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Die Erfindung betrifft eine Ladestation, die ausgebildet ist, den elektrischen Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs zu laden.
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Fahrzeuge mit Elektroantrieb (insbesondere Elektrofahrzeuge oder Plugin-Hybrid Fahrzeuge) umfassen elektrische Energiespeicher (z.B. Batterien), die über eine Lade-Schnittstelle des Fahrzeugs an eine Ladestation angeschlossen und aufgeladen werden können. Zum Aufladen der elektrischen Energiespeicher existieren verschiedene konduktive, d.h. kabelgebundene, Ladetechnologien. Bei dem sogenannten AC-Laden oder Wechselstromladen befindet sich das Ladegerät, welches den Gleichstrom (auch als DC-Strom bezeichnet) zur Aufladung des elektrischen Energiespeichers umwandelt, im Fahrzeug. Auf dem Ladekabel zwischen der Ladestation und dem Fahrzeug wird ein AC- (Alternating Current) oder Wechselstrom übertragen. Bei dem sogenannten DC-Laden oder Gleichstromladen wird auf dem Ladekabel ein DC- (Direct Current) oder Gleichstrom übertragen.
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Das Anschließen des Ladesteckers an die Ladedose eines Fahrzeugs kann von einem Nutzer als unkomfortabel empfunden werden. Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, einen besonders komfortablen kabelgebundenen Ladevorgang zum Laden des elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs zu ermöglichen.
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Die Aufgabe wird durch den unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
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Gemäß einem Aspekt wird eine Ladestation zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs (insbesondere eines Personenkraftwagens oder eines Lastkraftwagens oder eines Busses oder eines Motorrads) beschrieben, das eine Lade-Schnittstelle (insbesondere eine Ladedose) zur elektrischen Kontaktierung einer entsprechenden Lade-Schnittstelle (insbesondere eines Ladesteckers) der Ladestation aufweist. Die Lade-Schnittstelle der Ladestation kann ausgebildet sein, mit der Lade-Schnittstelle des Fahrzeugs eine Steckverbindung zu bilden. Die Ladestation kann für AC-Laden und/oder für DC-Laden ausgebildet sein. Ferner kann die Ladestation ausgebildet sein, eine Ladeleistung von 11kW oder mehr an der Lade-Schnittstelle der Ladestation bereitzustellen.
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Die Ladestation umfasst eine Plattform, die ausgebildet ist, (mit der Unterseite) an und/oder auf einem Boden platziert zu werden. Ferner weist die Plattform an der von dem Boden abgewandten Oberseite eine Mulde zur Aufnahme eines Rades des Fahrzeugs auf. Die Oberseite der Plattform kann konkav und/oder nach innen (d.h. zum Boden hin) gewölbt ausgebildet sein, um die Mulde zu bilden. Die Mulde kann die Form eines Segments eines Kreises mit einem bestimmten Radius aufweisen, wobei der Radius bevorzugt gleich wie oder größer als der größtmögliche Radius eines Rades eines Fahrzeugs ist, das an der Ladestation geladen werden soll. Ferner kann die Mulde einen Scheitelpunkt aufweisen, wobei der Scheitelpunkt typischerweise dem tiefsten Punkt der Mulde entspricht und/oder dem Punkt der Mulde entspricht, der dem Boden am nächsten ist.
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Die Plattform kann an der Oberseite ein oder zwei Rampen aufweisen, die es dem Fahrzeug ermöglichen, von dem Boden auf die Plattform und in die Mulde zu fahren, um ein Rad des Fahrzeugs in der Mulde zu platzieren. Ferner kann das Rad (nach Durchführung eines Ladevorgangs an der Ladestation) wieder aus der Mulde, über eine Rampe, auf den Boden gefahren werden.
