WO2023138774A1 - Positioning device and fast charging system - Google Patents

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WO2023138774A1
WO2023138774A1 PCT/EP2022/051239 EP2022051239W WO2023138774A1 WO 2023138774 A1 WO2023138774 A1 WO 2023138774A1 EP 2022051239 W EP2022051239 W EP 2022051239W WO 2023138774 A1 WO2023138774 A1 WO 2023138774A1
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WO
WIPO (PCT)
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positioning device
contact device
charging
contact
vehicle
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/051239
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German (de)
French (fr)
Inventor
Christian Hoss
Marcel Stein
Bjoern BRUENINGK-WEISSHAR
Original Assignee
Schunk Transit Systems Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schunk Transit Systems Gmbh filed Critical Schunk Transit Systems Gmbh
Priority to PCT/EP2022/051239 priority Critical patent/WO2023138774A1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/35—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/629—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances
    • H01R13/631—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances for engagement only
    • H01R13/6315—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances for engagement only allowing relative movement between coupling parts, e.g. floating connection

Definitions

  • the invention relates to a positioning device for a quick-charging system, a quick-charging system and a method for contacting electrically driven vehicles, in particular passenger cars, trucks, buses or the like, the quick-charging system comprising a charging contact device that can be arranged on a vehicle floor of a vehicle and a contact device that can be arranged on or at least partially in a surface that the vehicle can drive on underneath the vehicle, the contact device having contacts with which one charging contact of the charging contact device can be contacted to form a contact pairing, with one Positioning device of the positioning device, the contact device can be positioned relative to the charging contact device at least in a vertical direction and in a horizontal direction in a contact position, such that an electrically conductive connection between the vehicle and a stationary charging station can be formed in the contact position.
  • Such positioning devices and quick-charging systems are already known from the prior art and are regularly used for quick-charging electrically driven vehicles at, for example, a stopping point or a charging station.
  • the vehicle can be contacted in the area of a roof of the vehicle or a floor of the vehicle.
  • a rapid charging system is known from WO 2019/223906 A1, in which the rapid charging system is arranged underneath a floor of the vehicle.
  • a contact device is attached here directly to a substrate and can be run over and contacted by the vehicle in question.
  • the disadvantage here is that the vehicle or its charging contact device must be positioned very precisely above the contact device.
  • a positioning device can also be provided underneath the vehicle, which aligns a contact device relative to a charging contact device and brings them together to form a contact pairing.
  • the positioning device can be installed both on the vehicle and on or below a substrate. A pit or a similar type of recess can then be formed in the subsurface, within which a part of the rapid charging system is accommodated.
  • a control of the positioning device is regularly required, which recognizes a relative position of contact device and charging contact device and controls drives of the positioning device accordingly, so that the contact position is actually achieved in the desired manner.
  • the disadvantage here is that the contact device and charging contact device can only be brought together slowly due to the high accuracy requirements and possibly disruptive environmental conditions. Vehicle movements during a contacting process or a charging process can easily lead to an interruption of the same if the contact device is thereby displaced relative to the charging contact device.
  • the present invention is therefore based on the object of proposing a positioning device, a rapid charging system and a method for contacting electrically driven vehicles which enables rapid and reliable contacting.
  • This object is achieved by a positioning device having the features of claim 1, a rapid charging system having the features of claim 18 and a method having the features of claim 22.
  • the rapid charging system comprises a charging contact device that can be arranged on a vehicle floor of a vehicle and a contact device that can be arranged on or at least partially in a subsurface that the vehicle can drive on below the vehicle, the contact device Has contacts, with which one charging contact of the charging contact device can be contacted to form a pair of contacts, with the contact device being able to be positioned in a contact position relative to the charging contact device at least in a vertical direction and in a horizontal direction by means of a positioning device of the positioning device, such that an electrically conductive connection can be formed between the vehicle and a stationary charging station in the contact position, with the positioning device comprising a compensation unit, with the compensation unit enabling a movement of the contact device that is independent of a movement in the horizontal direction carried out with the positioning device relative to the charging contact device is executable in a horizontal direction.
  • the positioning device can be arranged underneath the vehicle, it is essentially out of the reach of people during a contacting process, so that large currents can be transmitted. At the same time, it is possible that a person driving the vehicle does not have to position it very precisely at the charging station.
  • An automated bringing together of contact device and charging contact device is carried out by means of the positioning device.
  • the positioning device moves the contact device relative to the charging contact device in the vertical direction and at least one horizontal direction relative to the substrate or a contact plane in the contact position. The movement in the respective directions can take place simultaneously or in successive movement sections or successively.
  • the positioning device or the contact device can be arranged in a storage position on the subsoil, partially in the subsoil or completely in the subsoil.
  • the positioning device is provided that the positioning device
  • Compensation unit includes with the one of the with the positioning direction executed movement or positioning movement in the horizontal direction independent free movements or compensatory movements of the contacting device can be performed relative to the charging contact device in the horizontal direction. Accordingly, in addition to the positioning movement of the positioning device when the contact device is brought together with the charging contact device, in particular in the horizontal direction or in a plurality of horizontal directions, the independent compensating movement can be carried out when the contact device is brought together.
  • a compensating movement in a vertical direction does not necessarily have to be performed with the compensating unit.
  • a compensatory movement in a vertical direction can be easily performed by the positioning device by driving the positioning device.
  • this inaccuracy can be corrected independently of the positioning device by means of the compensation unit.
  • This correction is given by the possibility that the contact device can move relative to the charging contact device independently of the positioning device.
  • This compensating movement can be initiated, for example, by the contact device being brought together with the charging contact device in the manner of a plug-socket connection, i.e. the contact device and the charging contact device each being designed in such a way that the contact position can only be achieved by positive locking if there is a clear relative alignment.
  • the contact device is designed like a dome and the charging contact device is designed with a matching trough-like shape.
  • a movement of the vehicle relative to a ground during a charging process can also be compensated with the compensation unit when the contact device and the charging contact device are already in contact with one another or are firmly connected.
  • a readjustment of the positioning unit is then not necessary and there is also no interruption of the charging process in the case of such a relative movement.
  • an interruption of a charging process due to vehicle movement is avoided, whereby a charging process can be carried out safely.
  • the positioning device can have at least one drive, by means of which the contact device can be moved relative to the charging contact device, it being possible for the compensation unit to be designed without a drive.
  • the drive can then be designed in such a way that a movement in the vertical direction and in the horizontal direction is possible.
  • the positioning device can be formed by appropriate guides, an articulated arm or the like, which enables positioning movements in several axes, relative to a three-dimensional coordinate system.
  • a drive can be one or more pneumatic cylinders, for example.
  • the compensating unit can then perform compensating movements that are independent of the positioning movements in the respective axes.
  • the positioning device can include a controller, by means of which actuators of the drive of the positioning device can be controlled in such a way that the contact device or the charging contact device can be moved from a storage position to the contact position and back.
  • the controller can, for example, be in the form of a programmable logic controller and/or a computer.
  • the actuators can be hydraulically, pneumatically or electrically driven actuators.
  • electric motors can be provided as a drive.
  • the electric motors can also be easily controlled in terms of acceleration and movement speed by means of the controller.
  • a possible movement range of the positioning device is many times larger in relation to a possible range of movement of the compensation unit.
  • the balancing unit can allow movement of the vehicle in the contact position in at least the horizontal direction relative to the ground. In this way, the vehicle can also be moved during a loading process, since the compensating unit can perform a free compensating movement that is independent of a movement of the positioning device. A pivoting movement of the vehicle, for example as a result of a loading or unloading process, cannot then lead to the contact device being displaced relative to the charging contact device as a result of the vehicle movement.
  • the compensating movement can be in one or more horizontal directions. In principle, any movement of the vehicle can be compensated with the compensation unit.
  • At least the contact device can be designed so that the vehicle can drive on and/or drive over it.
  • the positioning device can consequently have an overall height which, as a result of the arrangement of the positioning device on or in the ground, is so great that it does not block a route of the vehicle.
  • the compensating unit can have a compound table.
  • the cross table can be designed in such a way that at least movements in two horizontal directions, relatively orthogonal to one another, are made possible.
  • the compound table can be designed with a comparatively low overall height, so that the height of the positioning device is not significantly increased by the compensating unit.
  • the compensation unit can have two, preferably three, particularly preferably four, frame supports, wherein the frame supports can be connected to one another via sliding joints and/or rotary joints and can be designed to be movable and/or tiltable relative to one another in the horizontal direction.
  • the frame beams can be coaxial with each other, relatively related on a vertical vertical axis.
  • the frame supports can be arranged one inside the other and/or one above the other in the manner of a stack arrangement.
  • the frame supports can be designed in different sizes, so that a second frame support is arranged inside a first frame support and a third frame support etc. is arranged inside the second frame support. Since only a comparatively small compensating movement is to be made possible with the compensating unit, this space-saving arrangement of the frame supports is possible.
  • the frame supports can be connected to one another via sliding and/or rotary joints, so that the frame supports can be linearly displaced and/or tilted relative to one another.
  • At least one frame support can advantageously be made of a dielectric material.
  • a frame support may be formed entirely or partially from the dielectric material such as plastic. This results in particularly good electrical insulation, in particular of current-carrying components of the positioning device from the environment or the positioning device and the compensation unit.
  • At least one frame support can be designed with a support structure extending in a horizontal plane, it being possible for passage openings for electrical conductors of the positioning device to be formed within the support structure.
  • the support structure can be a honeycomb structure, rib structure, or lattice structure. Consequently, the passage openings between the ribs or material sections of the structure are formed so large that conductors of the positioning device can be passed through.
  • the conductors can be cables, strands, flat strands, sliding contacts, busbars or the like for connecting the contacts or charging contacts to a power source of the charging station or a battery in the vehicle. Cabling of the fast charging system can thus be made particularly compact with short conductor sections become. At the same time, the conductors can then also perform a movement as a result of a movement of the positioning device.
  • the conductors of the positioning device can be passed through the through-openings and can be designed as non-insulated conductors, at least in sections. If the frame support with the through-openings is made of a dielectric material, the conductors can be uninsulated in the area of the through-openings, i.e. they can have no insulating layer. In this way, for example, a broken cable as a result of multiple movement of cables during recurring positioning movements of the positioning device can be prevented. Provision can then also be made for a conductor to be guided through each through-opening alone. This can ensure that the conductors do not come into contact with one another. A free movement of the compensating unit is then also not significantly mechanically influenced by the ladder.
  • the conductors can then move in a narrow space.
  • the conductors can also be insulated in one area of the positioning device. It may be possible here to guide the conductors in such a way or to provide such long conductors or cables so that a cable break as a result of repeated movements is avoided.
  • the compensation unit can be designed with a fastening device for the contact device or charging contact device.
  • the fastening device is then designed in such a way that the contact device or the charging contact device can be easily mounted on a fastening device.
  • the fastening device can be in the form of a plate or the like, on which the contact device or the charging contact device can be mounted using screws or other fastening means.
  • the compensating unit can be designed with a first guide and a second guide, wherein the guides can enable movements along a first coordinate axis X and a second coordinate axis Y running orthogonally to the first coordinate axis.
  • the guides or coordinate axes run essentially in a horizontal plane, so that a compensating movement within the horizontal plane with the compensating unit is possible.
  • the guides can each be formed from two parallel tracks, each with a carriage guided on the track.
  • the tracks may be formed by a rail, rod or the like, in which case the carriage may be in the form of a carriage or bush.
  • the two parallel paths make it possible to form a guide that does not tend to tilt, even with a comparatively short carriage.
  • the compensating unit can be designed with at least one restoring device that can position a carriage in a central position of the guide.
  • the restoring device can then center the carriage and thus the respective guide in the central position. It is thus possible for the contact device or the charging contact device to be in a central position relative to the compensation unit before it is brought together into the contact position, from which the compensation movement can then be carried out.
  • the springs can be unloaded with a force or can be prestressed in such a way that the respective spring forces cancel each other out in the middle position. In this way it can be ensured that a compensating movement is always possible in each case and that the contact device or the charging contact device assumes a defined position during the bringing together.
  • the restoring device can be formed by two springs, preferably compression springs, which can be arranged opposite one another on both sides of the carriage.
  • the springs can along the j ewei- ligen guide on each side of the carriage or at another suitable location. A compensatory movement can then lead to a contraction and an expansion of the respective opposing springs.
  • the compensating unit can be designed with a first axis and a second axis, wherein the axes can enable rotational movements about a first axis of rotation X′ and about a second axis of rotation Y′ running orthogonally to the first axis of rotation.
  • the compensating unit can consequently be designed in such a way that it can be tilted or pivoted at least partially about the first axis and about the second axis.
  • By means of the axes it is then possible to tilt the contact device or the charging contact device at an angle relative to a horizontal plane in such a way that the contact device or the charging contact device is aligned with a vertical axis orthogonal to the horizontal plane.
