本发明专利技术涉及一种车辆单元(1)，用于装配在电动车辆中、优选装配在电动车辆的底部中并且用于电接触用于给电动车辆的电池充电的外部充电设备，其中，所述车辆单元(1)具有：充电接口(4)，用于在接触位置中接触所述外部充电设备的接触装置(2)；和接触机构(7)，所述接触机构设置为用于将所述接触装置(2)从对中位置沿着X/Y平面内的轨迹转移到所述接触位置中，在所述对中位置中所述接触装置(2)与所述充电接口(4)分离。口(4)分离。口(4)分离。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有充电接口的车辆单元和用于给电动车辆的电池充电的充电系统
[0001]本专利技术涉及一种车辆单元以及一种充电系统，用于给电动车辆的电池充电，尤其是用于给以电动机驱动的机动车的牵引电池充电。
技术介绍
[0002]具有电驱动装置的机动车、例如电动车辆和混合动力车辆以及具有燃料电池的车辆在许多技术方面是当前研究和开发的主题。用于驱动电动机所需的能量被存储在牵引电池中。
[0003]为了在具有电驱动装置的机动车中对牵引电池进行外部充电，建立车辆与充电设备、例如充电柱或所谓的墙箱的接触，其方式是，用户将具有插头的充电线缆从充电设备引导至车辆并且在那里将插头插入到匹配的车辆侧的插座中。然后，用户开始充电过程。
[0004]这种手动充电过程具有多个缺点。因此，具有充电线缆的充电设备需要不能另外被使用的空间。充电线缆从例如装配在车库墙壁上的墙箱延伸至车辆，可能阻挡通道，并因此可能形成绊倒物。此外，将充电线缆与车辆手动连接和操作充电设备是麻烦的且易于出错的。可能会发生的是，用户忘记了将车辆连接用于充电或者甚至在出发之前忘记了将充电线缆分离。
[0005]因此，存在如下追求：将与充电设备的用于给车辆充电的接触自动化。为此在试验中有不同的方案，其中，例如提出了与墙壁连接的自动接触装置，它们将充电线缆自动/机械地插入车辆侧的插座中。这例如可以通过剪式臂来实现。
[0006]此外，已知接触装置，其布置在停车位的地面上或地面中。在这种情况下，车辆行驶到配备有这种充电设备的停车位上并且停在接触装置上方。接着通过升降装置自动地从下方进行车辆的接触。升降装置将插头从下方插入到安装在车辆的底部中的插座中。
[0007]然而，由于通常不能确保车辆的精确停泊位置，所以插头必须与地面侧的充电设备自动对中。此外，布置在车辆的底部中的车辆单元的触点以及地面侧的充电设备的触点承受强烈的机械负荷，例如石块撞击、污染和溅水，这可能容易导致损坏。
[0008]DE 10 2018 205 594 A1描述了一种具有电接触单元的机动车。接触单元包括电触点以及可移动的覆盖件，该覆盖件可在保护位态和充电位态之间移动，在该保护位态中覆盖电触点，在该充电位态中可从车辆周围环境接近电触点。接触在垂直于车辆的底部的方向上实现。
[0009]在DE 10 2018 205 594 A1中称为“配合件”的插头通过机器人臂提升至车辆侧的接触单元。插头的圆形的同心触点向上敞开并且因此在没有其它技术措施的情况下暴露于强烈的污染。
技术实现思路
[0010]基于已知的现有技术，本专利技术的任务是，进一步改善外部充电设备与用于给电动
车辆充电的车辆单元的自动接触。
[0011]该任务通过具有权利要求1的特征的车辆单元以及具有权利要求14的特征的充电系统来解决。有利的改进方案从从属权利要求、本专利技术的下面的图示以及优选的实施例的说明中得出。
[0012]术语“电动车辆”在此用作具有纯电驱动装置的车辆以及所有类型的混合动力车辆的总称，在所述纯电驱动装置中，行驶运行所需的能量仅存储在牵引电池中，在所述混合动力车辆中，行驶能量至少部分地存储在可外部充电的牵引电池中。因此，只要牵引电池除了通过燃料电池充电之外也可以在外部充电，例如插电式混合动力车辆以及具有燃料电池的车辆在此处属于术语“电动车辆”。
[0013]根据本专利技术的车辆单元设置为用于装配在电动车辆中或已经装配在电动车辆中。车辆单元在此可以实现为模块化的结构单元或者集成到电动车辆中。优选地，车辆单元已装配或者能装配、例如能拧紧到电动车辆的底部上或底部中。车辆单元用于与外部充电设备、例如位于地面的充电站电接触，以便给电动车辆的电池充电。
[0014]车辆单元具有充电接口，用于接触、尤其是机械和电接触外部充电设备的接触装置。车辆单元的充电接口与外部接触装置接触使得充电电流可以从外部充电设备流向电池以对其充电的状态在此也被称为“接触位置”。
[0015]优选充电接口和接触装置在接触状态下处于形状锁合的以及电的连接。尤其是接触装置和充电接口可以形成插头/插座连接，以便确保可靠的接触。在此，接触装置优选地用作插头，而充电接口用作插座。当然，形状锁合也可以相反地实现。此外，如果在接触位置中确保可靠的电接触，则不一定需要在接触装置和充电接口之间的形状锁合连接。