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In diesem Dokument wird die Ausgestaltung der Ladestation mit Bezug auf ein Koordinatensystem beschrieben, das eine Längsachse, eine Höhenachse und eine Querachse aufweist. Die Längsachse, die Höhenachse und die Querachse können jeweils senkrecht zueinander verlaufen und/oder können respektive der x-Achse, der z-Achse und der y-Achse eines kartesischen Koordinatensystems entsprechen. Die Längsachse und die Querachse können jeweils parallel zu dem Boden verlaufen, auf der die Ladestation angeordnet ist. Die Höhenachse kann senkrecht zu dem Boden verlaufen, auf der die Ladestation angeordnet ist.
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Wenn ein Fahrzeug zum Laden an der Ladestation angeordnet ist, d.h. insbesondere, wenn ein Rad des Fahrzeugs auf der Plattform, insbesondere in der Mulde der Plattform, angeordnet ist, so kann die Längsachse der Ladestation der Längsachse des Fahrzeugs entsprechen. Ferner kann die Querachse der Ladestation der Querachse des Fahrzeugs entsprechen, und/oder die Höhenachse der Ladestation kann der Höhenachse des Fahrzeugs entsprechen.
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Die Mulde kann ausgebildet sein, das Rad an einer definierten Längs-Position auf der Längsachse relativ zu der Ladestation zu positionieren. Dabei kann insbesondere bewirkt werden, dass die Radachse des Rades an der gleichen Längs-Position auf der Längsachse angeordnet ist, wie der Scheitelpunkt der Mulde. Es kann somit in effizienter Weise eine definierte Positionierung des Fahrzeugs entlang der Längsachse bewirkt werden.
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Die Ladestation umfasst ferner eine mit der Plattform verbundene Säule, die sich von dem Boden weg entlang der Höhenachse erstreckt. Die Säule kann dabei mit einem bestimmten Versatz entlang der Längsachse gegenüber der Plattform, insbesondere gegenüber der Mulde der Plattform, angeordnet sein, um die Längs-Position der Lade-Schnittstelle der Ladestation an die Längs-Position der Lade-Schnittstelle des Fahrzeugs anzugleichen.
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Die Ladestation umfasst ferner eine an der Säule angeordnete Halterung für die Lade-Schnittstelle der Ladestation. Die Halterung kann dabei in einer bestimmten Höhe (entlang der Höhenachse) an der Säule angeordnet sein, um die Höhen-Position der Lade-Schnittstelle der Ladestation an die Höhen-Position der Lade-Schnittstelle des Fahrzeugs anzugleichen.
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Die Halterung kann ausgebildet sein, eine Bewegung der Lade-Schnittstelle entlang der Querachse (auf das Fahrzeug zu) zu ermöglichen. Dabei kann die Ladestation insbesondere derart ausgebildet sein, dass die Lade-Schnittstelle der Ladestation manuell durch einen Nutzer entlang der Querachse relativ zu der Halterung bewegt werden kann, um die Lade-Schnittstelle der Ladestation elektrisch leitend mit der Lade-Schnittstelle des Fahrzeugs zu verbinden, das an der Ladestation angeordnet ist. Alternativ oder ergänzend kann die Ladestation derart ausgebildet sein, dass die Lade-Schnittstelle der Ladestation automatisch, insbesondere durch einen elektrischen Aktor der Ladestation, entlang der Querachse relativ zu der Halterung bewegt werden kann, um die Lade-Schnittstelle der Ladestation elektrisch leitend mit der Lade-Schnittstelle des Fahrzeugs zu verbinden, das an der Ladestation angeordnet ist.
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Es wird somit eine Ladestation beschrieben, die eine effiziente und präzise Positionierung eines Fahrzeugs an der Ladestation ermöglicht, um basierend auf der Positionierung eine komfortable und zuverlässige Verbindung zwischen den Lade-Schnittstellen des Fahrzeugs und der Ladestation zur Durchführung eines Ladevorgangs zu ermöglichen.