  • the compensating unit can be designed with a further axis, wherein the further axis can enable a rotational movement about a further rotational axis Z running orthogonally to the coordinate axes X, Y.
  • the further axis or further axis of rotation Z is then positioned in a vertical plane relative to the horizontal plane and enables parts of the compensation unit and thus the contact device or the charging contact device to rotate relative to one another. Consequently, the contact device can be moved or pivoted relative to the charging contact device about a common vertical axis, so that a relative relative to a horizontal Plane non-rotationally symmetrical contact device and / or charging contact device can perform a compensating movement in the desired manner by rotation, for example to produce a form fit in the contact position.
  • the compensating unit can be designed with at least one further restoring device which can position at least one of the axles in an angular position.
  • the further restoring device can be formed by at least one spring, preferably a torsion spring, which can be arranged on the axle and/or an axle bearing.
  • the spring can be fixedly attached to the axle and the axle bearing, so that the axle and the axle bearing can be moved in two opposite directions relative to one another.
  • the restoring device can also be formed by two counteracting springs, for example tension springs or compression springs. In the angular position, the springs can be unloaded with a force or can be prestressed in such a way that the respective spring forces cancel each other out in the angular position.
  • the rapid charging system for electrically driven vehicles, in particular passenger cars, trucks, buses or the like, comprises a charging contact device that can be arranged on a vehicle floor of a vehicle and a contact device that can be arranged on or at least partially in an underground that the vehicle can drive on underneath the vehicle, the contact device having contacts with which one charging contact of the charging contact device can be contacted to form a contact pairing, the rapid charging system comprising a positioning device according to the invention.
  • the contact device or the charging contact device can be arranged on a positioning device of the positioning device. Accordingly, the contact device or the charging contact device can be arranged directly on the positioning device, in which case the compensation unit can then be located on the respectively opposite charging contact device or contact device.
  • the contact device or the charging contact device can be arranged on a balancing unit of the positioning device.
  • the contact device or the charging contact device is then connected directly to the compensation unit, in which case the respectively opposite charging contact device or contact device can then be attached directly to a substrate or a vehicle.
  • the opposite charging contact device or contact device can also be arranged directly on a positioning device of the positioning device. Consequently, the positioning device can then also be located on a vehicle or on a subsurface, in which case the compensation unit can then also be arranged on the vehicle or on the subsurface. In all cases, it is possible to perform a compensating movement by means of the compensating unit, which leads to a precise positioning of the contact device and charging contact device in the contact position.
  • the contact device can be designed with contacts and/or the charging contact device with charging contacts, which can each be designed to be movable against a spring force.
  • the contacts or charging contacts can be arranged in a resiliently mounted manner. When contacts and charging contacts are brought together, they can be pressed together with the respective spring force, so that intimate contact is ensured. In particular, if a large number of contacts and charging contacts are in contact with one another, any unevenness or tolerances can be compensated for by means of the resilient mounting be balanced between the contact device and the charging contact device.
  • the contacts and/or charging contacts can also protrude at different heights relative to a contact plane or contact surface of the contact device and the charging contact device, so that a defined contact sequence can be maintained when the contact device and charging contact device are brought together.
  • the rapid charging system comprises a charging contact device that can be arranged on a vehicle floor of a vehicle and a contact device that can be arranged on or at least partially in an underground that the vehicle can drive on underneath the vehicle, the contact device having contacts with which one charging contact of the charging contact device is contacted to form a contact pairing, with the contact device being contacted relative to the charging contact by means of a positioning device of the positioning device device is positioned in a contact position at least in a vertical direction and in a horizontal direction, such that an electrically conductive connection is formed between the vehicle and a stationary charging station in the contact position, with a compensation unit of the positioning device being used to perform a movement of the contact device relative to the charging contact device in a horizontal direction that is independent of a movement in the horizontal direction that is carried out with the positioning device.
  • the invention can be used for any type of electric vehicle that is operated with batteries or accumulators that have to be recharged.
  • Fig. 1 A schematic representation of a first rapid charging system
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a second rapid charging system
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a third rapid charging system
  • Fig. 6 a horizontal sectional view of the compensation unit
  • FIG. 7 a side view of the compensation unit from FIG. 5;
  • FIG. 8 a longitudinal sectional view of the compensation unit from FIG. 5;
  • FIG. 9 a front view of the compensation unit from FIG. 5;
  • FIG. 10 a cross-sectional view of the compensation unit from FIG. 5;
  • Fig. 11 a plan view of the compensation unit from Fig. 5.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a rapid charging system 10, which has a contact device 11 and a charging contact device 12 and a positioning device 13 .
  • the positioning device
  • the 13 is in turn formed by a positioning device 14 and a compensation unit 15 .
  • the charging contact device 12 is arranged or fastened below a vehicle 16 shown here only in sections, and the positioning device 14 on or in a substrate 17 shown here only in sections.
  • the contact device 11 is connected to the charging contact device 12 in the contact position 18 shown here.
  • the contact device 11 is directly connected to the compensating unit 15, which in turn is connected to the positioning device 14.
  • the balancing unit 14 moves in three spatial axes 19, with a deviation in a horizontal direction when merging contact device 1 1 and charging contact device 12 can result.
  • the contact device 15 enables a compensatory movement in the horizontal direction that is independent of this and is carried out here by the contact device 11, in such a way that it can assume the contact position 18 in the correct position or in a form-fitting manner.
  • the 2 shows a rapid charging system 20 with a contact device 11 and a charging contact device 12 and a positioning device 21.
  • the positioning device 21 here includes a positioning device 11 and a balancing unit 15.
  • the balancing unit 15 is arranged on a vehicle 16 and connected to the charging contact device 12.
  • the contact device 1 1 is arranged on the positioning device 14, which in turn is arranged on a substrate 17 i st.
  • Fig. 3 shows a rapid charging system 22 with a contact device 11 and a charging contact device 12 and a positioning device 23.
  • the contact device 11 is arranged directly on or in a substrate 17, with a vehicle 16 having a positioning device 14 of the positioning device 23 together with a same unit 15 is arranged, wherein the charging contact device 12 is attached directly to the equalizing unit 15.
  • the charging contact device 12 is designed to be movable in the direction of the substrate 17 or the contact device 11.
  • the positioning device 25 comprises a positioning device 14 and a compensation unit 15.
  • the positioning device 14 is here on a vehicle 16 and the compensation unit 15 on or in a substrate 17.
  • the charging contact device 12 can be moved in the direction of the substrate 17 or the contact device 11 by means of the positioning device 14 . Any positional deviation can be compensated for via the compensation unit 15 or a movement of the contact device 11.
  • FIGS. 5 to 11 shows a compensating unit 26 which can be used with one of the rapid charging systems as shown in FIGS. 1 to 4.
  • the balancing unit 26 is made up of a first frame support 27 , a second frame support 28 , a third frame support 29 and a fourth frame support 30 .
  • the first frame support 27, the second frame support 28 and the third frame support 29 together form a cross table 3 1 .
  • a first guide 32 is formed between the first frame support 27 and the second frame support 28 and enables a movement along a first coordinate axis X.
  • a second guide 33 is formed between the second frame support 28 and the third frame support 29, which guide enables a movement along a second coordinate axis Y in a horizontal plane 34 defined by the first coordinate axis X and the second coordinate axis Y.
  • the first guide 32 is formed from two parallel tracks 35, which in turn are formed from a rod 36 and a sleeve 37 movable thereon.
  • the rod 36 surrounds the socket 37 on both sides Compression spring 38.
  • Both compression springs 38 form a restoring device 39 of the compensating unit 26.
  • the resetting device 39 positions the second frame support 28 in a central position shown here relative to the first frame support 27 and enables the second frame support 28 to move freely on the first frame support 27 along the first guide 32.
  • the second guide 33 is also formed with two parallel tracks 40, each with rods 41, bushings 42 and compression springs 43, such that free movement of the third frame beam 29 relative to the second frame beam 28 is possible.
  • a wheel set 44, 45 is provided on the respective tracks 35 and 40 on the bushings 37 and 42, respectively, and runs in a guide rail 46 and 47, respectively. In this way, a particularly friction-free and precise movement of the first guide 32 and the second guide 33 can be guaranteed.
  • the third frame support 29 is also connected to the bushing 42 with a first axis 48 in each case, so that the third frame support 29 can be pivoted about a first axis of rotation X′.
  • the fourth frame member 30 is connected to the third frame member 29 by a second axis 49 such that the fourth frame member 30 can be pivoted about a second axis of rotation Y′.
  • a further axle 50 is provided on the fourth frame support 30, on which a fastening device 51, for example for fastening a contact device not shown here, is rotatably mounted.
  • the additional axle 50 is rotatably attached to the fourth frame support 30 via an axle bearing 61 .
  • the compensating unit 26 can not only perform a free movement along the coordinate axes X, Y, but also a tilting or pivoting movement about the rotation axes X', Y' and Z.
  • One on the fastening device 51 mounted contact device can be adapted to almost any location or relative position of a charging contact device.
  • a spring 52, 53 and 54 is arranged on each of the first axle 48, second axle 49 and the additional axle 50, with the springs 52, 53 and 54 forming an additional restoring device 55.
  • a movement or rotation about the respective axis of rotation X', Y' or Z causes a restoring force of the respective opposite springs 52, 53 or 54.
  • the fourth frame support 30 consists of a dielectric material, in particular plastic, and forms a support structure 57 with passage openings 58 from ribs 56 . Cables (not shown here) can be passed through the passage openings 58 .
  • the first frame support 27 also has a support structure 59 with through-openings 60, so that the cables in question can be guided directly through the through-openings 58 and 60 in each case without any detours. Since the support structures 57 and 59 consist of a dielectric material, there is no need to insulate the cables in this area, which means that the mobility of the cables in this comparatively short section is significantly improved and cable breakage can be avoided in the long term.

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Abstract

The invention relates to a positioning device (13) for a fast charging system for electrically driven vehicles, in particular passenger cars, lorries, busses or the like, as well as to a fast charging system (10) and to a method for contacting a vehicle, wherein: the fast charging system comprises a charging contact device (12) which can be arranged on a vehicle floor of a vehicle (16), and a contact device (11) which can be arranged on or at least partly in a subsurface (17) which is below the vehicle and on which the vehicle can travel; the contact device has contacts by means of which a charging contact of the charging contact device can be contacted to form a pair of contacts; the contact device can be positioned in a contact position (18) relative to the charging contact device at least in a vertical direction and a horizontal direction by means of a positioning apparatus (14) of the positioning device in such a way that an electrically conductive connection can be established between the vehicle and a stationary charging station in the contact position; the positioning device comprises a compensating unit (15); and a movement of the contact device relative to the charging contact device in a horizontal direction can be carried out by means of the compensating unit, which movement is independent of a movement in the horizontal direction carried out by means of the positioning apparatus.

