mechanik auslösen, um eine eventuell vorhandene Abdeckung 52 vor der Ladebuchse 51 beiseite zu klappen. Alternativ kann der Laderoboter 20 auch eine Mechanik auslösen, die eine zunächst nach innen geklappte Ladebuchse 51 nach außen klappt und so für den Laderoboter 20 zugänglich macht.
Nachdem die Ladebuchse 51 freigegeben wurde, führt der Laderoboter 20 den Kontaktkopf 21 in die Ladebuchse 51 des Fahrzeugs 5 ein. Hierdurch werden die Kontakte des Kontaktkopfs 21 mit Kontakten der Ladebuchse 51 elektrisch verbunden. Anschließend kann das Aufladen des elektrischen Energiespeichers 50 in dem Fahrzeug 5 beginnen. Hierzu kann beispielsweise durch die Spannungsquelle 30 der Ladestation 1 eine Spannung bereitgestellt werden, die basierend auf den zuvor empfangenen fahrzeugspezifischen Daten für das Aufladen des Energiespeichers 50 geeignet ist. Dabei kann insbesondere eine Spannungshöhe, die Spannungsform und gegebenenfalls auch weitere Parameter wie Stromstärke etc. angepasst und auf den jeweiligen elektrischen Energiespeicher 50 des Fahrzeugs 5 angepasst werden.
Nach Abschluss des Aufladevorgangs kann der Laderoboter 20 den Kontaktkopf 21 aus der Ladebuchse 51 herausziehen. Anschließend kann die Ladebuchse 51 durch eine Abdeckung 52 verschlossen oder auch wieder in das Fahrzeuginnere geklappt werden. Daraufhin kann der Laderoboter 20 zurück auf eine Parkposition fahren. Alternativ kann der Laderoboter 20 nach Abschluss des Ladevorgangs an einem Fahrzeug 5 auch unmittelbar eine weitere Ladeposition ansteuern, um anschließend einen elektrischen Energiespeicher eines weiteren Fahrzeugs aufzuladen.
7 zeigt eine schematische Darstellung einer Ladestation 1 zum automatischen Aufladen einer Mehrzahl von Fahrzeugen 5 mit elektrischen Energiespeichern 50. Die Ladestation 1 umfasst in diesem Fall mehrere Abstellflächen 61 bis 63, auf denen jeweils ein Fahrzeug 5 abgestellt werden kann. Die Ladestation 1 empfängt dabei beispielsweise mittels einer oder mehrerer Kommunikationsvorrichtungen 10 die fahrzeugspezifischen Daten der auf den Abstellflächen 61 bis 63 abgestellten Fahrzeuge. Daraufhin kann der Laderoboter 20 der Ladestation 1 nacheinander jeweils eine Ladeposition für eines der Fahrzeuge 5 ansteuern, den Kontaktkopf 21 in die Ladebuchse 51 des entsprechenden Fahrzeugs 5 einführen und den elektrischen Energiespeicher 50 des jeweiligen Fahrzeuges 5 aufladen. Nachdem der Aufladevorgang eines Energiespeichers 50 abgeschlossen worden ist, kann der Laderoboter 20 daraufhin den Kontaktkopf 21 aus der entsprechenden Ladebuchse 51 herausziehen, eine weitere Ladeposition eines weiteren Fahrzeugs 5 auf einer der Abstellflächen 61 bis 63 ansteuern und daraufhin den elektrischen Energiespeicher 50 des nächsten Fahrzeuges 5 aufladen. Dabei kann die Reihenfolge, in der der Laderoboter 20 die einzelnen Fahrzeuge ansteuert und die jeweiligen Energiespeicher 50 der Fahrzeuge 5 auflädt basierend auf beliebigen Vorgaben gewählt werden. Beispielsweise kann in den empfangenen fahrzeugspezifischen Daten auch eine Priorität, ein gewünschter Zielzeitpunkt, zu dem der Ladevorgang abgeschlossen werden sein soll oder ähnliches spezifiziert werden.
Darüber hinaus ist es auch möglich, jeweils einen elektrischen Energiespeicher 50 eines Fahrzeugs 5 für eine vorgegebene Zeitdauer aufzuladen, anschließend den Ladevorgang zu unterbrechen und einen weiteren Energiespeicher 50 eines anderen Fahrzeugs 5 für eine vorgegebene Zeitdauer aufzuladen. Auf diese Weise können abwechselnd die Energiespeicher mehrerer Fahrzeuge aufgeladen werden. Weitere Schemas für das Aufladen der elektrischen Energiespeicher 50 mehrerer Fahrzeuge 5 sind darüber hinaus ebenso möglich.
8 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms für ein Verfahren zum automatischen Aufladen eines elektrischen Energiespeichers 50 in einem Fahrzeug 5. In Schritt S1 wird zunächst ein Laderoboter 20 bereitgestellt. Der Laderoboter 20 umfasst, wie zuvor beschrieben, mindestens einen Kontaktkopf 21 mit einer Mehrzahl von Kontakten. Die Kontakte des Kontaktkopfs 21 sind dabei mit einer elektrischen Spannungsquelle verbunden. Beispielsweise kann es sich bei dieser Spannungsquelle um die Spannung aus einem externen Energienetz handeln. Alternativ kann es sich bei der Spannungsquelle auch um eine interne Spannungsquelle 30, insbesondere um einen Laderegler 30, der den Ladevorgang für das Aufladen eines elektrischen Energiespeichers 50 eines Fahrzeugs 5 regelt. Der Laderegler kann dabei Spannungshöhe, Spannungsart bzw. Spannungsform sowie Stromstärke während des Aufladens und weitere Parameter einstellen.
In Schritt S2 werden fahrzeugspezifische Daten von dem Fahrzeug 5 empfangen. Hierzu kann beispielsweise eine Kommunikationsvorrichtung 10 mittels einer drahtlosen Schnittstelle einen Datenaustausch mit dem Fahrzeug 5 vornehmen. Alternativ kann auch ein Barcode, ein QR-Code oder eine weitere, beispielsweise optische Information von dem Fahrzeug ausgelesen werden, um hieraus fahrzeugspezifische Daten zu erhalten. Insbesondere kann auch das Kennzeichen des Fahrzeugs erfasst werden und hieraus können die fahrzeugspezifischen Daten abgeleitet werden. In Schritt S3 wird unter Verwendung der empfangenen fahrzeugspezifischen Daten eine Position der Ladebuchse 51 an dem Fahrzeug 5 ermittelt. Zur Ermittlung dieser Position der Ladebuchse 51 an dem Fahrzeug 5 ist auch der Zugriff auf eine interne oder externe Datenbank möglich. Beispielsweise können für jedes Fahrzeug, oder für vorgegebene Fahrzeugtypen die Position der Ladebuchse und gegebenenfalls weitere für das Aufladen relevante Daten in einer internen oder externen Datenbank abgelegt sein. Basierend auf den empfangenen fahrzeugspezifischen Daten können aus einer solchen internen oder externen Datenbank alle für das Aufladen relevanten Daten und Ladeparameter ermittelt werden.
In Schritt S4 wird basierend auf der ermittelten Position der Ladebuchse 51 an dem Fahrzeug 5 eine Ladeposition bestimmt. Bei dieser Ladeposition handelt es sich um eine Position, von der aus ein Laderoboter 20 seinen Kontaktkopf 21 in die Ladebuchse 51 des Fahrzeugs einführen kann. Diese Ladeposition befindet sich vorzugsweise am Boden und in der Nähe der Ladebuchse 51 des Fahrzeugs 5. Anschließend wird die Ladeposition durch den Laderoboter 20 angefahren. Sofern der Laderoboter 20 über einen eigenständigen Antrieb verfügt, kann der Laderoboter 20 die Ladeposition eigenständig anführen. Alternativ kann der Laderoboter 20 auch über eine separate Vorrichtung bewegt, insbesondere geschoben oder gezogen werden, um die Ladeposition anzufahren. Sofern der Laderoboter 20 über Umgebungssensoren 25 verfügt, kann der Laderoboter 20 auch Objekte in der Umgebung des Laderoboters 20 detektieren und beim Anfahren der Ladeposition 20 diese detektierten Objekte umfahren. Somit kann eine Kollision des Laderoboters 20 mit den detektierten Objekten vermieden werden.
Nachdem der Laderoboter 20 die Ladeposition erreicht hat, kann der Laderoboter 20 den Kontaktkopf 21 in Schritt S6 in die Ladebuchse 51 des Fahrzeugs 5 einführen und eine elektrische Verbindung der Kontakte des Kontaktkopfs 21 mit Kontakten der Ladebuchse 51 herstellen.
Ist der Kontaktkopf 21 vollständig in die Ladebuchse 51 des Fahrzeugs 5 eingeführt, kann gegebenenfalls eine Verifikation der erfolgreichen Kontaktierung erfolgen. Beispielsweise kann hierzu eine elektrische Verbindung eines speziellen Kontaktes überprüft werden. Dabei kann dieser Kontakt so ausgeführt sein, dass die elektrische Verbindung dieses Kontaktes als letzte erfolgt. Somit kann sichergestellt sein, dass auch sämtliche weitere Kontakte zuvor bereits korrekt kontaktiert worden sind.
Ist der Kontaktkopf 21 vollständig in die Ladebuchse 50 eingeführt, so kann die Ladestation 1 an den Kontakten des Kontaktkopfs 21 elektrische Energie bereitstellen. Hierdurch kann der elektrische Energiespeicher 50 des Fahrzeugs 5 aufgeladen werden.
Hat der elektrische Energiespeicher 50 des Fahrzeugs 5 den gewünschten Ladezustand erreicht, oder sind weitere Sollwerte erreicht, so kann der Ladevorgang des elektrischen Energiespeichers 50 beendet werden. Hierzu wird die an den Kontakten des Kontaktkopfs 21 bereitgestellte Spannung durch die Ladestation 1 abgeschaltet. Anschließend kann der Kontaktkopf 21 aus der Ladebuchse 51 herausgezogen werden. Daraufhin kann der Laderoboter 20 sich von seiner Ladeposition entfernen. Der Laderoboter 20 kann zum Beispiel eine Parkposition ansteuern, oder zu einer weiteren Ladeposition an einem benachbart abgestellten Fahrzeug fahren.
Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum automatischen Aufladen eines elektrischen Energiespeichers in einem Fahrzeug. Hierzu wird zunächst basierend auf fahrzeugspezifischen Daten die Position einer Ladebuchse an einem Fahrzeug ermittelt. Anschließend fährt ein Laderoboter auf dem Boden in die Nähe der Ladebuchse. Daraufhin stellt der Laderoboter eine galvanische Verbindung zwischen Ladestation und Ladebuchse her. Hierzu führt der Laderoboter einen mit der Ladestation verbundenen Kontaktkopf in die Ladebuchse des Fahrzeuges ein. Nach Abschluss des Ladevorgangs wird der Kontaktkopf aus der Ladebuchse herausgezogen und somit das Fahrzeug freigegeben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102009001080 A1 [0002]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Europanorm EN 62196 Typ 2 [0038]

Claims

Ladestation (1) zum automatischen Aufladen eines elektrischen Energiespeichers (50) in einem Fahrzeug (5), mit: einer Kommunikationsvorrichtung (10), die dazu ausgelegt ist, fahrzeugspezifischen Daten von dem Fahrzeug (5) zu empfangen und unter Verwendung der empfangenen fahrzeugspezifischen Daten eine Position einer Ladebuchse (51) an dem Fahrzeug (5) zu ermitteln; und einem Laderoboter (20), der einen Kontaktkopf (21) mit einer Mehrzahl von Kontakten umfasst, wobei die Kontakte mit einer elektrischen Spannungsquelle (30) verbunden sind; und wobei der Laderoboter (20) dazu ausgelegt ist, basierend auf der ermittelten Position der Ladebuchse (51) an dem Fahrzeug (5) eine Ladeposition anzufahren und nach dem Erreichen der Ladeposition den Kontaktkopf (21) in die Ladebuchse (51) des Fahrzeugs (5) einzuführen und die Kontakte des Kontaktkopfs (21) mit Kontakten der Ladebuchse (51) elektrisch zu verbinden.
Ladestation (1) nach Anspruch 1, wobei der Kontaktkopf (21) des Laderoboters (20) trichterförmige oder schlitzförmige Vertiefungen (21-1, 21-2) umfasst, in denen die Kontakte des Kontaktkopfs (21) angeordnet sind.
Ladestation (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Kontaktkopf (21) eine Führungsvorrichtung (201) umfasst, die dazu geeignet ist, die Lage des Kontaktkopfs (21) beim Einführen in die Ladebuchse (51) anzupassen.
Ladestation (1) Anspruch 3, wobei die Führungsvorrichtung (201) eine Rolle, ein Kugelrad, einen Zapfen, eine Nut und/oder eine Gleitschiene umfasst.
Ladestation (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Kontaktkopf (21) eine konusförmige Außengeometrie aufweist, die sich in Richtung der Kontakte verjüngt.
Ladestation (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Laderoboter (20) eine Drehvorrichtung (23) umfasst, die dazu ausgelegt ist, den Kontaktkopf (21) um eine vorbestimmte Drehachse zu drehen.
Ladestation (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Laderoboter (20) einen ausfahrbaren Ladearm (22) umfasst und der Kontaktkopf (21) an dem ausfahrbaren Ladearm (22) angeordnet ist.
Ladestation (1) nach Anspruch 7, wobei der Ladearm (22) ein flexibles Ausgleichselement (24) umfasst.
Ladestation (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Laderoboter (20) einen Umgebungssensor (25) umfasst, der dazu ausgelegt ist, ein Objekt in der Umgebung des Raderoboters (20) zu detektieren.
Ladestation (1) nach Anspruch 9, wobei der Umgebungssensor (25) eine Kamera, einen Ultraschallsensor, ein Laserdetektor (LiDAR), ein Radarsensor und/oder einen Berührungssensor umfasst.
Ladestation (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Kommunikationsvorrichtung eine Funkschnittstelle, eine Infrarotschnittstelle, eine Kamera, einen Barcodescanner und/oder einen QR-Code-Scanner,
Verfahren zum automatischen Aufladen eines elektrischen Energiespeichers (50) in einem Fahrzeug (5), mit den Schritten: Bereitstellen (S1) eines Laderoboters (20), der einen Kontaktkopf (21) mit einer Mehrzahl von Kontakten umfasst, wobei die Kontakte mit einer elektrischen Spannungsquelle (30) verbunden sind; Empfangen (S2) von fahrzeugspezifischen Daten von dem Fahrzeug (5); Ermitteln (S3) der Position einer Ladebuchse (51) an dem Fahrzeug (5) unter Verwendung der empfangenen fahrzeugspezifischen Daten; Bestimmen (S4) einer Ladeposition basierend auf der ermittelten Position der Ladebuchse (51) an dem Fahrzeug (5); Anfahren (S5) der Ladeposition mit dem Laderoboter (20); Einführen (S6) des Kontaktkopfs (21) des Laderoboters (20) in die Ladebuchse (51) des Fahrzeugs (5) und elektrisches Verbinden der Kontakte des Kontaktkopfs (21) mit Kontakten der Ladebuchse (51), nachdem der Laderoboter (20) die Ladeposition erreicht hat.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt zum Ermitteln (S3) der Position der Ladebuchse (51) an dem Fahrzeug (5) die Position der Ladebuchse (51) unter Verwendung der empfangenen fahrzeugspezifischen Daten aus einer internen oder externen Datenbank (15, 3) ausliest.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, mit einem Schritt zum Ermitteln von Ladeparametern für das Aufladen des elektrischen Energiespeichers (50) in dem Fahrzeug (5), basierend auf den empfangenen fahrzeugspezifischen Daten.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Ladeparameter Informationen über Ladespannung, Ladestrom, zu übertragende Energiemenge, Startzeitpunkt für das Laden, Endzeitpunkt für das Laden, Zeitdauer für das Laden und/oder Abrechnungsdaten umfassen.