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Die Lade-Schnittstelle des Fahrzeugs ist typischerweise in einem definierten Längs-Abstand entlang der Längsachse von einer Radachse des Rades des Fahrzeugs angeordnet, das dazu vorgesehen ist, für einen Ladevorgang an der Ladestation in der Mulde der Plattform der Ladestation platziert zu werden. Der Längs-Abstand ist bevorzugt 1 Meter oder weniger, insbesondere 50cm oder weniger.
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Die Säule kann derart (ggf. fest) mit der Plattform verbunden sein, dass die Lade-Schnittstelle der Ladestation den Längs-Abstand entlang der Längsachse zu der Mulde, insbesondere zu dem Scheitelpunkt der Mulde, aufweist. Die Ladestation kann somit für einen bestimmten Fahrzeugtyp und/oder für ein bestimmtes Fahrzeugmodell ausgebildet sein. Insbesondere kann die Ladestation für Fahrzeuge ausgebildet sein, die eine Lade-Schnittstelle in einem bestimmen Längs-Abstand entlang der Längsachse aufweisen. So kann in besonders effizienter Weise ein komfortabler Ladevorgang ermöglicht werden.
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Alternativ kann die Ladestation derart ausgebildet sein, dass die Säule (in flexibler und/oder veränderbarer Weise) relativ zu der Plattform angeordnet werden kann, um zu bewirken, dass die Lade-Schnittstelle der Ladestation den Längs-Abstand entlang der Längsachse zu der Mulde, insbesondere zu dem Scheitelpunkt der Mulde, aufweist. Dabei kann die Säule entlang der Längsachse relativ zu der Plattform verschiebbar ausgebildet sein. Alternativ oder ergänzend kann die Säule ausgebildet sein, in unterschiedlichen Abständen entlang der Längsachse relativ zu der Plattform mit der Plattform verbunden zu werden.
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In einem bevorzugten Beispiel weist die Ladestation eine Längsschiene auf, die es ermöglicht, die Säule entlang der Längsachse zu verschieben und in unterschiedlichen Abständen zu der Plattform zu fixieren. Die Längsschiene kann dabei in oder an einem Standfuß der Ladestation angeordnet sein. Ferner kann die Ladestation ein Bedienelement (z.B. einen Schalter) aufweisen, das ausgebildet ist, selektiv ein Verschieben der Säule zu ermöglichen oder zu unterbinden (und damit die Säule zu fixieren).
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Die Ladestation kann somit ausgebildet sein, die Position der Säule entlang der Längsachse an unterschiedliche Fahrzeuge anzupassen, um in besonders flexibler Weise komfortable Ladevorgänge zu ermöglichen.
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In entsprechender Weise kann die Lade-Schnittstelle des Fahrzeugs in einem definierten Höhen-Abstand entlang der Höhenachse von dem Radaufstandpunkt des Rades des Fahrzeugs angeordnet sein, das dazu vorgesehen ist, für einen Ladevorgang an der Ladestation in der Mulde der Plattform platziert zu werden. Der Höhen-Abstand ist bevorzugt 2 Meter oder weniger, insbesondere 1,5 Meter oder weniger.
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Die Halterung kann derart (fest) an der Säule angeordnet sein, dass die Lade-Schnittstelle der Ladestation den Höhen-Abstand entlang der Höhenachse zu der Mulde, insbesondere zu dem Scheitelpunkt der Mulde, aufweist. Die Ladestation kann somit für einen bestimmten Fahrzeugtyp und/oder für ein bestimmtes Fahrzeugmodell ausgebildet sein. Insbesondere kann die Ladestation für Fahrzeuge ausgebildet sein, die eine Lade-Schnittstelle in einem bestimmen Höhen-Abstand entlang der Längsachse aufweisen. So kann in besonders effizienter Weise ein komfortabler Ladevorgang ermöglicht werden.
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Alternativ kann die Halterung derart an der Säule positionierbar sein, dass die Lade-Schnittstelle der Ladestation den Höhen-Abstand entlang der Höhenachse zu der Mulde, insbesondere zu dem Scheitelpunkt der Mulde, aufweist. Die Halterung kann z.B. entlang der Höhenachse verschiebbar ausgebildet sein. Alternativ oder ergänzend kann die Halterung ausgebildet sein, in unterschiedlichen Höhen entlang der Höhenachse an der Säule befestigt zu werden.
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Beispielsweise kann die Säule eine Höhenschiene aufweisen, die es ermöglicht, die Halterung entlang der Höhenachse zu verschieben und in unterschiedlichen Höhen zu fixieren. Dabei kann die Ladestation ein Bedienelement aufweisen, das ausgebildet ist, selektiv ein Verschieben der Halterung zu ermöglichen oder zu unterbinden. So kann in besonders effizienter Weise ein komfortabler Ladevorgang ermöglicht werden.
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Die Ladestation kann derart ausgebildet sein, dass der Quer-Abstand zwischen der Plattform und der Säule entlang der Querachse veränderbar ist (z.B. anhand einer Querschiene). In diesem Zusammenhang kann die Ladestation ein Bedienelement aufweisen, das ausgebildet ist, selektiv ein Verändern des Quer-Abstands zwischen der Plattform und der Säule zu ermöglichen oder zu unterbinden. So kann die Ladestation in flexibler Weise an unterschiedliche Fahrzeugtypen und/oder Fahrzeugmodelle angepasst werden, um einen komfortablen Ladevorgang zu ermöglichen.
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Wie bereits weiter oben dargelegt, kann die Ladestation einen (elektrischen) Aktor umfassen, der eingerichtet ist, die Bewegung der Lade-Schnittstelle entlang der Querachse zu bewirken (aus der Halterung heraus bzw. in die Halterung hinein). Die Ladestation kann eine Steuer-Vorrichtung umfassen, die eingerichtet ist, zu bestimmen, insbesondere auf Basis eines empfangenen Steuersignals, dass ein Ladevorgang des an der Ladestation angeordneten Fahrzeugs durchgeführt werden soll. In Reaktion darauf kann der Aktor veranlasst werden, die Lade-Schnittstelle entlang der Querachse zu bewegen (aus der Halterung heraus), um eine Steckverbindung mit der Lade-Schnittstelle des Fahrzeugs zu bewirken. Sobald die Steckverbindung hergestellt wurde, kann Ladeleistung für den Ladevorgang bereitgestellt werden.
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Die Ladestation kann einen Sensor (insbesondere einen optischen Sensor, etwa eine Kamera) umfassen. Die Steuer-Vorrichtung kann eingerichtet sein, die Bewegung der Lade-Schnittstelle auf Basis der Sensordaten des Sensors zu überwachen, insbesondere um zu vermeiden, dass die Lade-Schnittstelle mit einem Hindernis (z.B. mit einem Karosserieteil oder mit einer menschlichen Hand) kollidiert. Ferner kann auf Basis der Sensordaten des Sensors sichergestellt werden, dass die Lade-Schnittstelle der Ladestation korrekt in Bezug auf die Lade-Schnittstelle des Fahrzeugs angeordnet ist.
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Die Steuer-Vorrichtung kann ferner eingerichtet sein, zu bestimmen, insbesondere auf Basis eines empfangenen Steuersignals, dass ein Ladevorgang des an der Ladestation angeordneten Fahrzeugs beendet ist. In Reaktion darauf kann der Aktor veranlasst werden, die Lade-Schnittstelle entlang der Querachse zu bewegen (zurück in die Halterung), um die Steckverbindung mit der Lade-Schnittstelle des Fahrzeugs zu lösen.
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So können der Komfort und die Sicherheit eines Ladevorgangs weiter erhöht werden.
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Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Ferner sind in Klammern aufgeführte Merkmale als optionale Merkmale zu verstehen.
