用于给车辆中的电蓄能器自动充电的充电站和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于给车辆中的电蓄能器自动充电的装置和方法。为此，首先基于车辆特定数据来确定充电插座在车辆上的位置。紧接着，充电机器人在地面上移动到充电插座的附近。于是，充电机器人建立在充电站与充电插座之间的电流连接。为此，充电机器人将与充电站连接的接触头插进车辆的充电插座。在充电过程结束之后，接触头从充电插座拉出并且因此车辆被解除管理。

Charging station and method for automatically charging an electric accumulator in a vehicle

The present invention relates to an apparatus and method for automatically charging an electric accumulator in a vehicle. For this purpose, the location of the charging socket on the vehicle is first determined based on the vehicle specific data. Next, the charging robot moves on the ground near the charging socket. Thus, the charging robot establishes a current connection between the charging station and the charging socket. To this end, the charging robot inserts the contact head connected with the charging station into the charging socket of the vehicle. After the charging process is completed, the contact head is pulled out of the charging socket and therefore the vehicle is removed from the management.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于给车辆中的电蓄能器自动充电的充电站和方法
本专利技术涉及一种用于给车辆中的电蓄能器自动充电的充电站以及方法。
技术介绍
出版文献DE102009001080A1公开了一种用于陆基机动车的充电装置，所述陆基机动车具有类似电池的蓄电装置。通过接触臂能建立在蓄电装置与充电装置之间的电连接。在此，所述接触臂以能运动的方式被安装在该充电装置上。对于给在电动或混合动力车辆中的牵引电池的充电来说，公知的是感应式和传导式充电方法。感应式充电方法基于发射线圈与接收线圈系统的组合。而传导式充电方法需要将充电电缆插在充电站与电动或混合动力车辆之间。对于未来的电动或混合动力车辆的可接受性来说，给电蓄能器充电的舒适性起重要作用。因而，存在对于一种用于给车辆、尤其是电动或混合动力车辆的电蓄能器自动充电的充电站以及方法的需求，所述充电站以及方法能够实现给所述电蓄能器舒适地、可靠地并且高效地充电。
技术实现思路
为此，按照第一方面，本专利技术提供了一种用于给车辆中的电蓄能器自动充电的充电站。该充电站包括通信装置，所述通信装置被设计为接收车辆的车辆特定数据并且在使用所接收到的车辆特定数据的情况下确定充电插座在该车辆上的位置。此外，该充电站还包括充电机器人，所述充电机器人包括具有大量触点的接触头。在此，所述触点与一个电压源连接。该充电机器人被设计为：基于充电插座在车辆上的所确定的位置驶向充电位置并且在到达充电位置之后将接触头插进车辆的充电插座并且使接触头的触点与充电插座的触点电连接。按照另一方面，本专利技术提供了一种用于给车辆中的电蓄能器自动充电的方法。