[0016]根据本专利技术，车辆单元还包括接触机构，该接触机构设置为用于将接触装置从对中位置沿着在此称为“X/Y平面”的平面中的轨迹转移到接触位置中，在该对中位置中接触装置与充电接口分离。
[0017]换言之，起点是接触装置在X/Y平面中的限定的位置，该位置例如借助外部装置、例如借助机器人臂来实现。这种限定的位置在这里被称为“对中位置”，在该位置上接触装置虽然已经可以引入到车辆单元或车辆单元的凹部中，但还没有与充电接口接触。对中位置因此表示接触装置的明确限定的空间位置；然而，尤其是其定向，即围绕垂直于X/Y平面的轴线(在此被称为“Z轴”)的角度可以是不确定的。接触装置到接触状态的转移现在不再借助外部装置进行，而是由接触机构进行，该接触机构是车辆单元的机构。
[0018]以这种方式能够实现特别舒适地给电动车辆的电池充电，其中驾驶员在机动车停放之后例如通过外部充电设备的地面单元并且必要时通过触发充电过程而不再必须采取进一步的步骤，因为系统可以自动地并且自主地进行充电。尤其不需要机动车的用户为了使电池与充电设备接触而将具有插头的充电线缆从墙箱或充电桩引导至机动车并且必须将插头手动地插入到车辆侧的充电插座中，而是该过程自动地进行。
[0019]同样可以有效地防止，在仍然存在机动车接触时已经想要开动的用户必须再次下车来解除连接。借助所提出的技术解决方案，也可以实现自动的、自主的分离，例如在实际的充电过程结束时实施该分离，也就是说电池又充分或完全充电时，或者例如由于机动车的打开、进入机动车的内部空间或接通机动车而触发该分离。换言之，用户不需要采取主动步骤来分离与充电设备的现有接触。然而也可以设置，用户通过相应的分离指令预给定主
动分离。
[0020]接触装置在此至少部分地在车辆单元内部并且利用车辆单元的主动技术器件、即利用车载技术器件来定向和转移到接触状态。这种技术解决方案比通过外部装置、例如机器人臂的完全接触更加公差不敏感、更稳健和更可靠。此外，减小了作用于外部装置的力，由此支持充电系统的轻型结构。
[0021]优选地，充电接口的与用于充电的接触装置的触点电接触的触点平行于X/Y平面定向，其中，X/Y平面优选平行于电动车辆的底部延伸。仅仅通过这种定向已经保护了充电接口并且能够特别柔和地接触，因为所述触点不承受沿升降方向、也就是垂直于X/Y平面的Z方向的应力。此外，没有力沿Z方向施加到机动车上。此外，触点可以在Z方向上协同地通过壳体或保护元件遮蔽。
[0022]优选地，充电接口支承在车辆单元的凹部中，由此可进一步降低由于环境和行驶影响而污染或损坏的风险。通过凹部，尤其是在充电接口处本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种车辆单元(1)，用于装配在电动车辆中、优选装配在电动车辆的底部中并且用于电接触用于给电动车辆的电池充电的外部充电设备，其中，所述车辆单元(1)具有：充电接口(4)，用于在接触位置中接触所述外部充电设备的接触装置(2)；和接触机构(7)，所述接触机构设置为用于将所述接触装置(2)从对中位置沿着X/Y平面内的轨迹转移到所述接触位置中，在所述对中位置中所述接触装置(2)与所述充电接口(4)分离。2.根据权利要求1所述的车辆单元(1)，其特征在于，所述充电接口(4)的与所述接触装置(2)的触点(21)电接触的触点平行于所述X/Y平面定向，其中，所述X/Y平面优选平行于所述电动车辆的底部延伸。3.根据权利要求1或2所述的车辆单元(1)，其特征在于，所述车辆单元具有定位元件(5)，所述定位元件优选构造为对中销，所述定位元件设置为用于在对所述车辆单元(1)供应期间借助外部装置、优选借助机器人臂引导所述接触装置(2)，使得所述接触装置(2)到达明确限定的对中位置中。4.根据前述权利要求中任一项所述的车辆单元(1)，其特征在于，所述车辆单元具有用于覆盖所述充电接口(4)的覆盖件(3)，其中，所述覆盖件(3)在闭合状态下优选基本上平面地与所述电动车辆的底部封闭。5.根据权利要求4所述的车辆单元(1)，其特征在于，所述覆盖件(3)通过驱动装置(31、32)在闭合位态和打开位态之间能运动，优选能摆动。6.根据权利要求5所述的车辆单元(1)，其特征在于，用于所述覆盖件(3)的驱动装置(31、32)具有过中心运动学装置，由此所述覆盖件(3)在所述闭合状态中能够固定地关闭。7.根据前述权利要求中任一项所述的车辆单元(1)，其特征在于，所述车辆单元(1)包括壳体(11)，所述壳体限定凹部(6)、优选长形的凹部(6)，并且所述充电接口(4)在所述凹部(6)中布置在所述凹部的端部上，使得所述充电接口(4)的触点平行于所述X/Y平面延伸。8.根据前述权利要求中任一项所述的车辆单元(1)，其特征在于，所述接触机构(7)设置为用于使所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：韦巴斯托股份公司，
类型：发明
国别省市：
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