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Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
- 1 ein Blockdiagramm eines beispielhaften Ladesystems;
- 2 ein beispielhaftes Ladesystem mit einer einstellbaren Ladestation;
- 3 eine beispielhafte einstellbare Ladestation;
- 4a und 4b eine beispielhafte Ladestation mit einem eingefahrenen bzw. mit einem ausgefahrenen Ladestecker;
- 5a und 5b eine beispielhafte Ladestation mit einer fixierten Säule; und 5c ein beispielhaftes Ladesystem.
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Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der Erhöhung des Komforts bei der Durchführung eines Ladevorgangs eines Kraftfahrzeugs. In diesem Zusammenhang zeigt 1 ein Blockdiagram eines beispielhaften Ladesystems mit einer Ladestation 110 und einem Fahrzeug 100. Das Fahrzeug 100 umfasst einen elektrischen Energiespeicher (nicht dargestellt), der mit elektrischer Energie aus der Ladestation 110 aufgeladen werden kann. Das Fahrzeug 100 umfasst eine Ladedose 101 (allgemein als Lade-Schnittstelle bezeichnet), an der ein entsprechender (Lade-) Stecker 111 eines Ladekabels 112 angesteckt werden kann. Die Ladedose 101 und der Stecker 111 bilden typischerweise ein Stecksystem. Das Ladekabel 112 kann fest mit der Ladestation 110 verbunden sein (wie dargestellt). Andererseits kann das Ladekabel 112 über eine Steckverbindung mit der Ladestation 110 verbunden sein (z.B. beim AC-Laden). Wie in 1 dargestellt, ist die Ladedose 101 am Fahrzeug 100 angebracht. Es existieren verschiedene Steckervarianten gemäß der Steckernorm IEC 62196-3: Combo 1, Combo 2, DC-Typ1, DC-Typ 2.
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Es kann von einem Nutzer als unkomfortabel empfunden werden, den an dem Ladekabel 112 befestigten Ladestecker 111 in die Hand zu nehmen und zu der Ladedose 101 des zu ladenden Fahrzeugs 100 zu führen, um in Vorbereitung zu einem Ladevorgang die Steckverbindung zwischen dem Ladestecker 111 und der Ladedose 101 herzustellen. 2 zeigt ein beispielhaftes Ladesystem mit einer Ladestation 210, die ausgebildet ist, die Steckverbindung zwischen dem Ladestecker 111 (allgemein der Lade-Schnittstelle) der Ladestation 210 und der Ladedose 101 (allgemein der Lade-Schnittstelle) eines Fahrzeugs 100 in besonders effizienter und komfortabler Weise (ggf. automatisch) herzustellen.
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Die Ladestation 210 weist eine Plattform 211 auf, auf die für einen Ladevorgang ein Rad 201 des zu ladenden Fahrzeugs 100 abgestellt werden kann. Die Plattform 211 weist bevorzugt auf der dem Rad zugewandten Oberseite eine gekrümmte Fläche auf, sodass an der Oberseite der Plattform 211 eine Mulde 301 gebildet wird, in der das Rad 201 des Fahrzeugs 100 platziert werden kann (siehe 3 und 5a). Durch die Mulde 301 kann bewirkt werden, dass das Rad 201 des Fahrzeugs 100, und damit auch das Fahrzeug 100, in Längsrichtung des Fahrzeugs 100 (d.h. entlang der Längsachse) eine definierte Position innerhalb der Ladestation 210 aufweist. Dabei kann insbesondere bewirkt werden, dass die Radachse des Rades 201 entlang der Längsachse an der Position des Scheitelpunktes 513 der Mulde 301 angeordnet ist.
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Die Oberseite der Plattform 211 kann ferner zumindest eine Rampe aufweisen, über die das Rad 201 des Fahrzeugs 100 auf die Plattform 211 und in die Mulde gefahren werden kann.
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Die Plattform 211 zur Positionierung eines Rades 201 des Fahrzeugs 100 kann mit einer Säule 213 verbunden sein, die sich ausgehend von dem Boden, auf dem die Plattform 211 liegt und/oder auf dem das Fahrzeug 100 steht, nach oben (entlang der Höhenrichtung und/oder entlang der Höhenachse des Fahrzeugs 100 erstreckt). An der Säule 213 kann der Ladestecker 111 angeordnet sein. Dabei kann die Höhe des Ladesteckers 111 ggf. durch Verschieben entlang der Säule 213 verändert werden. Das Verschieben entlang der Höhenrichtung ermöglicht es, den Ladestecker 111 auf der gleichen Höhe anzuordnen wie die Ladedose 101 des Fahrzeugs 100.
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Der Ladestecker 111 kann ferner ausgebildet sein (wie beispielhaft in den 4a und 4b dargestellt) entlang der Querrichtung und/oder entlang der Querachse des Fahrzeugs 100 verschoben zu werden. Beispielsweise kann der Ladestecker 111 zu diesem Zweck ausgehend von einem versenkten Zustand (bei dem der Ladestecker 111 in der Halterung 302 des Ladesteckers 111 versenkt ist) entlang der Querrichtung in einen ausgefahrenen Zustand (bei dem der Ladestecker 111 aus der Halterung 302 ausgefahren ist) überführt werden. Dies kann manuell durch den Nutzer oder durch einen (elektrisch angetriebenen) Aktor bewirkt werden. Durch das Verschieben des Ladesteckers 111 entlang der Querrichtung kann bewirkt werden, dass der Ladestecker 111 in die Ladedose 101 des Fahrzeugs 100 gesteckt wird, das auf der Plattform 211 der Ladestation 210 platziert ist.
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Die Ladedose 101 kann in einem bestimmen Längs-Abstand 501 (entlang der Längsachse) von einer Achsebene angeordnet sein, wobei die Achsebene senkrecht zu dem Boden und durch die Radachse des Rades 201 verläuft, das auf der Plattform 211 angeordnet ist (siehe 5c). Ferner kann die Ladedose 101 in einem bestimmten Höhen-Abstand 502 von dem Boden angeordnet sein (siehe 5c). Die Ladestation 210 kann in einer Ausgestaltung für einen bestimmten Fahrzeugtyp ausgestaltet sein, für den der Längs-Abstand 501 und der Höhen-Abstand 502 bekannt sind. Eine derartige Ladestation 210 ist beispielhaft in den 5a, 5b und 5c dargestellt. Die Säule 213 kann dann entlang der Längsrichtung in einem festen Abstand 511 zu der Plattform 211 angeordnet, insbesondere befestigt, sein (wobei der feste Abstand 511 von dem Längs-Abstand 501 abhängt). Ferner kann die Halterung 302 des Ladesteckers 111 in einer bestimmten Höhe 512 innerhalb der Säule 213 angeordnet, insbesondere befestigt, sein (wobei die bestimmte Höhe 512 von dem Höhen-Abstand 502 abhängt). So kann bewirkt werden, dass wenn ein Fahrzeug 100 des bestimmten Fahrzeugtyps mit einem bestimmten Rad 201 auf die Plattform 211 fährt, der Ladestecker 111 automatisch direkt vor der Ladedose 101 des Fahrzeugs 100 angeordnet ist, sodass der Ladestecker 111 nur noch entlang der Querrichtung bewegt werden muss, um die Steckverbindung herzustellen. So kann in effizienter Weise ein besonders komfortabler Ladevorgang ermöglicht werden.
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In einem alternativen Beispiel kann die Ladestation 210 derart ausgebildet sein, dass die Säule 213 entlang der Längsrichtung verstellbar ist, um die Ladestation 210 an den, bei einem bestimmten Fahrzeug 100 vorliegenden, Längs-Abstand 501 einzustellen. Zu diesem Zweck kann die Ladestation 210 eine in Längsrichtung verlaufende Längsschiene 214 aufweisen, innerhalb der die Säule 213 entlang der Längsrichtung verschiebbar angeordnet ist (siehe den in 3 dargestellten Doppelpfeil). Die Längsschiene 214 kann z.B. in oder an einem Standfuß 212 der Ladestation 210 angeordnet sein.
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Die Ladestation 210 kann ein Bedienelement 220 aufweisen, dass von dem Nutzer betätigt werden kann, um ein Verschieben der Säule 213 entlang der Längsrichtung zu ermöglichen. Das Bedienelement 220 kann z.B. an der Säule 213 angeordnet sein. Das Beenden des Betätigens des Bedienelements 220 kann dazu führen, dass die Säule 213 in der dann vorliegenden Stellung entlang der Längsrichtung fixiert wird.
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In entsprechender Weise kann die Ladestation 210 eine Höhenschiene 215 aufweisen, die z.B. innerhalb der Säule 213 angeordnet ist, entlang der die Halterung 302 des Ladesteckers 111 in Höhenrichtung verschoben werden kann, um die Höhe des Ladesteckers 111 an den Höhen-Abstand 502 des Ladedose 101 eines bestimmten Fahrzeugs 100 einzupassen. Das Verschieben der Halterung 302 des Ladesteckers 111 kann durch Betätigen eines Bedienelements 220 (das z.B. an der Säule 213 angeordnet ist) ermöglicht werden. Ferner kann durch das Beenden der Betätigung des Bedienelements 220 eine Fixierung der Halterung 302 des Ladesteckers 111 in der jeweils vorliegenden Höhe bewirkt werden.
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Der Standfuß 212 der Ladestation 210 kann mit der Plattform 211 verbunden sein, an der bevorzugt die Mulde 301 für das Rad 201 eines Fahrzeugs 100 angeordnet ist. Dabei kann es ggf. ermöglicht werden, die Plattform 211 entlang der Querrichtung relativ zu dem Standfuß 212 zu verschieben, wie durch den Doppelpfeil in 3 dargestellt. In diesem Zusammenhang kann ggf. ein Bedienelement 220 bereitgestellt werden, das die relative Verschiebung ermöglicht bzw. unterbindet.
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Die Ladestation 210 kann somit ausgebildet sein, an die spezifische Positionierung der Ladedose 101 eines Fahrzeugs 100, insbesondere an den spezifischen Längs-Abstand 501 und/oder an den spezifischen Höhen-Abstand 502 der Ladedose 101, angepasst zu werden. Die Anpassung kann ggf. einmalig vorgenommen werden. Die Ladestation 210 kann daraufhin für dieses Fahrzeug 100 verwendet werden, ohne dass dafür eine weitere Anpassung der Ladestation 210 erforderlich ist.
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Das Rad 201 des Fahrzeugs 100 kann für einen Ladevorgang auf der Plattform 201 der Ladestation 210 platziert werden, und die Steckverbindung zwischen Ladestecker 111 und Ladedose 101 kann allein durch ein Verschieben des Ladesteckers 111 entlang der Querrichtung bewirkt werden.
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Des Ladestecker 111 weist bevorzugt eine Fase auf, die ein besonders zuverlässiges Einstecken des Ladesteckers 111 in die Ladedose 101 ermöglicht. Alternativ oder ergänzend kann der Ladestecker 111 flexibel ausgebildet sein und/oder flexibel in der Halterung 302 angeordnet sein, um ein besonders zuverlässiges Einstecken des Ladesteckers 111 in die Ladedose 101 zu ermöglichen.
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Die in diesem Dokument beschriebene Ladestation 210 ermöglicht es, eine bereits existierende Standardschnittstelle (z.B. gemäß IEC 62196-3) zu nutzen (sodass keine zusätzliche, spezifische, Laderoboterschnittstelle, z.B. unter dem Fahrzeugboden, benötigt wird). So können die Kosten für das Laden und das Gewicht des Fahrzeugs 100 reduziert werden.
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Ferner ist die in diesem Dokument beschriebene Ladestation 210 (die als Laderoboter ausgebildet sein kann) konstruktiv relativ einfach aufgebaut. Dabei kann die Ladestation 210 (einmalig) in ein, zwei oder drei Achsen eingestellt werden (auf die Abmessungen eines bestimmten Fahrzeugs 100). Das automatische Bewegen der Lade-Schnittstelle 111 erfolgt dann nur noch entlang einer einzigen Achse (d.h. der Querachse). So kann eine besonders kostengünstige und robuste Ladestation 210, insbesondere ein besonders kostengünstiger und robuster Laderoboter, bereitgestellt werden.
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Die Ladestation 210 und/oder das Fahrzeug 100 können derart ausgebildet sein, dass das Fahrzeug 100 für einen Ladevorgang (z.B. für die letzten 1 bis 2 Meter) selbständig in die Mulde 301 auf der Plattform 211 fahren kann. Zu diesem Zweck können ein oder mehrere Umfeldsensoren des Fahrzeugs 100 verwendet werden. Alternativ oder ergänzend können Marker an der Ladestation 210 und/oder im Umfeld der Ladestation 210 angeordnet sein, an denen sich das Fahrzeug 100 (unter Verwendung der ein oder mehreren Umfeldsensoren) orientieren kann (z.B. visuell, akustisch, Funk, elektromagnetisch, etc.).
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Ferner sei angemerkt, dass die Ladestation 210 einen Sensor (insbesondere einen optischen Sensor, etwa eine Kamera) aufweisen kann. Der Sensor kann an der Lade-Schnittstelle 111 angeordnet sein. Eine Steuer-Vorrichtung der Ladestation 210 kann eingerichtet sein, auf Basis der Sensordaten des Sensors zu überprüfen und/oder sicherzustellen, dass die Lade-Schnittstelle 111 in eine korrespondierende Lade-Schnittstelle 101 eines Fahrzeugs 100 gesteckt wird. Insbesondere kann auf Basis der Sensordaten erkannt werden, dass vor der Lade-Schnittstelle 111 der Ladestation 210 keine Lade-Schnittstelle 101 eines Fahrzeugs 100 angeordnet ist. In Reaktion darauf kann dann die Bewegung der Lade-Schnittstelle 111 unterbrochen bzw. unterbunden werden. Andererseits kann die Bewegung der Lade-Schnittstelle 111 bewirkt werden, wenn auf Basis der Sensordaten des Sensors erkannt wird, dass die Lade-Schnittstelle 111 der Ladestation 210 korrekt in Bezug auf eine (insbesondere fluchtend zu einer) korrespondierenden Lade-Schnittschnittstelle 101 eines Fahrzeugs 100 angeordnet ist. So kann ein besonders sicherer Ladevorgang ermöglicht werden.
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Die Steuer-Vorrichtung der Ladestation 210 kann eingerichtet sein, zu erkennen, dass ein Ladevorgang durchgeführt werden soll (z.B. auf Basis eines über Funk empfangenen Signals und/oder auf Basis der Sensordaten des o.g. Sensors der Ladestation 210). In Reaktion darauf kann bewirkt werden (durch Ansteuern des Aktors der Ladestation 210), dass die Lade-Schnittstelle 111 der Ladestation 210 in die korrespondierende Lade-Schnittstelle 101 des Fahrzeugs 100 gesteckt wird.
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Sobald erkannt wird, dass die Steckverbindung hergestellt wurde, kann (ggf. in Reaktion auf ein entsprechendes Steuersignal) über die Lade-Schnittstelle 111 elektrische Ladeleistung bereitgestellt werden.
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In entsprechender Weise kann erkannt werden (z.B. durch Empfang eines entsprechenden Steuersignals), dass der Ladevorgang beendet werden soll oder beendet ist. Die elektrische Ladeleistung kann dann unterbrochen werden. Ferner kann bewirkt werden, dass die Lade-Schnittstelle 111 der Ladestation 210 (automatisch) aus der Lade-Schnittstelle 101 des Fahrzeugs 100 ausgefahren wird.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur beispielhaft das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.