该方法包括如下步骤：提供充电机器人，所述充电机器人包括具有大量触点的接触头，其中所述触点与一个电压源连接；接收车辆的车辆特定数据；在使用所接收到的车辆特定数据的情况下确定充电插座在所述车辆上的位置；基于所述充电插座在所述车辆上的所确定的位置来确定充电位置；以所述充电机器人驶向所述充电位置；在所述充电机器人已经到达所述充电位置之后，将所述充电机器人的接触头插进所述车辆的充电插座；并且使所述接触头的触点与所述充电插座的触点电连接。本专利技术的优点传导式充电方法能够实现对高能量总量的相对低损耗的传输。在此，本专利技术所基于的认识在于：充电插座在车辆上的位置可以改变。这样，由结构决定地，充电插座的不同的位置例如对于不同的车辆类型来说都可以是有利的。此外，对于车辆驾驶员来说通常不可能或者只是困难地可能的是：将车辆准确地定位在充电站处的预先给定的位置上。经此，除了其它附加因素之外，充电电缆与电动或混合动力车辆的充电插座的自动连接变得困难。因而，本专利技术所基于的想法是：对所述认识进行考虑并且提供一种用于给车辆中的蓄能器充电的充电站以及方法，所述充电站以及方法能够实现车辆的充电插座与电压源的灵活并且可靠的电连接。通过将所要进行充电的车辆的车辆特定数据传输给充电站，该充电站可以单独地针对不同的车辆分别确定相应车辆的充电插座的精确的空间位置。如果所述车辆特定数据在此例如也包括所要进行充电的车辆相对充电站的空间位置，那么也可以考虑和补偿在停放所要进行充电的车辆时的变化。因而，不需要车辆的准确的空间定位和必要时与之相关联的附加的辅助系统。因为基于由车辆传送的车辆特定数据来确定充电插座在车辆上的位置，所以不需要其它附加传感器来探测充电插座在车辆上的位置。因而，可以实现电动或混合动车车辆的充电插座与充电站的可靠并且成本有利的自动接触。在确定充电插座的位置以及接着使充电机器人自动定位在适合于与车辆进行接触的位置上时的灵活性允许对于不同的车辆变型的高灵活性。尤其是，在车辆的不同位置（诸如车头、车尾、车侧或者车底）上的充电插座都可以由一个共同的充电站来服务。也可以识别出在不同的高度的充电插座并且与在不同的高度的充电插座进行接触。因而，具有不同的离地距离的车辆（诸如运动车或运动型多用途车（SportsUtilityVehicle，SUV））也可能可以通过一个共同的充电站来服务。此外，充电机器人的高灵活性也能够实现对多个相邻排列的车辆的同时或连续的服务。因此，例如可以通过一个具有充电机器人的充电站相继与多个相邻停放的车辆自动进行接触并且给它们充电，而为此不需要手动的用户干预。以这种方式，只用一个充电站给多个电动或混合动力车辆充电是可能的，而不必为了充电而移动车辆。因而，不是针对每个单个的被停放的车辆都需要一个单独的充电站。因此，也可以降低用于给电动车辆充电的基础设施的成本。按照一个实施方式，充电机器人的接触头包括漏斗形的或缝隙形的凹陷部。在这些漏斗形的或缝隙形的凹陷部中布置有接触头的触点。通过将所述触点布置在凹陷部中，可以保护所述触点防止例如由人造成的不经意的触碰。在引导电压的触点的情况下，以这种方式确保了充分的保护。此外，对凹陷部的漏斗形的或缝隙形的构造还能够实现将接触头简单并且可靠地插进车辆的充电插座。在漏斗形的或缝隙形的（V形的）凹陷部的情况下，接触头可以在插进充电插座期间独自地在容差范围之内校准，使得即使在充电机器人的定位不精确的情况下，可靠的自动接触也仍是可能的。按照一个实施方式，接触头包括一个引导装置。该引导装置被设计为使接触头在插进充电插座时的位置适配。优选地，该引导装置可包括滚轮、球形轮、塞子、导槽和/或滑轨。通过这样的引导装置，附加地可以改善在将接触头插进充电插座时的精校。因此，对于在使充电机器人定位时的精确度的要求降低。这能够实现对充电机器人的更简单的并且成本更有利的控制。按照另一实施方式，接触头具有圆锥形的外部几何形状。在此，接触头的直径朝触点的方向逐渐变细。在该上下文中，“圆锥形”应被理解为通过绕着轴旋转的曲线得到的回转曲面的几何形状。在此，该转轴优选地至少可以几乎与接触头在接触过程期间运动的方向一致。如果这样的圆锥形的接触头被插进优选地漏斗形的充电插座，那么在此可以实现接触头在进行接触期间的可靠的自动校准。按照另一实施方式，充电机器人包括旋转装置，所述旋转装置被设计为使接触头绕着预先确定的转轴旋转。优选地，该转轴精确地或至少几乎与如下运动方向一致，在所述运动方向的情况下，接触头为了与充电插座进行接触而朝充电插座的方向运动。