Description

Positioniervorrichtung und Schnellladesystem Positioning device and rapid loading system
Die Erfindung betrifft eine Positioniervorrichtung für ein Schnellladesystem, ein Schnellladesystem sowie ein Verfahren zur Kontaktierung von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Busse oder dergleichen, wobei das Schnellladesystem eine an einem Fahrzeugboden eines Fahrzeugs anordbare Ladekontaktvorrichtung und eine auf oder zumindest teilweise in einem mit dem Fahrzeug befahrbaren Untergrund unterhalb des Fahrzeugs anordbare Kontaktvorrichtung umfasst, wobei die Kontaktvorrichtung Kontakte aufweist, mit denen j eweils ein Ladekontakt der Ladekontaktvorrichtung zur Ausbildung einer Kontaktpaarung kontaktierbar ist, wobei mittel s einer Positioniereinrichtung der Positioniervorrichtung die Kontaktvorrichtung relativ zu der Ladekontaktvorrichtung zumindest in einer vertikalen Richtung und in einer horizontalen Richtung in einer Kontaktposition positionierbar ist, derart, dass eine elektrisch leitende Verbindung zwi schen dem Fahrzeug und einer stationären Ladestation in der Kontaktposition ausbildbar ist. Derartige Positioniervorrichtungen und Schnellladesysteme sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt und werden regelmäßig zur Schnellladung elektrisch angetriebener Fahrzeuge an beispielsweise einem Haltepunkt bzw. einer Ladestation eingesetzt. Eine Kontaktierung des Fahrzeugs kann dabei im Bereich eines Daches des Fahrzeugs oder eines Bodens des Fahrzeugs erfolgen. So ist aus der WO 2019/223906 Al ein Schnellladesystem bekannt, bei dem das Schnellladesystem unterhalb eines Bodens des Fahrzeugs angeordnet ist. Eine Kontaktvorrichtung ist hier direkt auf einem Untergrund befestigt und kann von dem betreffenden Fahrzeug überfahren und kontaktiert werden. Nachteilig ist hier, dass das Fahrzeug bzw. dessen Ladekontaktvorrichtung sehr genau oberhalb der Kontaktvorrichtung positioniert werden muss. Da eine derart genaue Positionierung alleine durch das Fahrzeug schwierig zu realisieren ist, kann auch unterhalb des Fahrzeugs eines Positioniereinrichtung vorgesehen sein, die eine Kontaktvorrichtung relativ zu einer Ladekontaktvorrichtung ausrichtet und diese zur Ausbildung einer Kontaktpaarung zusammenführt. Die Positioniereinrichtung kann dabei sowohl am Fahrzeug als auch auf oder unterhalb eines Untergrunds verbaut sein. In dem Untergrund kann dann eine Grube oder eine ähnlich geartete Ausnehmung ausgebildet sein innerhalb der ein Teil des Schnellladesystems aufgenommen ist. The invention relates to a positioning device for a quick-charging system, a quick-charging system and a method for contacting electrically driven vehicles, in particular passenger cars, trucks, buses or the like, the quick-charging system comprising a charging contact device that can be arranged on a vehicle floor of a vehicle and a contact device that can be arranged on or at least partially in a surface that the vehicle can drive on underneath the vehicle, the contact device having contacts with which one charging contact of the charging contact device can be contacted to form a contact pairing, with one Positioning device of the positioning device, the contact device can be positioned relative to the charging contact device at least in a vertical direction and in a horizontal direction in a contact position, such that an electrically conductive connection between the vehicle and a stationary charging station can be formed in the contact position. Such positioning devices and quick-charging systems are already known from the prior art and are regularly used for quick-charging electrically driven vehicles at, for example, a stopping point or a charging station. The vehicle can be contacted in the area of a roof of the vehicle or a floor of the vehicle. A rapid charging system is known from WO 2019/223906 A1, in which the rapid charging system is arranged underneath a floor of the vehicle. A contact device is attached here directly to a substrate and can be run over and contacted by the vehicle in question. The disadvantage here is that the vehicle or its charging contact device must be positioned very precisely above the contact device. Since such precise positioning is difficult to achieve solely by the vehicle, a positioning device can also be provided underneath the vehicle, which aligns a contact device relative to a charging contact device and brings them together to form a contact pairing. The positioning device can be installed both on the vehicle and on or below a substrate. A pit or a similar type of recess can then be formed in the subsurface, within which a part of the rapid charging system is accommodated.
Dagegen können mit einem Ladesystem, welches aus einer einfachen Stecker-Dose-Verbindung besteht, nur geringe Ströme übertragen werden, was eine Ladedauer verlängert. Zwar ist eine manuelle Kopplung von Stecker und Dose mittels einer Person einfach und schnell möglich, es müssen j edoch besondere Anforderungen an die elektrische Sicherheit zum Schutz von Personen eingehalten werden, was bei einer automatisierten Kontaktierung unterhalb des Fahrzeugs nur durch zusätzlichen Aufwand zu erreichen ist. Auch muss für eine manuelle Kopplung immer das Fahrzeug verlassen werden. Bei einem Zusammenführen von Kontaktvorrichtung und Ladekontaktvorrichtung mittels einer Positioniereinrichtung unterhalb eines Fahrzeugs kann dieses Zusammenführen nur automatisiert erfolgen, da ein Bereich unterhalb des Fahrzeugs für eine Person bzw. für eine manuelle Kontaktierung nicht ohne weiteres zugänglich i st. Regelmäßig ist eine Steuerung der Positioniereinrichtung erforderlich, die eine Relativposition von Kontaktvorrichtung und Ladekontaktvorrichtung erkennt und Antriebe der Positioniereinrichtung entsprechend steuert, damit die Kontaktposition überhaupt in der gewünschten Weise erreicht wird. Nachteilig ist hier, dass ein Zusammenführen von Kontaktvorrichtung und Ladekontaktvorrichtung aufgrund der hohen Genauigkeitsanforderungen und eventuell störender Umgebungsbedingungen nur langsam erfolgen kann. So können Fahrzeugbewegungen während eines Kontaktierungsvorgangs oder eines Ladevorgangs leicht zu einer Unterbrechung desselben führen, wenn dadurch die Kontaktvorrichtung relativ zur Ladekontaktvorrichtung verschoben wird. On the other hand, only low currents can be transmitted with a charging system, which consists of a simple plug-socket connection, which extends the charging time. Although one person can quickly and easily connect the plug and socket manually, special electrical safety requirements must be met to protect people, which can only be achieved with additional effort if there is automated contacting underneath the vehicle. You also always have to leave the vehicle for manual coupling. When the contact device and charging contact device are brought together by means of a positioning device underneath a vehicle, this merging can only take place automatically, since an area underneath the vehicle is not readily accessible to a person or for manual contacting. A control of the positioning device is regularly required, which recognizes a relative position of contact device and charging contact device and controls drives of the positioning device accordingly, so that the contact position is actually achieved in the desired manner. The disadvantage here is that the contact device and charging contact device can only be brought together slowly due to the high accuracy requirements and possibly disruptive environmental conditions. Vehicle movements during a contacting process or a charging process can easily lead to an interruption of the same if the contact device is thereby displaced relative to the charging contact device.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Positioniervorrichtung, ein Schneiladesystem und ein Verfahren zur Kontaktierung von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen vorzuschlagen, die bzw. das eine schnelle und sichere Kontaktierung ermöglicht. The present invention is therefore based on the object of proposing a positioning device, a rapid charging system and a method for contacting electrically driven vehicles which enables rapid and reliable contacting.
Diese Aufgabe wird durch eine Positioniervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , ein Schnellladesystem mit den Merkmalen des Anspruchs 18 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 22 gelöst. This object is achieved by a positioning device having the features of claim 1, a rapid charging system having the features of claim 18 and a method having the features of claim 22.
Bei der erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung für ein Schnellladesystem für elektrisch angetriebene Fahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Busse oder dergleichen, umfasst das Schnellladesystem eine an einem Fahrzeugboden eines Fahrzeugs anord- bare Ladekontaktvorrichtung und eine auf oder zumindest teilweise in einem mit dem Fahrzeug befahrbaren Untergrund unterhalb des Fahrzeugs anordbare Kontaktvorrichtung, wobei die Kontaktvorrichtung Kontakte aufweist, mit denen j eweils ein Ladekontakt der Ladekontaktvorrichtung zur Ausbildung einer Kontaktpaarung kontaktierbar ist, wobei mittels einer Positioniereinrichtung der Positioniervorrichtung die Kontaktvorrichtung relativ zur Ladekontaktvorrichtung zumindest in einer vertikalen Richtung und in einer horizontalen Richtung in einer Kontaktposition positionierbar ist, derart, dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Fahrzeug und einer stationären Ladestation in der Kontaktposition ausbildbar ist, wobei die Positioniervorrichtung eine Ausgleichseinheit umfasst, wobei mit der Ausgleichseinheit eine von einer mit der Positioniereinrichtung ausgeführten Bewegung in der horizontalen Richtung unabhängige Bewegung der Kontaktvorrichtung relativ zu der Ladekontaktvorrichtung in einer horizontalen Richtung ausführbar ist. In the positioning device according to the invention for a rapid charging system for electrically driven vehicles, in particular passenger cars, trucks, buses or the like, the rapid charging system comprises a charging contact device that can be arranged on a vehicle floor of a vehicle and a contact device that can be arranged on or at least partially in a subsurface that the vehicle can drive on below the vehicle, the contact device Has contacts, with which one charging contact of the charging contact device can be contacted to form a pair of contacts, with the contact device being able to be positioned in a contact position relative to the charging contact device at least in a vertical direction and in a horizontal direction by means of a positioning device of the positioning device, such that an electrically conductive connection can be formed between the vehicle and a stationary charging station in the contact position, with the positioning device comprising a compensation unit, with the compensation unit enabling a movement of the contact device that is independent of a movement in the horizontal direction carried out with the positioning device relative to the charging contact device is executable in a horizontal direction.
Dadurch dass die Positioniervorrichtung unterhalb des Fahrzeugs anord- bar ist, liegt sie während eines Kontaktierungsvorgangs im Wesentlichen außerhalb der Reichweite von Personen, sodass große Ströme übertragen werden können. Gleichzeitig ist es möglich, dass eine das Fahrzeug steuernde Person dieses nicht sehr genau an der Ladestation positionieren muss. Eine automatisierte Zusammenführung von Kontaktvorrichtung und Ladekontaktvorrichtung wird mittels der Positioniereinrichtung ausgeführt. Die Positioniereinrichtung bewegt dazu die Kontaktvorrichtung relativ zu der Ladekontaktvorrichtung in der vertikalen Richtung und zumindest einer horizontalen Richtung relativ zum Untergrund oder einer Kontaktebene in der Kontaktposition. Die Bewegung in den j eweiligen Richtungen kann dabei gleichzeitig oder in aufeinander folgenden Bewegungsabschnitten bzw. sukzessive erfolgen. Weiter kann die Positioniervorrichtung bzw. die Kontaktvorrichtung in einer Verwahrposition auf dem Untergrund, teilwei se in dem Untergrund oder vollständig in dem Untergrund angeordnet sein. Since the positioning device can be arranged underneath the vehicle, it is essentially out of the reach of people during a contacting process, so that large currents can be transmitted. At the same time, it is possible that a person driving the vehicle does not have to position it very precisely at the charging station. An automated bringing together of contact device and charging contact device is carried out by means of the positioning device. For this purpose, the positioning device moves the contact device relative to the charging contact device in the vertical direction and at least one horizontal direction relative to the substrate or a contact plane in the contact position. The movement in the respective directions can take place simultaneously or in successive movement sections or successively. Furthermore, the positioning device or the contact device can be arranged in a storage position on the subsoil, partially in the subsoil or completely in the subsoil.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Positioniervorrichtung dieAccording to the invention it is provided that the positioning device
Ausgleichseinheit umfasst mit der eine von der mit der Positionierein- richtung ausgeführten Bewegung bzw. Positionierbewegung in der horizontalen Richtung unabhängige freie Bewegungen bzw. Ausgleichsbewegungen der Kontakttiervorrichtung relativ zu der Ladekontaktvorrichtung in der horizontalen Richtung ausgeführt werden kann. Demnach kann neben der Positionierbewegung der Positioniereinrichtung bei einer Zusammenführung von der Kontaktvorrichtung mit der Ladekontaktvorrichtung, insbesondere in der horizontalen Richtung oder mehreren horizontalen Richtungen, die davon unabhängige Ausgleichsbewegung bei dem Zusammenführen ausgeführt werden. Eine Ausgleichsbewegung in einer vertikalen Richtung muss nicht zwingend mit der Ausgleichseinheit ausgeführt werden. Eine Ausgleichsbewegung in einer vertikalen Richtung kann einfach durch die Positioniereinrichtung ausgeführt werden, durch einen Antrieb der Positioniereinrichtung. Für den Fall, dass bei dem Zusammenführen eine Lage der Kontakte und der Ladekontakte voneinander abweicht, d.h. eine Positionierung in der Kontaktposition weniger genau ist, kann mittels der Ausgleichseinheit diese Ungenauigkeit unabhängig von der Positioniereinrichtung korrigiert werden. Diese Korrektur ist durch die Möglichkeit, dass sich die Kontaktvorrichtung relativ zu der Ladekontaktvorrichtung unabhängig von der Positioniereinrichtung bewegen kann, gegeben. Diese Ausgleichsbewegung kann beispielsweise dadurch initiiert werden, dass die Kontaktvorrichtung mit der Ladekontaktvorrichtung in Art einer Stecker-Dose-Verbindung zusammengeführt wird, d.h., dass eine Gestalt der Kontaktvorrichtung und der Ladekontaktvorrichtung j eweils so ausgebildet ist, dass die Kontaktposition nur bei einer eindeutigen Relativausrichtung durch Formschluss erreicht werden kann. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Kontaktvorrichtung domartig und die Ladekontaktvorrichtung mit einer übereinstimmenden Gestalt muldenartig ausgebildet ist. Davon unabhängig kann auch mit der Ausgleichseinheit eine Bewegung des Fahrzeugs relativ zu einem Untergrund während eines Ladevorgangs ausgeglichen werden, wenn die Kontaktvorrichtung und die Ladekontaktvorrichtung bereits miteinander kontaktiert bzw. fest verbunden sind. Eine Nachjustierung der Positioniereinheit ist dann nicht erforderlich und es kommt auch zu keiner Unterbrechung des Ladevorgangs bei einer derartigen Relativbewegung. Insgesamt ist es so möglich, die Kontaktvorrichtung mit der Ladekontaktvorrichtung noch schneller zusammenzuführen, da keine sehr genaue Positionierung mit der Positioniereinrichtung erforderlich ist. Gleichzeitig wird eine Unterbrechung eines Ladevorgangs infolge einer Fahrzeugbewegung vermieden, wodurch ein Ladevorgang sicher durchgeführt werden kann. Compensation unit includes with the one of the with the positioning direction executed movement or positioning movement in the horizontal direction independent free movements or compensatory movements of the contacting device can be performed relative to the charging contact device in the horizontal direction. Accordingly, in addition to the positioning movement of the positioning device when the contact device is brought together with the charging contact device, in particular in the horizontal direction or in a plurality of horizontal directions, the independent compensating movement can be carried out when the contact device is brought together. A compensating movement in a vertical direction does not necessarily have to be performed with the compensating unit. A compensatory movement in a vertical direction can be easily performed by the positioning device by driving the positioning device. In the event that a position of the contacts and the charging contacts deviates from one another when they are brought together, ie positioning in the contact position is less precise, this inaccuracy can be corrected independently of the positioning device by means of the compensation unit. This correction is given by the possibility that the contact device can move relative to the charging contact device independently of the positioning device. This compensating movement can be initiated, for example, by the contact device being brought together with the charging contact device in the manner of a plug-socket connection, i.e. the contact device and the charging contact device each being designed in such a way that the contact position can only be achieved by positive locking if there is a clear relative alignment. For example, it can be provided that the contact device is designed like a dome and the charging contact device is designed with a matching trough-like shape. Independent of this, a movement of the vehicle relative to a ground during a charging process can also be compensated with the compensation unit when the contact device and the charging contact device are already in contact with one another or are firmly connected. A readjustment of the positioning unit is then not necessary and there is also no interruption of the charging process in the case of such a relative movement. Overall, it is thus possible to bring the contact device together with the charging contact device even more quickly, since very precise positioning with the positioning device is not required. At the same time, an interruption of a charging process due to vehicle movement is avoided, whereby a charging process can be carried out safely.
Die Positioniervorrichtung kann zumindest einen Antrieb aufweisen, mittels dem die Kontaktvorrichtung relativ zu der Ladekontaktvorrichtung bewegbar ist, wobei die Ausgleichseinheit antriebslos ausgebildet sein kann. Der Antrieb kann dann so ausgebildet sein, dass eine Bewegung in der vertikalen Richtung und in der horizontalen Richtung möglich ist. Die Positioniereinrichtung kann durch entsprechende Führungen, einen Gelenkarm oder dergleichen ausgebildet sein, die bzw. der Positionierbewegungen in mehreren Achsen, relativ bezogen auf ein dreidimensionales Koordinatensystem, ermöglicht. Ein Antrieb der kann beispielsweise ein oder mehrere Pneumatikzylinder sein. Die Ausgleichseinheit kann dann analog zu den Positionierbewegungen in den j eweiligen Achsen davon unabhängige Ausgleichsbewegungen ausführen. The positioning device can have at least one drive, by means of which the contact device can be moved relative to the charging contact device, it being possible for the compensation unit to be designed without a drive. The drive can then be designed in such a way that a movement in the vertical direction and in the horizontal direction is possible. The positioning device can be formed by appropriate guides, an articulated arm or the like, which enables positioning movements in several axes, relative to a three-dimensional coordinate system. A drive can be one or more pneumatic cylinders, for example. The compensating unit can then perform compensating movements that are independent of the positioning movements in the respective axes.
Die Positioniereinrichtung kann eine Steuerung umfassen, mittels der Aktoren des Antriebs der Positioniereinrichtung derart steuerbar sind, dass die Kontaktvorrichtung oder die Ladekontaktvorrichtung von einer Verwahrposition in die Kontaktposition und zurück bewegt werden können. Die Steuerung kann beispielsweise durch eine speicherprogrammierbare Steuerung und/oder einen Computer ausgebildet sein. Die Aktoren können hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch angetriebene Aktoren sein. In einer einfachen Ausführungsform können Elektromotoren als ein Antrieb vorgesehen sein. Die Elektromotoren können mittels der Steuerung auch in Bezug auf eine Beschleunigung und Bewegungsgeschwindigkeit einfach gesteuert werden. Ein möglicher Bewegungsbe- reich der Positioniereinrichtung ist im Verhältnis zu einem möglichen Bewegungsbereich der Ausgleichseinheit um ein Vielfaches größer. The positioning device can include a controller, by means of which actuators of the drive of the positioning device can be controlled in such a way that the contact device or the charging contact device can be moved from a storage position to the contact position and back. The controller can, for example, be in the form of a programmable logic controller and/or a computer. The actuators can be hydraulically, pneumatically or electrically driven actuators. In a simple embodiment, electric motors can be provided as a drive. The electric motors can also be easily controlled in terms of acceleration and movement speed by means of the controller. A possible movement range of the positioning device is many times larger in relation to a possible range of movement of the compensation unit.
Die Ausgleichseinheit kann eine Bewegung des Fahrzeugs in der Kontaktposition in zumindest der horizontalen Richtung relativ zu dem Untergrund ermöglichen. So kann das Fahrzeug auch während eines Ladevorgangs bewegt werden, da die Ausgleichseinheit eine freie Ausgleichsbewegung ausführen kann, die unabhängig von einer Bewegung der Positioniereinrichtung ist. Eine Schwenkbewegung des Fahrzeugs, beispielsweise durch einen Be- oder Entladevorgang, kann dann nicht dazu führen, dass die Kontaktvorrichtung relativ zu der Ladekontaktvorrichtung in Folge der Fahrzeugbewegung verschoben wird. Die Ausgleichsbewegung kann in einer oder mehreren horizontalen Richtungen erfolgen. Prinzipiell kann j ede beliebige Bewegung des Fahrzeugs mit der Ausgleichseinheit kompensiert werden. The balancing unit can allow movement of the vehicle in the contact position in at least the horizontal direction relative to the ground. In this way, the vehicle can also be moved during a loading process, since the compensating unit can perform a free compensating movement that is independent of a movement of the positioning device. A pivoting movement of the vehicle, for example as a result of a loading or unloading process, cannot then lead to the contact device being displaced relative to the charging contact device as a result of the vehicle movement. The compensating movement can be in one or more horizontal directions. In principle, any movement of the vehicle can be compensated with the compensation unit.
Vorteilhaft kann zumindest die Kontaktvorrichtung mit dem Fahrzeug befahrbar und/oder überfahrbar ausgebildet sein. Die Positioniervorrichtung kann folglich eine Bauhöhe aufweisen, die in Folge der Anordnung der Positioniervorrichtung auf oder in dem Untergrund so groß ist, dass diese einen Fahrweg des Fahrzeugs nicht versperrt. Advantageously, at least the contact device can be designed so that the vehicle can drive on and/or drive over it. The positioning device can consequently have an overall height which, as a result of the arrangement of the positioning device on or in the ground, is so great that it does not block a route of the vehicle.
Die Ausgleichseinheit kann einen Kreuztisch aufweisen. Der Kreuzti sch kann so ausgebildet sein, dass zumindest Bewegungen in zwei horizontalen Richtungen, relativ orthogonal zueinander, ermöglicht werden. Der Kreuztisch kann mit einer vergleichsweise geringen Bauhöhe ausgebildet sein, sodass die Positioniervorrichtung durch die Ausgleichseinheit nicht wesentlich in einer Höhe vergrößert ist. The compensating unit can have a compound table. The cross table can be designed in such a way that at least movements in two horizontal directions, relatively orthogonal to one another, are made possible. The compound table can be designed with a comparatively low overall height, so that the height of the positioning device is not significantly increased by the compensating unit.
Die Ausgleichseinheit kann zwei, bevorzugt drei, besonders bevorzugt vier, Rahmenträger aufweisen, wobei die Rahmenträger über Schubgelenke und/oder Drehgelenke miteinander verbunden und relativ zueinander in der horizontalen Richtung bewegbar und/oder kippbar ausgebildet sein können. Die Rahmenträger können koaxial zueinander, relativ bezogen auf eine vertikale Hochachse, angeordnet sein. Dabei können die Rahmenträger ineinander und/oder übereinander in Art einer Stapelanordnung angeordnet sein. So können die Rahmenträger in unterschiedlichen Größen ausgebildet sein, sodass innerhalb eines ersten Rahmenträgers ein zweiter Rahmenträger und innerhalb des zweiten Rahmenträgers ein dritter Rahmenträger usw. angeordnet ist. Da mit der Ausgleichseinheit nur eine vergleichsweise geringe Ausgleichsbewegung ermöglicht werden soll, wird diese platzsparende Anordnung der Rahmenträger möglich. Die Rahmenträger können untereinander über Schub- und/oder Drehgelenke verbunden sein, sodass die Rahmenträger relativ zueinander linear verschoben und/oder gekippt werden können. The compensation unit can have two, preferably three, particularly preferably four, frame supports, wherein the frame supports can be connected to one another via sliding joints and/or rotary joints and can be designed to be movable and/or tiltable relative to one another in the horizontal direction. The frame beams can be coaxial with each other, relatively related on a vertical vertical axis. The frame supports can be arranged one inside the other and/or one above the other in the manner of a stack arrangement. The frame supports can be designed in different sizes, so that a second frame support is arranged inside a first frame support and a third frame support etc. is arranged inside the second frame support. Since only a comparatively small compensating movement is to be made possible with the compensating unit, this space-saving arrangement of the frame supports is possible. The frame supports can be connected to one another via sliding and/or rotary joints, so that the frame supports can be linearly displaced and/or tilted relative to one another.
Vorteilhaft kann zumindest ein Rahmenträger aus einem dielektrischen Material ausgebildet sein. Ein Rahmenträger kann vollständig oder teilweise aus dem dielektrischen Material, bei spielsweise Kunststoff, ausgebildet sein. Hieraus ergibt sich eine besonders gute elektrische Isolierung, insbesondere von stromführenden Bauteilen der Positioniervorrichtung gegenüber einer Umgebung bzw. der Positioniereinrichtung und der Ausgleichseinheit. At least one frame support can advantageously be made of a dielectric material. A frame support may be formed entirely or partially from the dielectric material such as plastic. This results in particularly good electrical insulation, in particular of current-carrying components of the positioning device from the environment or the positioning device and the compensation unit.
Zumindest ein Rahmenträger, vorzugswei se zwei Rahmenträger, können mit einer sich in einer horizontalen Ebene erstreckenden Trägerstruktur ausgebildet sein, wobei innerhalb der Trägerstruktur Durchtrittsöffnungen für elektrische Leiter der Positioniervorrichtung ausgebildet sein können. Die Trägerstruktur kann eine Wabenstruktur, Rippenstruktur, oder Gitterstruktur sein. Die Durchtrittsöffnungen sind dann folglich zwischen Rippen bzw. Materialabschnitten der Struktur so groß ausgebildet, dass Leiter der Positioniervorrichtung hindurchgeführt werden können. Die Leiter können Kabel, Litzen, Flachlitzen, Schleifkontakte, Stromschienen oder dergleichen zur Verbindung der Kontakte bzw. Ladekontakte mit einer Stromquelle der Ladestation oder eines Akkumulators des Fahrzeugs sein. Eine Verkabelung des Schnellladesystems kann so besonders kompakt mit kurzen Leiterabschnitten ausgebildet werden. Gleichzeitig können die Leiter dann auch in Folge einer Bewegung der Positioniervorrichtung ebenfalls eine Bewegung ausführen. At least one frame support, preferably two frame supports, can be designed with a support structure extending in a horizontal plane, it being possible for passage openings for electrical conductors of the positioning device to be formed within the support structure. The support structure can be a honeycomb structure, rib structure, or lattice structure. Consequently, the passage openings between the ribs or material sections of the structure are formed so large that conductors of the positioning device can be passed through. The conductors can be cables, strands, flat strands, sliding contacts, busbars or the like for connecting the contacts or charging contacts to a power source of the charging station or a battery in the vehicle. Cabling of the fast charging system can thus be made particularly compact with short conductor sections become. At the same time, the conductors can then also perform a movement as a result of a movement of the positioning device.
Die Leiter der Positioniervorrichtung können durch die Durchtrittsöffnungen hindurchgeführt und zumindest abschnittsweise als unisolierte Leiter ausgebildet sein. Wenn der Rahmenträger mit den Durchtrittsöffnungen aus einen dielektrischen Material ausgebildet ist, können die Leiter im Bereich der Durchtrittsöffnungen unisoliert sein, d.h. keine Isolationsschicht aufweisen. Dadurch kann beispielsweise ein Kabelbruch in Folge einer vielfachen Bewegung von Kabeln bei wiederkehrenden Positionierbewegungen der Positioniervorrichtung verhindert werden. So kann dann auch vorgesehen sein, dass durch eine Durchtrittsöffnung alleine j eweils ein Leiter geführt ist. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die Leiter nicht miteinander in Kontakt gelangen. Auch wird dann eine freie Bewegung der Ausgleichseinheit durch die Leiter nicht wesentlich mechanisch beeinflusst. In einem Bereich der Ausgleichseinheit kann dann eine Bewegung der Leiter auf einem engen Raum erfolgen. In einem Bereich der Positioniereinrichtung können die Leiter hingegen auch isoliert sein. Hier ist es gegebenenfalls möglich, die Leiter derart zu führen oder derart lange Leiter bzw. Kabel vorzusehen, so dass ein Kabelbruch in Folge von wiederholten Bewegungen vermieden wird. The conductors of the positioning device can be passed through the through-openings and can be designed as non-insulated conductors, at least in sections. If the frame support with the through-openings is made of a dielectric material, the conductors can be uninsulated in the area of the through-openings, i.e. they can have no insulating layer. In this way, for example, a broken cable as a result of multiple movement of cables during recurring positioning movements of the positioning device can be prevented. Provision can then also be made for a conductor to be guided through each through-opening alone. This can ensure that the conductors do not come into contact with one another. A free movement of the compensating unit is then also not significantly mechanically influenced by the ladder. In one area of the compensating unit, the conductors can then move in a narrow space. In contrast, the conductors can also be insulated in one area of the positioning device. It may be possible here to guide the conductors in such a way or to provide such long conductors or cables so that a cable break as a result of repeated movements is avoided.
Die Ausgleichseinheit kann mit einer Befestigungseinrichtung für die Kontaktvorrichtung oder Ladekontaktvorrichtung ausgebildet sein. Die Befestigungseinrichtung ist dann so beschaffen, dass die Kontaktvorrichtung oder die Ladekontaktvorrichtung an einer Befestigungsvorrichtung einfach montiert werden kann. Die Befestigungseinrichtung kann in einer einfachen Ausführungsform in Art einer Platte oder Ähnlichem ausgebildet sein, an der die Kontaktvorrichtung oder die Ladekontaktvorrichtung mittels Schrauben oder anderen Befestigungsmitteln montiert werden kann. Die Ausgleichseinheit kann mit einer ersten Führung und einer zweiten Führung ausgebildet sein, wobei die Führungen Bewegungen entlang einer ersten Koordinatenachse X und eine orthogonal zu der ersten Koordinatenachse verlaufenden zweiten Koordinatenachse Y ermöglichen können. Die Führungen bzw. Koordinatenachsen verlaufen im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene, sodass eine Ausgleichsbewegung innerhalb der horizontalen Ebene mit der Ausgleichseinheit möglich wird. The compensation unit can be designed with a fastening device for the contact device or charging contact device. The fastening device is then designed in such a way that the contact device or the charging contact device can be easily mounted on a fastening device. In a simple embodiment, the fastening device can be in the form of a plate or the like, on which the contact device or the charging contact device can be mounted using screws or other fastening means. The compensating unit can be designed with a first guide and a second guide, wherein the guides can enable movements along a first coordinate axis X and a second coordinate axis Y running orthogonally to the first coordinate axis. The guides or coordinate axes run essentially in a horizontal plane, so that a compensating movement within the horizontal plane with the compensating unit is possible.
Die Führungen können j eweils aus zwei parallelen Bahnen mit j eweils einem an der Bahn geführten Schlitten ausgebildet sein. Die Bahnen können durch eine Schiene, Stange oder dergleichen ausgebildet sein, wobei der Schlitten dann in Art eines Wagens oder einer Buchse ausgebildet sein kann. Durch die zwei parallelen Bahnen wird es möglich, eine Führung auszubilden, die auch mit einem vergleichsweise kurzen Schlitten nicht zu einem Verkanten neigt. The guides can each be formed from two parallel tracks, each with a carriage guided on the track. The tracks may be formed by a rail, rod or the like, in which case the carriage may be in the form of a carriage or bush. The two parallel paths make it possible to form a guide that does not tend to tilt, even with a comparatively short carriage.
Die Ausgleichseinheit kann mit zumindest einer Rückstelleinrichtung ausgebildet sein, die einen Schlitten in einer Mittenlage der Führung positionieren kann. Die Rückstelleinrichtung kann dann den Schlitten, und damit die j eweilige Führung in der Mittenlage zentrieren. Somit ist es möglich, dass sich die Kontaktvorrichtung oder die Ladekontaktvorrichtung vor einem Zusammenführen in die Kontaktposition bezogen auf die Ausgleichseinheit in einer Mittenlage befindet, aus der heraus dann die Ausgleichsbewegung ausführt werden kann. Die Federn können in der Mittenlage mit einer Kraft unbelastet sein oder vorgespannt sein, so, dass sich die j eweiligen Federkräfte in der Mittenlage gegenseitig aufheben. So kann sichergestellt werden, dass in j edem Fall immer eine Ausgleichsbewegung möglich ist und die Kontaktvorrichtung oder die Ladekontaktvorrichtung eine definierte Position während des Zusammenführens einnimmt. The compensating unit can be designed with at least one restoring device that can position a carriage in a central position of the guide. The restoring device can then center the carriage and thus the respective guide in the central position. It is thus possible for the contact device or the charging contact device to be in a central position relative to the compensation unit before it is brought together into the contact position, from which the compensation movement can then be carried out. In the middle position, the springs can be unloaded with a force or can be prestressed in such a way that the respective spring forces cancel each other out in the middle position. In this way it can be ensured that a compensating movement is always possible in each case and that the contact device or the charging contact device assumes a defined position during the bringing together.
Die Rückstelleinrichtung kann durch zwei Federn, bevorzugt Druckfedern, die einander gegenüberliegend beiderseits des Schlittens angeordnet sein können, ausgebildet sein. Die Federn können entlang der j ewei- ligen Führung an j eder Seite des Schlittens oder auch an einer anderen geeigneten Stelle angebracht sein. Eine Ausgleichsbewegung kann dann zu einer Kontraktion und einer Expansion der j eweils gegenüberliegenden Federn führen. The restoring device can be formed by two springs, preferably compression springs, which can be arranged opposite one another on both sides of the carriage. The springs can along the j ewei- ligen guide on each side of the carriage or at another suitable location. A compensatory movement can then lead to a contraction and an expansion of the respective opposing springs.
Die Ausgleichseinheit kann mit einer ersten Achse und einer zweiten Achse ausgebildet sein, wobei die Achsen Rotationsbewegungen um eine erste Rotationsachse X' und um eine orthogonal zu der ersten Rotationsachse verlaufende zweite Rotationsachse Y' ermöglichen können. Die Ausgleichseinheit kann folglich so beschaffenen sein, dass diese zumindest teilweise um die erste Achse und um die zweite Achse kippbar bzw. schwenkbar ist. Mittels der Achsen wird es dann möglich, die Kontaktvorrichtung oder die Ladekontaktvorrichtung um einen Winkel relativ zu einer horizontalen Ebene so zu kippen, dass die Kontaktvorrichtung bzw. die Ladekontaktvorrichtung mit einer Hochachse orthogonal zu der horizontalen Ebene ausgerichtet ist. Gleichfalls ist es möglich, die Kontaktvorrichtung und die Ladekontaktvorrichtung relativ zueinander so auszurichten, dass deren j eweiligen Hochachsen miteinander fluchten. Ein eventueller Winkelversatz eines Fahrzeugs, relativ bezogen auf die horizontale Ebene bzw. einen Untergrund, beispielsweise hervorgerufen durch eine einseitige Beladung des Fahrzeugs, kann dann mittels der Ausgleichseinheit leicht korrigiert werden. The compensating unit can be designed with a first axis and a second axis, wherein the axes can enable rotational movements about a first axis of rotation X′ and about a second axis of rotation Y′ running orthogonally to the first axis of rotation. The compensating unit can consequently be designed in such a way that it can be tilted or pivoted at least partially about the first axis and about the second axis. By means of the axes it is then possible to tilt the contact device or the charging contact device at an angle relative to a horizontal plane in such a way that the contact device or the charging contact device is aligned with a vertical axis orthogonal to the horizontal plane. It is also possible to align the contact device and the charging contact device relative to one another in such a way that their respective vertical axes are aligned with one another. Any angular misalignment of a vehicle, relative to the horizontal plane or a surface, caused for example by loading the vehicle on one side, can then be easily corrected by means of the compensation unit.
Die Ausgleichseinheit kann mit einer weiteren Achse ausgebildet sein, wobei die weitere Achse eine Rotationsbewegung um eine orthogonal zu den Koordinatenachsen X, Y verlaufende weitere Rotationsachse Z ermöglichen kann. Die weitere Achse bzw. weitere Rotationsachse Z ist dann in einer vertikalen Ebene relativ zu der horizontalen Ebene positioniert und ermöglicht eine Rotation von Teilen der Ausgleichseinheit und damit der Kontaktvorrichtung oder der Ladekontaktvorrichtung relativ zueinander. Folglich kann die Kontaktvorrichtung relativ zu der Ladekontaktvorrichtung um eine gemeinsame Hochachse bewegt bzw. geschwenkt werden, sodass auch eine relativ bezogen auf eine horizontale Ebene nicht rotationssymmetrisch ausgebildete Kontaktvorrichtung und/oder Ladekontaktvorrichtung in der gewünschten Weise durch Rotation eine Ausgleichsbewegung ausführen kann, um beispielsweise einen Formschluss in der Kontaktposition herzustellen. The compensating unit can be designed with a further axis, wherein the further axis can enable a rotational movement about a further rotational axis Z running orthogonally to the coordinate axes X, Y. The further axis or further axis of rotation Z is then positioned in a vertical plane relative to the horizontal plane and enables parts of the compensation unit and thus the contact device or the charging contact device to rotate relative to one another. Consequently, the contact device can be moved or pivoted relative to the charging contact device about a common vertical axis, so that a relative relative to a horizontal Plane non-rotationally symmetrical contact device and / or charging contact device can perform a compensating movement in the desired manner by rotation, for example to produce a form fit in the contact position.
Die Ausgleichseinheit kann mit zumindest einer weiteren Rückstelleinrichtung ausgebildet sein, die zumindest eine der Achsen in einer Winkellage positionieren kann. The compensating unit can be designed with at least one further restoring device which can position at least one of the axles in an angular position.
Die weitere Rückstelleinrichtung kann durch zumindest eine Feder, bevorzugt Torsionsfeder, die an der Achse und/oder einem Achsenlager angeordnet sein kann, ausgebildet sein. Unabhängig davon, ob die Achse oder das Achsenlager drehbar ausgebildet ist, kann die Feder fest an der Achse und dem Achsenlager befestigt sein, sodass die Achse und das Achsenlager relativ zueinander in zwei entgegengesetzten Richtungen bewegt werden können. Ist die Feder vollständig entspannt, befindet sich die Achse und das Achsenlager in einer Mittenlage relativ zueinander. Alternativ kann die Rückstelleinrichtung auch durch zwei gegeneinander wirkende Federn, beispielsweise Zugfedern oder Druckfedern, ausgebildet sein. Die Federn können in der Winkellage mit einer Kraft unbelastet sein oder vorgespannt sein, so, dass sich die j eweiligen Federkräfte in der Winkellage gegenseitig aufheben. The further restoring device can be formed by at least one spring, preferably a torsion spring, which can be arranged on the axle and/or an axle bearing. Irrespective of whether the axle or the axle bearing is rotatable, the spring can be fixedly attached to the axle and the axle bearing, so that the axle and the axle bearing can be moved in two opposite directions relative to one another. When the spring is fully relaxed, the axle and axle bearing are in a central position relative to each other. Alternatively, the restoring device can also be formed by two counteracting springs, for example tension springs or compression springs. In the angular position, the springs can be unloaded with a force or can be prestressed in such a way that the respective spring forces cancel each other out in the angular position.
Das erfindungsgemäße Schnellladesystem für elektrisch angetriebene Fahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Busse oder dergleichen, umfasst eine an einem Fahrzeugboden eines Fahrzeugs anordbare Ladekontaktvorrichtung und eine auf oder zumindest teilweise in einem mit dem Fahrzeug befahrbaren Untergrund unterhalb des Fahrzeugs anordbarer Kontaktvorrichtung, wobei die Kontaktvorrichtung Kontakte aufweist, mit denen j eweils ein Ladekontakt der Ladekontaktvorrichtung zur Ausbildung einer Kontaktpaarung kontaktierbar ist, wobei das Schnellladesystem eine erfindungsgemäße Positioniervorrichtung umfasst. Die Kontaktvorrichtung oder die Ladekontaktvorrichtung können an einer Positioniereinrichtung der Positioniervorrichtung angeordnet sein. Demnach kann die Kontaktvorrichtung oder die Ladekontaktvorrichtung unmittelbar an der Positioniereinrichtung angeordnet sein, wobei sich dann die Ausgleichseinheit an der j eweils gegenüberliegenden Ladekontaktvorrichtung bzw. der Kontaktvorrichtung befinden kann. The rapid charging system according to the invention for electrically driven vehicles, in particular passenger cars, trucks, buses or the like, comprises a charging contact device that can be arranged on a vehicle floor of a vehicle and a contact device that can be arranged on or at least partially in an underground that the vehicle can drive on underneath the vehicle, the contact device having contacts with which one charging contact of the charging contact device can be contacted to form a contact pairing, the rapid charging system comprising a positioning device according to the invention. The contact device or the charging contact device can be arranged on a positioning device of the positioning device. Accordingly, the contact device or the charging contact device can be arranged directly on the positioning device, in which case the compensation unit can then be located on the respectively opposite charging contact device or contact device.
Weiter kann die Kontaktvorrichtung oder die Ladekontaktvorrichtung an einer Ausgleichseinheit der Positioniervorrichtung angeordnet sein. Die Kontaktvorrichtung oder die Ladekontaktvorrichtung i st dann unmittelbar mit der Ausgleichseinheit verbunden, wobei dann die j eweils gegenüberliegende Ladekontaktvorrichtung bzw. Kontaktvorrichtung an einem Untergrund oder einem Fahrzeug unmittelbar befestigt sein kann. Alternativ kann die dann gegenüberliegende Ladekontaktvorrichtung bzw. Kontaktvorrichtung auch unmittelbar an einer Positioniereinrichtung der Positioniervorrichtung angeordnet sein. Folglich kann sich die Positioniereinrichtung dann auch an einem Fahrzeug oder einem Untergrund befinden, wobei die Ausgleichseinheit dann auch an dem Fahrzeug oder dem Untergrund angeordnet sein kann. In allen Fällen ist es möglich, mittels der Ausgleichseinheit eine Ausgleichsbewegung auszuführen, die zu einer lagegenauen Positionierung von Kontaktvorrichtung und Ladekontaktvorrichtung in der Kontaktposition führt. Furthermore, the contact device or the charging contact device can be arranged on a balancing unit of the positioning device. The contact device or the charging contact device is then connected directly to the compensation unit, in which case the respectively opposite charging contact device or contact device can then be attached directly to a substrate or a vehicle. Alternatively, the opposite charging contact device or contact device can also be arranged directly on a positioning device of the positioning device. Consequently, the positioning device can then also be located on a vehicle or on a subsurface, in which case the compensation unit can then also be arranged on the vehicle or on the subsurface. In all cases, it is possible to perform a compensating movement by means of the compensating unit, which leads to a precise positioning of the contact device and charging contact device in the contact position.
Die Kontaktvorrichtung kann mit Kontakten und/oder die Ladekontaktvorrichtung mit Ladekontakten ausgebildet sein, die j eweils entgegen einer Federkraft bewegbar ausgebildet sein können. Bei der Kontaktvorrichtung und/oder der Ladekontaktvorrichtung können die Kontakte bzw. Ladekontakte federnd gelagert angeordnet sein. Bei einem Zusammenführen von Kontakten und Ladekontakten können diese mit der j eweiligen Federkraft aneinander gedrückt werden, sodass eine innige Kontaktierung sichergestellt ist. Insbesondere wenn eine Vielzahl von Kontakten und Ladekontakten miteinander kontaktiert werden, können mittels der federnden Lagerung eventuelle Unebenheiten bzw. Toleranzen zwischen der Kontaktvorrichtung und der Ladekontaktvorrichtung ausgeglichen werden. Auch können die Kontakte und/oder Ladekontakte in unterschiedlichen Höhen relativ zu einer Kontaktebene oder Kontaktfläche der Kontaktvorrichtung und der Ladekontaktvorrichtung hervorstehen, sodass eine definierte Kontaktreihenfolge bei einem Zusammenführen von Kontaktvorrichtung und Ladekontaktvorrichtung eingehalten werden kann. The contact device can be designed with contacts and/or the charging contact device with charging contacts, which can each be designed to be movable against a spring force. In the case of the contact device and/or the charging contact device, the contacts or charging contacts can be arranged in a resiliently mounted manner. When contacts and charging contacts are brought together, they can be pressed together with the respective spring force, so that intimate contact is ensured. In particular, if a large number of contacts and charging contacts are in contact with one another, any unevenness or tolerances can be compensated for by means of the resilient mounting be balanced between the contact device and the charging contact device. The contacts and/or charging contacts can also protrude at different heights relative to a contact plane or contact surface of the contact device and the charging contact device, so that a defined contact sequence can be maintained when the contact device and charging contact device are brought together.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Kontaktieren von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Busse oder dergleichen, mit einem Schnellladesystem, umfasst das Schnellladesystem eine an einem Fahrzeugboden eines Fahrzeugs anordbare Ladekontaktvorrichtung und eine auf oder zumindest teilweise in einem mit dem Fahrzeug befahrbaren Untergrund unterhalb des Fahrzeugs anordbare Kontaktvorrichtung, wobei die Kontaktvorrichtung Kontakte aufweist, mit denen j eweils ein Ladekontakt der Ladekontaktvorrichtung zur Ausbildung einer Kontaktpaarung kontaktiert wird, wobei mittels einer Positioniereinrichtung der Positioniervorrichtung die Kontaktvorrichtung relativ zu der Ladekontaktvorrichtung zumindest in einer vertikalen Richtung und in einer horizontalen Richtung in einer Kontaktposition positioniert wird, derart, dass eine elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem Fahrzeug und einer stationären Ladestation in der Kontaktposition ausgebildet wird, wobei mit einer Ausgleichseinheit der Positioniervorrichtung eine von einer mit der Positioniereinrichtung ausgeführten Bewegung in der horizontalen Richtung unabhängige Bewegung der Kontaktvorrichtung relativ zu der Ladekontaktvorrichtung in einer horizontalen Richtung ausgeführt wird. Zu den vorteilhaften Wirkungen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf die Vorteilsbeschreibung der erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung verwiesen. In the method according to the invention for contacting electrically powered vehicles, in particular passenger cars, trucks, buses or the like, with a rapid charging system, the rapid charging system comprises a charging contact device that can be arranged on a vehicle floor of a vehicle and a contact device that can be arranged on or at least partially in an underground that the vehicle can drive on underneath the vehicle, the contact device having contacts with which one charging contact of the charging contact device is contacted to form a contact pairing, with the contact device being contacted relative to the charging contact by means of a positioning device of the positioning device device is positioned in a contact position at least in a vertical direction and in a horizontal direction, such that an electrically conductive connection is formed between the vehicle and a stationary charging station in the contact position, with a compensation unit of the positioning device being used to perform a movement of the contact device relative to the charging contact device in a horizontal direction that is independent of a movement in the horizontal direction that is carried out with the positioning device. For the advantageous effects of the method according to the invention, reference is made to the description of the advantages of the positioning device according to the invention.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus den Merkmalsbeschreibungen der auf den Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüche. Die Erfindung ist prinzipiell für j ede Art von Elektrofahrzeug nutzbar, welches mit Batterien bzw. Akkumulatoren betrieben wird, die nachgeladen werden müssen. Further advantageous embodiments of the method result from the feature descriptions of the dependent claims referring back to claim 1. In principle, the invention can be used for any type of electric vehicle that is operated with batteries or accumulators that have to be recharged.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Preferred embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 : Eine schemati sche Darstellung eines ersten Schnellladesystems; Fig. 1: A schematic representation of a first rapid charging system;
Fig. 2: eine schematische Darstellung eines zweiten Schnellladesystems; 2 shows a schematic representation of a second rapid charging system;
Fig. 3: eine schematische Darstellung eines dritten Schnellladesystems; 3 shows a schematic representation of a third rapid charging system;
Fig. 4: eine schematische Darstellung eines vierten Schnellladesystems; 4: a schematic representation of a fourth rapid charging system;
Fig. 5: eine perspektivische Darstellung einer Ausgleichseinheit; 5: a perspective representation of a compensation unit;
Fig. 6: eine Horizontalschnittansicht der Ausgleichseinheit ausFig. 6: a horizontal sectional view of the compensation unit
Fig. 5; Figure 5;
Fig. 7: eine Seitenansicht der Ausgleichseinheit aus Fig. 5; FIG. 7: a side view of the compensation unit from FIG. 5;
Fig. 8: eine Längsschnittansicht der Ausgleichseinheit aus Fig. 5; FIG. 8: a longitudinal sectional view of the compensation unit from FIG. 5;
Fig. 9: eine Vorderansicht der Ausgleichseinheit aus Fig. 5; FIG. 9: a front view of the compensation unit from FIG. 5;
Fig. 10: eine Querschnittansicht der Ausgleichseinheit aus Fig. 5; FIG. 10: a cross-sectional view of the compensation unit from FIG. 5;
Fig. 11 : eine Draufsicht der Ausgleichseinheit aus Fig. 5. Fig. 11: a plan view of the compensation unit from Fig. 5.
Die Fig. 1 zeigt eine Prinzipdarstellung eines Schnellladesystems 10, welches eine Kontaktvorrichtung 1 1 und eine Ladekontaktvorrichtung 12 sowie eine Positioniervorrichtung 13 umfasst. Die PositioniervorrichtungFig. 1 shows a schematic representation of a rapid charging system 10, which has a contact device 11 and a charging contact device 12 and a positioning device 13 . The positioning device
13 ist ihrerseits durch eine Positioniereinrichtung 14 und eine Ausgleichseinheit 15 ausgebildet. Die Ladekontaktvorrichtung 12 ist unterhalb eines hier nur ab schnittsweise dargestellten Fahrzeugs 16 und die Positioniereinrichtung 14 auf bzw. in einem hier nur abschnittweise dargestellten Untergrund 17 angeordnet bzw. befestigt. Die Kontaktvorrichtung 1 1 ist in der hier dargestellten Kontaktposition 18 mit der Ladekontaktvorrichtung 12 verbunden. Die Kontaktvorrichtung 1 1 ist mit der Ausgleichseinheit 15 unmittelbar verbunden, die ihrerseits mit der Positioniereinrichtung 14 verbunden ist. Bei einem Zusammenführen von Kontaktvorrichtung 1 1 und Ladekontaktvorrichtung 12 in die Kontaktposition 18 wird die Kontaktvorrichtung 1 1 von der Positioniervorrichtung13 is in turn formed by a positioning device 14 and a compensation unit 15 . The charging contact device 12 is arranged or fastened below a vehicle 16 shown here only in sections, and the positioning device 14 on or in a substrate 17 shown here only in sections. The contact device 11 is connected to the charging contact device 12 in the contact position 18 shown here. The contact device 11 is directly connected to the compensating unit 15, which in turn is connected to the positioning device 14. When contact device 11 and charging contact device 12 are merged into contact position 18, contact device 11 is moved from the positioning device
14 in drei Raumachsen 19 bewegt, wobei sich eine Abweichung in einer horizontalen Richtung bei dem Zusammenführen von Kontaktvorrichtung 1 1 und Ladekontaktvorrichtung 12 ergeben kann. Die Ausgleichseinheit14 moves in three spatial axes 19, with a deviation in a horizontal direction when merging contact device 1 1 and charging contact device 12 can result. The balancing unit
15 ermöglicht hier eine davon unabhängige Ausgleichsbewegung in der horizontalen Richtung die hier von der Kontaktvorrichtung 1 1 ausgeführt wird, derart, dass diese die Kontaktposition 18 lagerichtig bzw. formschlüssig einnehmen kann. 15 enables a compensatory movement in the horizontal direction that is independent of this and is carried out here by the contact device 11, in such a way that it can assume the contact position 18 in the correct position or in a form-fitting manner.
Die Fig. 2 zeigt ein Schnellladesystem 20 mit einer Kontaktvorrichtung 1 1 und einer Ladekontaktvorrichtung 12 und einer Positioniervorrichtung 21. Die Positioniervorrichtung 21 umfasst hier eine Positioniereinrichtung 1 1 und eine Ausgleichseinheit 15. Die Ausgleichseinheit 15 ist an einem Fahrzeug 16 angeordnet und mit der Ladekontaktvorrichtung 12 verbunden. Die Kontaktvorrichtung 1 1 ist an der Positioniereinrichtung 14 angeordnet, die ihrerseits auf einem Untergrund 17 angeordnet i st. 2 shows a rapid charging system 20 with a contact device 11 and a charging contact device 12 and a positioning device 21. The positioning device 21 here includes a positioning device 11 and a balancing unit 15. The balancing unit 15 is arranged on a vehicle 16 and connected to the charging contact device 12. The contact device 1 1 is arranged on the positioning device 14, which in turn is arranged on a substrate 17 i st.
Die Fig. 3 zeigt ein Schnellladesystem 22 mit einer Kontaktvorrichtung 1 1 und einer Ladekontaktvorrichtung 12 sowie eine Positioniervorrichtung 23. Die Kontaktvorrichtung 1 1 ist auf bzw. in einem Untergrund 17 unmittelbar angeordnet, wobei an einem Fahrzeug 16 eine Positioniereinrichtung 14 der Positioniervorrichtung 23 zusammen mit einer Aus- gleichseinheit 15 angeordnet ist, wobei die Ladekontaktvorrichtung 12 unmittelbar an der Ausgleichseinheit 15 befestigt ist. Insbesondere ist hier die Ladekontaktvorrichtung 12 in Richtung des Untergrunds 17 bzw. der Kontaktvorrichtung 1 1 bewegbar ausgebildet. Fig. 3 shows a rapid charging system 22 with a contact device 11 and a charging contact device 12 and a positioning device 23. The contact device 11 is arranged directly on or in a substrate 17, with a vehicle 16 having a positioning device 14 of the positioning device 23 together with a same unit 15 is arranged, wherein the charging contact device 12 is attached directly to the equalizing unit 15. In particular, the charging contact device 12 is designed to be movable in the direction of the substrate 17 or the contact device 11.
Die Fig. 4 zeigt ein Schnellladesystem 24 mit einer Kontaktvorrichtung 1 1 und einer Ladekontaktvorrichtung 12 sowie einer Positioniervorrichtung 25. Die Positioniervorrichtung 25 umfasst eine Positioniereinrichtung 14 und eine Ausgleichseinheit 15. Die Positioniereinrichtung 14 ist hier an einem Fahrzeug 16 und die Ausgleichseinheit 15 an bzw. in einem Untergrund 17 angeordnet. Die Ladekontaktvorrichtung 12 ist mittels der Positioniereinrichtung 14 in Richtung des Untergrunds 17 bzw. der Kontaktvorrichtung 1 1 bewegbar. Eine eventuelle Lageabweichung kann über die Ausgleichseinheit 15 bzw. eine Bewegung der Kontaktvorrichtung 1 1 ausgeglichen werden. 4 shows a rapid charging system 24 with a contact device 11 and a charging contact device 12 as well as a positioning device 25. The positioning device 25 comprises a positioning device 14 and a compensation unit 15. The positioning device 14 is here on a vehicle 16 and the compensation unit 15 on or in a substrate 17. The charging contact device 12 can be moved in the direction of the substrate 17 or the contact device 11 by means of the positioning device 14 . Any positional deviation can be compensated for via the compensation unit 15 or a movement of the contact device 11.
Eine Zusammenschau der Fig. 5 bis 11 zeigt eine Ausgleichseinheit 26, die mit einem der Schnellladesysteme entsprechend der Darstellungen in den Fig. 1 bis 4 nutzbar ist. Die Ausgleichseinheit 26 ist aus einem ersten Rahmenträger 27, einem zweiten Rahmenträger 28, einem dritten Rahmenträger 29 und einem vierten Rahmenträger 30 ausgebildet. Der erste Rahmenträger 27, der zweite Rahmenträger 28 und der dritte Rahmenträger 29 bilden zusammen einen Kreuztisch 3 1 aus. Zwischen dem ersten Rahmenträger 27 und dem zweiten Rahmenträger 28 ist eine erste Führung 32 ausgebildet, die eine Bewegung entlang einer ersten Koordinatenachse X ermöglicht. Zwischen dem zweiten Rahmenträger 28 und dem dritten Rahmenträger 29 ist eine zweite Führung 33 ausgebildet, die eine Bewegung entlang einer zweiten Koordinatenachse Y in einer durch die ersten Koordinatenachse X und die zweite Koordinatenachse Y definierten horizontalen Ebene 34 ermöglichen. A synopsis of FIGS. 5 to 11 shows a compensating unit 26 which can be used with one of the rapid charging systems as shown in FIGS. 1 to 4. The balancing unit 26 is made up of a first frame support 27 , a second frame support 28 , a third frame support 29 and a fourth frame support 30 . The first frame support 27, the second frame support 28 and the third frame support 29 together form a cross table 3 1 . A first guide 32 is formed between the first frame support 27 and the second frame support 28 and enables a movement along a first coordinate axis X. A second guide 33 is formed between the second frame support 28 and the third frame support 29, which guide enables a movement along a second coordinate axis Y in a horizontal plane 34 defined by the first coordinate axis X and the second coordinate axis Y.
Die erste Führung 32 ist aus zwei parallelen Bahnen 35 gebildet, die ihrerseits aus einer Stange 36 und einer daran bewegbaren Buchse 37 ausgebildet sind. Die Stange 36 umgibt beiderseits der Buchse 37 eine Druckfeder 38. Beide Druckfedern 38 bilden eine Rückstelleinrichtung 39 der Ausgleichseinheit 26 aus. Die Rückstelleinrichtung 39 positioniert den zweiten Rahmenträger 28 in einer hier dargestellten Mittenlage relativ zu dem ersten Rahmenträger 27 und ermöglicht eine freie Bewegbarkeit des zweiten Rahmenträgers 28 an dem ersten Rahmenträger 27 entlang der ersten Führung 32. The first guide 32 is formed from two parallel tracks 35, which in turn are formed from a rod 36 and a sleeve 37 movable thereon. The rod 36 surrounds the socket 37 on both sides Compression spring 38. Both compression springs 38 form a restoring device 39 of the compensating unit 26. The resetting device 39 positions the second frame support 28 in a central position shown here relative to the first frame support 27 and enables the second frame support 28 to move freely on the first frame support 27 along the first guide 32.
Die zweite Führung 33 ist ebenfalls mit zwei parallelen Bahnen 40 mit j eweils Stangen 41 , Buchsen 42 und Druckfedern 43 ausgebildet, derart, dass eine freie Bewegung des dritten Rahmenträgers 29 relativ zu dem zweiten Rahmenträger 28 möglich ist. The second guide 33 is also formed with two parallel tracks 40, each with rods 41, bushings 42 and compression springs 43, such that free movement of the third frame beam 29 relative to the second frame beam 28 is possible.
Ergänzend i st hier bei dem j eweiligen Bahnen 35 und 40 an den Buchsen 37 bzw. 42 j eweils ein Radsatz 44, 45 vorgesehen, der in einer Führungsschiene 46 bzw. 47 läuft. Hierdurch kann eine besonders reibungsfreie und genaue Bewegung der ersten Führung 32 und der zweiten Führung 33 gewährleitet werden. In addition, a wheel set 44, 45 is provided on the respective tracks 35 and 40 on the bushings 37 and 42, respectively, and runs in a guide rail 46 and 47, respectively. In this way, a particularly friction-free and precise movement of the first guide 32 and the second guide 33 can be guaranteed.
Der dritte Rahmenträger 29 ist überdies mit einer ersten Achse 48 j eweils mit der Buchse 42 verbunden, sodass der dritte Rahmenträger 29 um eine erste Rotationsachse X' geschwenkt werden kann. Der vierte Rahmenträger 30 ist mit einer zweiten Achse 49 mit dem dritten Rahmenträger 29 so verbunden, dass der vierte Rahmenträger 30 um eine zweite Rotationsachse Y' geschwenkt werden kann. An dem vierten Rahmenträger 30 ist eine weitere Achse 50 vorgesehen, an der eine Befestigungseinrichtung 51 , für bei spielsweise eine Befestigung einer hier nicht dargestellten Kontaktvorrichtung, drehbar gelagert ist. Die weitere Achse 50 ist über ein Achsenlager 61 drehbar an dem vierten Rahmenträger 30 befestigt. Mit der weiteren Achse 50 ist so eine Rotationsbewegung um eine orthogonal zu den Koordinatenachsen X, Y verlaufende weitere Rotationsachse Z möglich. Die Ausgleichseinheit 26 kann so nicht nur eine freie Bewegung entlang der Koordinatenachsen X, Y ausführen, sondern auch eine Kipp- bzw. Schwenkbewegung um die Rotationsachsen X', Y' und Z. Eine an der Befestigungseinrichtung 51 montierte Kontaktvorrichtung kann so an eine nahezu beliebige Lage bzw. Relativposition einer Ladekontaktvorrichtung angepasst werden. The third frame support 29 is also connected to the bushing 42 with a first axis 48 in each case, so that the third frame support 29 can be pivoted about a first axis of rotation X′. The fourth frame member 30 is connected to the third frame member 29 by a second axis 49 such that the fourth frame member 30 can be pivoted about a second axis of rotation Y′. A further axle 50 is provided on the fourth frame support 30, on which a fastening device 51, for example for fastening a contact device not shown here, is rotatably mounted. The additional axle 50 is rotatably attached to the fourth frame support 30 via an axle bearing 61 . With the further axis 50, a rotational movement about a further rotational axis Z running orthogonally to the coordinate axes X, Y is possible. The compensating unit 26 can not only perform a free movement along the coordinate axes X, Y, but also a tilting or pivoting movement about the rotation axes X', Y' and Z. One on the fastening device 51 mounted contact device can be adapted to almost any location or relative position of a charging contact device.
An der j eweils ersten Achse 48, zweiten Achse 49 und der weiteren Achse 50 ist j eweil s eine Feder 52, 53 und 54 angeordnet, wobei die Federn 52, 53 und 54 eine weitere Rückstelleinrichtung 55 ausbilden. Auch hier bewirkt eine Bewegung bzw. Rotation um die j eweilige Rotationsachse X' , Y' oder Z eine Rückstellkraft der j eweils einander gegenüberliegenden Federn 52, 53 bzw. 54. A spring 52, 53 and 54 is arranged on each of the first axle 48, second axle 49 and the additional axle 50, with the springs 52, 53 and 54 forming an additional restoring device 55. Here, too, a movement or rotation about the respective axis of rotation X', Y' or Z causes a restoring force of the respective opposite springs 52, 53 or 54.
Der vierte Rahmenträger 30 besteht aus einem dielektrischen Material, insbesondere Kunststoff, und bildet aus Rippen 56 eine Trägerstruktur 57 mit Durchtrittsöffnungen 58 aus. Durch die Durchtrittsöfffnungen 58 können hier nicht dargestellte Kabel hindurchgeführt werden. Der erste Rahmenträger 27 weist ebenfalls eine Trägerstruktur 59 mit Durchtrittsöffnungen 60 auf, sodass die betreffenden Kabel ohne Umwege direkt durch die Durchtrittsöffnungen 58 und 60 j eweils hindurchgeführt werden können. Da die Trägerstrukturen 57 und 59 aus einem dielektrischen Material bestehen, kann in diesem Bereich auf eine Isolierung der Kabel verzichtet werden, wodurch eine Bewegbarkeit der Kabel in diesem vergleichbar kurzen Abschnitt wesentlich verbessert und ein Kabelbruch auf Dauer vermieden werden kann. The fourth frame support 30 consists of a dielectric material, in particular plastic, and forms a support structure 57 with passage openings 58 from ribs 56 . Cables (not shown here) can be passed through the passage openings 58 . The first frame support 27 also has a support structure 59 with through-openings 60, so that the cables in question can be guided directly through the through-openings 58 and 60 in each case without any detours. Since the support structures 57 and 59 consist of a dielectric material, there is no need to insulate the cables in this area, which means that the mobility of the cables in this comparatively short section is significantly improved and cable breakage can be avoided in the long term.

Claims

Patentansprüche Positioniervorrichtung ( 13 , 21 , 23 , 25) für ein Schnellladesystem ( 10, 20, 22, 24) für elektrisch angetriebene Fahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Busse oder dergleichen, wobei das Schneiladesystem eine an einem Fahrzeugboden eines Fahrzeugs ( 16) anordbare Ladekontaktvorrichtung (12) und eine auf oder zumindest teilweise in einem mit dem Fahrzeug befahrbaren Untergrund (17) unterhalb des Fahrzeugs anordbare Kontaktvorrichtung (1 1 ) umfasst, wobei die Kontaktvorrichtung Kontakte aufweist, mit denen j eweils ein Ladekontakt der Ladekontaktvorrichtung zur Ausbildung einer Kontaktpaarung kontaktierbar ist, wobei mittels einer Positioniereinrichtung ( 14) der Positioniervorrichtung die Kontaktvorrichtung relativ zu der Ladekontaktvorrichtung zumindest in einer vertikalen Richtung und in einer horizontalen Richtung in einer Kontaktposition positionierbar ist, derart, dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Fahrzeug und einer stationären Ladestation in der Kontaktposition ausbildbar i st, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Positioniervorrichtung eine Ausgleichseinheit ( 15 , 26) umfasst, wobei mit der Ausgleichseinheit eine von einer mit der Positioniereinrichtung ausgeführten Bewegung in der horizontalen Richtung unabhängige Bewegung der Kontaktvorrichtung relativ zu der Ladekontaktvorrichtung in einer horizontalen Richtung ausführbar ist. Positioniervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Positioniereinrichtung (14) zumindest einen Antrieb aufweist, mittels dem die Kontaktvorrichtung (11) relativ zu der Ladekontaktvorrichtung (12) bewegbar ist, wobei die Ausgleichseinheit (15, 26) antriebslos ausgebildet ist. Positioniervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ausgleichseinheit (15, 26) eine Bewegung des Fahrzeugs (16) in der Kontaktposition (18) in zumindest der horizontalen Richtung relativ zu dem Untergrund (17) ermöglicht. Positioniervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ausgleichseinheit (15, 26) einen Kreuztisch (31) aufweist. Positioniervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ausgleichseinheit (15, 26) zwei Rahmenträger (27, 28, 29, 30), bevorzugt drei Rahmenträger, besonders bevorzugt vier Rahmenträger, aufweist, wobei die Rahmenträger über Schubgelenke und/oder Drehgelenke miteinander verbunden und relativ zueinander in der horizontalen Richtung bewegbar und/oder kippbar ausgebildet sind. Positioniervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass zumindest ein Rahmenträger (27, 28, 29, 30) aus einem dielektrischen Material ausgebildet ist. 7. Positioniervorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass zumindest ein Rahmenträger (27, 30), vorzugsweise zwei Rahmenträger, mit einer sich in einer horizontalen Ebene (34) erstreckenden Trägerstruktur (57, 59) ausgebildet ist, wobei innerhalb der Trägerstruktur Durchtrittsöffnungen (58, 60) für elektrische Leiter der Positioniervorrichtung (13, 21, 23, 25) ausgebildet sind. Positioning device (13, 21, 23, 25) for a rapid charging system (10, 20, 22, 24) for electrically driven vehicles, in particular passenger cars, trucks, buses or the like, the rapid charging system having a charging contact device (12) which can be arranged on a vehicle floor of a vehicle (16) and a contact device (1st 1), wherein the contact device has contacts with which one charging contact of the charging contact device can be contacted to form a pair of contacts, wherein the contact device can be positioned in a contact position relative to the charging contact device at least in a vertical direction and in a horizontal direction by means of a positioning device (14) of the positioning device, such that an electrically conductive connection can be formed between the vehicle and a stationary charging station in the contact position, characterized in that the positioning device has a compensation unit (15, 26), wherein a movement of the contact device relative to the charging contact device in a horizontal direction that is independent of a movement in the horizontal direction that is carried out with the positioning device can be carried out with the compensation unit. Positioning device according to Claim 1, characterized in that the positioning device (14) has at least one drive, by means of which the contact device (11) can be moved relative to the charging contact device (12), the compensating unit (15, 26) being designed without a drive. Positioning device according to Claim 1 or 2, characterized in that the compensating unit (15, 26) enables movement of the vehicle (16) in the contact position (18) in at least the horizontal direction relative to the ground (17). Positioning device according to one of the preceding claims, characterized in that the compensating unit (15, 26) has a compound table (31). Positioning device according to one of the preceding claims, characterized in that the compensation unit (15, 26) has two frame supports (27, 28, 29, 30), preferably three frame supports, particularly preferably four frame supports, wherein the frame supports are connected to one another via sliding joints and/or rotary joints and are designed to be movable and/or tiltable relative to one another in the horizontal direction. Positioning device according to Claim 5, characterized in that at least one frame support (27, 28, 29, 30) is formed from a dielectric material. 7. Positioning device according to Claim 5 or 6, characterized in that at least one frame support (27, 30), preferably two frame supports, is formed with a support structure (57, 59) extending in a horizontal plane (34), passage openings (58, 60) for electrical conductors of the positioning device (13, 21, 23, 25) being formed within the support structure.
8. Positioniervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Leiter der Positioniervorrichtung (13, 21, 23 25) durch die Durchtrittsöffnungen (58, 60) hindurch geführt und zumindest abschnittsweise unisolierte Leiter sind. 8. Positioning device according to claim 7, characterized in that the conductors of the positioning device (13, 21, 23, 25) are guided through the passage openings (58, 60) and are at least partially uninsulated conductors.
9. Positioniervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ausgleichseinheit (15, 26) mit einer Befestigungseinrichtung (51) für die Kontaktvorrichtung (11) oder Ladekontaktvorrichtung (12) ausgebildet ist. 9. Positioning device according to one of the preceding claims, characterized in that the compensating unit (15, 26) is designed with a fastening device (51) for the contact device (11) or charging contact device (12).
10. Positioniervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ausgleichseinheit (15, 26) mit einer ersten Führung (32) und einer zweiten Führung (33) ausgebildet ist, wobei die Führungen Bewegungen entlang einer ersten Koordinatenachse (X) und einer orthogonal zu der ersten Koordinatenachse verlaufenden zweiten Koordinatenachse (Y) ermöglichen. 10. Positioning device according to one of the preceding claims, characterized in that the compensating unit (15, 26) is designed with a first guide (32) and a second guide (33), the guides enabling movements along a first coordinate axis (X) and a second coordinate axis (Y) running orthogonally to the first coordinate axis.
11. Positioniervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Führungen (32, 33) jeweils aus zwei parallelen Bahnen (35, 40) mit jeweils einem an der Bahn geführten Schlitten (37, 42, 44, 45) ausgebildet sind. Positioniervorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ausgleichseinheit (15, 26) mit zumindest einer Rückstelleinrichtung (39) ausgebildet ist, die einen Schlitten (37, 42, 44, 45) in einer Mittenlage der Führung (32, 33) positioniert. Positioniervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Rückstelleinrichtung (39) durch zwei Federn, bevorzugt Druckfedern (38, 43), die einander gegenüberliegend beiderseits des Schlittens (37, 42, 44, 45) angeordnet sind, ausgebildet ist. Positioniervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ausgleichseinheit (15, 26) mit einer ersten Achse (48) und einer zweiten Achse (49) ausgebildet ist, wobei die Achsen Rotationsbewegungen um eine erste Rotationsachse (X') und um eine orthogonal zu der ersten Rotationsachse verlaufende zweite Rotationsachse (Y') ermöglichen. Positioniervorrichtung nach Anspruch 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ausgleichseinheit (15, 26) mit einer weiteren Achse (50) ausgebildet ist, wobei die weitere Achse eine Rotationsbewegung um eine orthogonal zu den Koordinatenachsen (X, Y) verlaufende weitere Rotationsachse (Z) ermöglicht. Positioniervorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ausgleichseinheit (15, 26) mit zumindest einer weiteren Rückstelleinrichtung (55) ausgebildet ist, die zumindest eine der Achsen (48, 49, 50) in einer Winkellage positioniert. Positioniervorrichtung nach Anspruch 16, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die weitere Rückstelleinrichtung (55) durch zumindest eine Feder (52, 53, 54), bevorzugt Torsionsfeder, die an der Achse (48, 49, 50) und einem Achsenlager (61) angeordnet ist, ausgebildet ist. Schnellladesystem (10, 20, 22, 24) für elektrisch angetriebene Fahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Busse oder dergleichen, wobei das Schneiladesystem eine an einem Fahrzeugboden eines Fahrzeugs (16) anordbare Ladekontaktvorrichtung (12) und eine auf oder zumindest teilweise in einem mit dem Fahrzeug befahrbaren Untergrund (17) unterhalb des Fahrzeugs anordbare Kontaktvorrichtung (11) umfasst, wobei die Kontaktvorrichtung Kontakte aufweist, mit denen jeweils ein Ladekontakt der Ladekontaktvorrichtung zur Ausbildung einer Kontaktpaarung kontaktierbar ist, wobei das Schneiladesystem eine Positioniervorrichtung (13, 21, 23, 25) nach einem der vorangehenden Ansprüche umfasst. Schnellladesystem nach Anspruch 18, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kontaktvorrichtung (11) oder die Ladekontaktvorrichtung (12) an einer Positioniereinrichtung (14) der Positioniervorrichtung (13, 21, 23, 25) angeordnet ist. Schnellladesystem nach Anspruch 18 oder 19, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kontaktvorrichtung (11) oder die Ladekontaktvorrichtung11. Positioning device according to claim 10, characterized in that the guides (32, 33) each consist of two parallel tracks (35, 40) each with a carriage (37, 42, 44, 45) guided on the track. Positioning device according to Claim 10 or 11, characterized in that the compensating unit (15, 26) is designed with at least one restoring device (39) which positions a carriage (37, 42, 44, 45) in a central position of the guide (32, 33). Positioning device according to Claim 12, characterized in that the restoring device (39) is formed by two springs, preferably compression springs (38, 43) which are arranged opposite one another on both sides of the carriage (37, 42, 44, 45). Positioning device according to one of the preceding claims, characterized in that the compensating unit (15, 26) is designed with a first axis (48) and a second axis (49), the axes enabling rotational movements about a first axis of rotation (X') and about a second axis of rotation (Y') running orthogonally to the first axis of rotation. Positioning device according to Claim 14, characterized in that the compensating unit (15, 26) is designed with a further axis (50), the further axis enabling a rotational movement about a further rotational axis (Z) running orthogonally to the coordinate axes (X, Y). Positioning device according to Claim 14 or 15, characterized in that the compensating unit (15, 26) is designed with at least one further restoring device (55) which positions at least one of the axes (48, 49, 50) in an angular position. Positioning device according to Claim 16, characterized in that the further restoring device (55) is formed by at least one spring (52, 53, 54), preferably a torsion spring, which is arranged on the axle (48, 49, 50) and an axle bearing (61). Rapid charging system (10, 20, 22, 24) for electrically driven vehicles, in particular passenger cars, trucks, buses or the like, the rapid charging system comprising a charging contact device (12) which can be arranged on a vehicle floor of a vehicle (16) and a contact device (11) which can be arranged on or at least partially in an underground (17) which the vehicle can drive on underneath the vehicle, the contact device having contacts with which a charging contact of the charging contact device can be connected in order to form a contact pairing can be contacted, wherein the rapid loading system comprises a positioning device (13, 21, 23, 25) according to one of the preceding claims. Rapid charging system according to Claim 18, characterized in that the contact device (11) or the charging contact device (12) is arranged on a positioning device (14) of the positioning device (13, 21, 23, 25). Rapid charging system according to Claim 18 or 19, characterized in that that the contact device (11) or the charging contact device
(12) an einer Ausgleichseinheit (15, 26) der Positioniervorrichtung (13, 21, 23, 25) angeordnet ist. Schnellladesystem einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kontaktvorrichtung (11) mit Kontakten oder die Ladekontaktvorrichtung (12) mit Ladekontakten ausgebildet ist, die jeweils entgegen einer Federkraft bewegbar ausgebildet sind. Verfahren zur Kontaktierung von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Busse oder dergleichen, mit einem Schneiladesystem (10, 20, 22, 24), wobei das Schneiladesystem eine an einem Fahrzeugboden eines Fahrzeugs (16) anordbare Ladekontaktvorrichtung (12) und eine auf oder zumindest teilweise in einem mit dem Fahrzeug befahrbaren Untergrund (17) unterhalb des Fahrzeugs anordbare Kontaktvorrichtung (11) umfasst, wobei die Kontaktvorrichtung Kontakte aufweist, mit denen jeweils ein Ladekontakt der Ladekontaktvorrichtung zur Ausbildung einer Kontaktpaarung kontaktiert wird, wobei mittels einer Positioniereinrichtung (14) der Positioniervorrichtung die Kontaktvorrichtung relativ zu der Ladekontaktvorrichtung zumindest in einer vertikalen Richtung und in einer horizontalen Richtung in einer Kontaktposition (18) positioniert wird, derart, dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Fahrzeug und einer stationären Ladestation in der Kontaktposition ausgebildet wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass mit einer Ausgleichseinheit (15, 26) der Positioniervorrichtung eine von einer mit der Positioniereinrichtung ausgeführten Bewegung in der horizontalen Richtung unabhängige Bewegung der Kontaktvorrichtung relativ zu der Ladekontaktvorrichtung in einer horizontalen Richtung ausgeführt wird. (12) is arranged on a compensation unit (15, 26) of the positioning device (13, 21, 23, 25). Rapid charging system according to one of Claims 18 to 20, characterized in that the contact device (11) is designed with contacts or the charging contact device (12) is designed with charging contacts, which are each designed to be movable against a spring force. Method for contacting electrically driven vehicles, in particular passenger cars, trucks, buses or the like, with a rapid charging system (10, 20, 22, 24), the rapid charging system comprising a charging contact device (12) which can be arranged on a vehicle floor of a vehicle (16) and a contact device (11) which can be arranged on or at least partially in an underground (17) which the vehicle can drive on underneath the vehicle, the contact device having contacts with which one charging contact of the charging contact device can be connected is contacted to form a pair of contacts, with the contact device being positioned relative to the charging contact device at least in a vertical direction and in a horizontal direction in a contact position (18) by means of a positioning device (14) of the positioning device, such that an electrically conductive connection is formed between the vehicle and a stationary charging station in the contact position, characterized in that with a compensation unit (15, 26) of the positioning device one of one with the Positioning device executed movement in the horizontal direction independent movement of the contact device is performed relative to the charging contact device in a horizontal direction.
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