在此，通过旋转、也就是说接触头的旋转，可以使接触头相对充电插座的触点进行取向。因此，接触头即使在触点的非旋转对称的排列的情况下也可以最优地来取向。按照另一实施方式，充电机器人包括周围环境传感器，所述周围环境传感器被设计为探测在充电机器人的周围环境中的对象。优选地，周围环境传感器包括摄像机、超声传感器、激光探测器（LiDAR）、雷达传感器和/或触摸传感器。通过这样的传感装置，对于充电机器人来说可能的是自动向所述充电机器人的用于使接触头与充电插座进行接触的位置行驶，而在此不与障碍物相撞。此外，所述传感装置也可以被用于确定充电插座在所要进行充电的车辆上的精确位置。按照另一实施方式，通信装置包括无线接口（例如WLAN、NFC、GSM）、红外接口、摄像机、条形码扫描仪和/或QR扫描仪。通过这样的通信装置，车辆特定数据可以无接触地并且在没有用户的附加的干扰的情况下由车辆传输给充电站。按照一个实施方式，用于确定充电插座在车辆上的位置的步骤在使用所接收到的来自内部和/或外部数据库的车辆特定数据的情况下读出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于给车辆（5）中的电蓄能器（50）自动充电的充电站（1），所述充电站（1）具有：通信装置（10），所述通信装置（10）被设计为接收所述车辆（5）的车辆特定数据并且在使用所接收到的车辆特定数据的情况下确定充电插座（51）在所述车辆（5）上的位置；以及充电机器人（20），所述充电机器人（20）包括具有大量触点的接触头（21），其中所述触点与一个电压源（30）连接；而且其中，所述充电机器人（20）被设计为：基于所述充电插座（51）在所述车辆（5）上的所确定的位置来驶向充电位置，并且在到达所述充电位置之后将所述接触头（21）插进所述车辆（5）的充电插座（51）而且使所述接触头（21）的触点与所述充电插座（51）的触点电连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.18 DE 102014226357.31.一种用于给车辆（5）中的电蓄能器（50）自动充电的充电站（1），所述充电站（1）具有：通信装置（10），所述通信装置（10）被设计为接收所述车辆（5）的车辆特定数据并且在使用所接收到的车辆特定数据的情况下确定充电插座（51）在所述车辆（5）上的位置；以及充电机器人（20），所述充电机器人（20）包括具有大量触点的接触头（21），其中所述触点与一个电压源（30）连接；而且其中，所述充电机器人（20）被设计为：基于所述充电插座（51）在所述车辆（5）上的所确定的位置来驶向充电位置，并且在到达所述充电位置之后将所述接触头（21）插进所述车辆（5）的充电插座（51）而且使所述接触头（21）的触点与所述充电插座（51）的触点电连接。2.根据权利要求1所述的充电站（1），其中，所述充电机器人（20）的接触头（21）包括漏斗形的或缝隙形的凹陷部（21-1，21-2），在所述漏斗形的或缝隙形的凹陷部（21-1，21-2）中布置有所述接触头（21）的触点。3.根据权利要求1或2所述的充电站（1），其中，所述接触头（21）包括引导装置（201），所述引导装置（201）适合于使所述接触头（21）在插进所述充电插座（51）时的位置适配。4.根据权利要求3所述的充电站（1），其中，所述引导装置（201）包括滚轮、球形轮、塞子、导槽和/或滑轨。5.根据权利要求1至4之一所述的充电站（1），其中，所述接触头（21）具有圆锥形的外部几何形状，所述圆锥形的外部几何形状朝所述触点的方向逐渐变细。6.根据权利要求1至5之一所述的充电站（1），其中，所述充电机器人（20）包括旋转装置（23），所述旋转装置（23）被设计为使所述接触头（21）绕着预先确定的转轴旋转。7.根据权利要求1至6之一所述的充电站（1），其中，所述充电机器人（20）包括能抽出的充电臂（22），而且所述接触头（21）布置在所述能抽出的充电臂（22）上。8.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：A基利克，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE