[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

WO2012143161A2 - System und verfahren zum andocken eines elektrofahrzeugs an eine ladevorrichtung - Google Patents

System und verfahren zum andocken eines elektrofahrzeugs an eine ladevorrichtung Download PDF

Info

Publication number
WO2012143161A2
WO2012143161A2 PCT/EP2012/053623 EP2012053623W WO2012143161A2 WO 2012143161 A2 WO2012143161 A2 WO 2012143161A2 EP 2012053623 W EP2012053623 W EP 2012053623W WO 2012143161 A2 WO2012143161 A2 WO 2012143161A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electric vehicle
docking
docking position
guided
charging device
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/053623
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2012143161A3 (de
Inventor
Frank Dallinger
Tilman KALKUHL
Tony Pleschinger
Original Assignee
Robert Bosch 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 Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2012143161A2 publication Critical patent/WO2012143161A2/de
Publication of WO2012143161A3 publication Critical patent/WO2012143161A3/de

Links

Classifications

    • 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
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0007—Measures or means for preventing or attenuating collisions
    • B60L3/0015—Prevention of collisions
    • 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
    • B60L53/12—Inductive energy transfer
    • B60L53/126—Methods for pairing a vehicle and a charging station, e.g. establishing a one-to-one relation between a wireless power transmitter and a wireless power receiver
    • 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
    • B60L53/34—Plug-like or socket-like devices specially adapted for contactless inductive charging of electric vehicles
    • 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
    • B60L53/36—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles by positioning the vehicle
    • 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
    • B60L53/37—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles using optical position determination, e.g. using cameras
    • 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
    • B60L53/38—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles specially adapted for charging by inductive energy transfer
    • B60L53/39—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles specially adapted for charging by inductive energy transfer with position-responsive activation of primary coils
    • 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
    • B60L2250/00—Driver interactions
    • B60L2250/16—Driver interactions by display
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Definitions

  • the invention relates to a system for an electric vehicle, by means of which the
  • Electric vehicle for docking with a loader in a docking position is feasible. Furthermore, the present invention relates to a charging device for charging an energy store in the electric vehicle and a method for this purpose.
  • a device for charging batteries for electric vehicles is known, and the device is based on the use of a connecting cable between a charging device and an electric vehicle.
  • From DE 10 2008 039 955 A1 is a further charging device for a
  • Electric vehicle which includes a charging connector between the charging device and the electric vehicle, and it is provided that the charging plug is not plugged into the socket, as long as the electric vehicle is undefined in a parked state, and further that the driving and / or
  • Movement state of the vehicle is detectable, and that one
  • Socket activation unit is switched depending on this state. Basically, the problem is that the vehicle must be safely parked in the required docking position to the
  • Charging device for charging a battery in the vehicle necessary.
  • the charging devices may be similar to the presence of petrol filling stations in certain locations associated with the
  • Electric vehicle can be approached.
  • Such charging devices usually have an electric cable that must be plugged into a charging socket present on the vehicle.
  • the electric vehicle may have a charging cable that can be plugged into the charging device. This creates the disadvantage that such charging devices are vulnerable against vandalism, and since the charging process is very time-consuming, this is often done in the absence of the driver of the electric vehicle.
  • Electric vehicle is only executable when the electric vehicle is in the exact docking position. This results in the requirement that the electric vehicle must be driven exactly to the docking position in order to produce the line-free electrical connection. Furthermore, automatically producible conducted electrical connections are possible, so that the driver does not have to manually connect by this
  • This object is based on a system for docking an electric vehicle according to claim 1 in conjunction with the
  • the invention includes the technical teaching that the system is designed with at least one arranged on the electric vehicle sensor element, which is designed to detect a path in the docking position and through which the electric vehicle can be guided into the docking position.
  • the invention thus provides a possibility of an exact position of the
  • Electric vehicle on the docking position can be used in a simple way new coupling mechanisms between the charging device and the electric vehicle, which are simple, inexpensive and practical, and which need not be protected by extensive measures against vandalism.
  • the system may be an electronic control and / or
  • Control system that can be installed in an electric vehicle or retrofitted in this.
  • At least one object can be sensed by the sensor element, and wherein a processor device can be provided, by means of which the docking position of the vehicle can be approached and / or determined based on the information about the at least one sensed object.
  • the object may be formed by a marking preferably on the floor, wherein the sensor element is formed as an optical element, through which the mark is recognizable. Consequently, the driver of the electric vehicle can first approach the location of the charging device, so that the electric vehicle is driven with a low position accuracy in the vicinity of or on the marking. Subsequently, the sensor element on the electric vehicle can recognize the marking on the ground, and take over the further guidance of the electric vehicle up to the docking position.
  • Marking can be carried out as an optical marking used by the
  • Sensor element is optically detectable, however, the mark of capacitive, inductive or even tactile interact with a correspondingly formed sensor element. Furthermore, the marking with the sensor element can form a transponder system.
  • the electric vehicle may include an electrically acting steering that may be controlled by the processor device. Is by means of the sensor element, the position of the electric vehicle by
  • Sensing the mark detected, the position of the electric vehicle can be transmitted to the processor device, and the processor device can control the electrically acting steering of the electric vehicle such that the electric vehicle is guided along the marking until the
  • Electric vehicle has reached the exact docking position.
  • the achievable accuracy of the electric vehicle at the docking position is greater than the accuracy with which the electric vehicle by the driver on the
  • Electric vehicle act like a driverless transport system.
  • a transponder system can be constructed, and one or more transponder elements can be introduced into the ground, which is executed by a correspondingly executed
  • Sensor element in particular a transponder reader can be detected. Even so, an accurate guidance of the electric vehicle along a Anfahrweges be made possible to the electric vehicle in the
  • the sensor means can be used as ultrasonic sensors, as radar sensors and / or as
  • Capacitance sensors are executed, and the sensor means can detect objects, but in particular persons or animals, which are in or on the way of the electric vehicle to move the electric vehicle in the docking position.
  • the sensor means may have a structure and a mode of action, as this already in parking aids for
  • the sensor means of the electric vehicle are also connected to the processor unit, and sensed by a sensor means an object and / or a person in the vicinity of the electric vehicle, the guidance of the vehicle in the direction and to the docking position can be stopped.
  • the electric vehicle can be driven automatically by the processor device, so that a fully automatic guidance of the
  • Electric vehicle is enabled on the docking position.
  • only an electrically acting steering can be controlled by the processor device, and the forward movement and braking of the electric vehicle can be carried out in a conventional manner by the driver.
  • the loading device may comprise a docking device, through which a
  • Electric vehicle have a docking means which is connectable to the dock device when the electric vehicle is guided in the docking position.
  • the docking device can be embedded in the ground and the
  • the docking device is located on the underside of the electric vehicle. If the electric vehicle has been brought into the exact docking position, the docking device and the docking means can be arranged opposite one another. Consequently, for example, by a line-free electrical connection, based on a transformer principle, the energy transfer to charge the battery of the electric vehicle can be started.
  • the dock device can be designed as a plug element and the docking means can form a corresponding coupling element into which the plug element can be inserted.
  • the plug element can be moved automatically to this in the coupling element on
  • the advantage is achieved that the docking device a
  • Closing means may have, which closes the dock device when there is no electric vehicle in the docking position to the
  • Data be formed.
  • an electric vehicle may identify itself with the charging device, wherein the identification may be made, for example, by radio, and the connection between the docking device and the docking device may be established after identification and / or authentication.
  • a payment system can be made possible by means of this data exchange in order to compare the power drawn by the charging device with respect to the corresponding operator of the charging device or the charging device
  • the electric vehicle may have a display input unit, by means of which data can be displayed in particular to the driver and entered into the data by the driver, who in particular with the
  • the display input unit can by a present in the electric vehicle display, in particular by a
  • touch-sensitive display be formed so that this display as
  • the display input unit may in particular be formed by a correspondingly expanded modular navigation system and / or control display system and / or car radio display, which may already be present in the electric vehicle.
  • the data exchanged with the charging device can be communicated in the same way via the display unit arranged in the electric vehicle, as previously communicated with display input units attached to the charging device itself, for example in the form of a control column.
  • the docking means may comprise at least one electrical secondary coil, wherein the sensor element is formed by the secondary coil, which can be brought into overlap with the primary coil of the docking device of the loading device.
  • the docking device may comprise at least one primary electric coil, wherein the marking is formed by the primary coil, and wherein the marking with the secondary coil of the docking means in the electric vehicle in Cover can be brought when the electric vehicle is guided in the docking position. For example, it can be determined when the energy transfer is optimal, and at the secondary coil maximum performance can be tapped. Is the electric vehicle in this position the maximum
  • the invention is further directed to a charging device for charging an energy storage device of an electric vehicle, comprising a marking which is designed such that it can be detected by means of at least one sensor element arranged on the electric vehicle and through which the electric vehicle can be guided into a docking position.
  • the charging device may comprise a docking device, by which a line-connected or a line-free electrical connection to the
  • Electric vehicle can be produced, in particular with a present on the electric vehicle docking means when the electric vehicle is guided in the docking position. Furthermore, it can be provided that the loading device
  • Has electric vehicle in particular formed by the docking device for connection to the docking means, which is also designed for the transmission of data in addition to the energy transfer.
  • the docking device for connection to the docking means, which is also designed for the transmission of data in addition to the energy transfer.
  • the docking device for connection to the docking means, which is also designed for the transmission of data in addition to the energy transfer.
  • Docking device having at least one electric primary coil, wherein the mark is formed by the primary coil, and wherein the mark with the secondary coil of the docking means in the electric vehicle can be brought into overlap when the electric vehicle is guided in the docking position.
  • the object of the present invention is further achieved by a method for docking an electric vehicle to a charging device, by means of which the electric vehicle for docking to the charging device in a
  • Docking position is performed with at least one arranged on the electric vehicle sensor element through which the path is detected in the docking position and through which the electric vehicle is guided in the docking position.
  • the electric vehicle may have a sensor means for environment detection, by which the environment of the electric vehicle is detected, in particular when guiding the electric vehicle into the docking position, around a
  • Sensor element and the sensor means may be connected to the processor device.
  • the electric vehicle may have an electrically acting
  • Steering which may also be connected to the processor device and which can be controlled by the processor device.
  • the figure is a schematic view of the system for docking a
  • the figure shows a schematic view of the inventive system for docking an electric vehicle 10 to a charging device 1 1.
  • the electric vehicle 10 is shown by way of example in three positions, in which the electric vehicle 10 of the charging device approaches 1 1.
  • the electric vehicle 10 has sensor elements 12, the electric vehicle 10 being designed, for example, with two sensor elements 12.
  • the sensor elements 12 are used to detect an object 13, which is exemplified as a mark 13 on the ground.
  • the sensor element forms an optical element which can detect the marking 13, for example a reflector strip or the like. Due to the arrangement of two sensor elements 12 in the electric vehicle 10, in particular the position of the electric vehicle 10 relative to the marking 13 can be detected.
  • the marker 13 is mounted on the floor so as to direct the electric vehicle 10 in the direction of
  • Charging device 1 1 can lead.
  • the electric vehicle 10 may comprise an electrically-acting steering system (not shown in greater detail).
  • the electrically acting steering can also with the Processor device 14 may be connected, and the electrically acting steering can be controlled by the processor device 14 to the
  • Electric vehicle 10 to move in the exact docking position in front of the loading device 1 1.
  • the steering movement of the electrically acting steering is controlled by the processor device 14 such that the electric vehicle 10 is guided exactly along the marking 13.
  • the electric vehicle 10 is designed with sensor means 15, and with the sensor means 15, an environment detection of the environment of
  • Electric vehicle 10 in particular when driving the electric vehicle 10 in the
  • the sensor means 15 are arranged, for example, on the front and rear outer sides of the electric vehicle 10, and may be designed in the form of sensors for parking aids of vehicles.
  • the sensor means 15 may be formed by ultrasonic sensors, by radar sensors and / or by capacitive or inductive sensors, but it is also possible to use optically acting sensors such as laser, LIDAR or scanner systems.
  • the sensor means 15 are also connected to the processor device 14, and sense the
  • Sensor means 15 an object in the vicinity of the electric vehicle 10, in particular in the direction of travel of the electric vehicle 10, the
  • Movement of the electric vehicle 10 are stopped by the processor device 14. This ensures that in the automatic guidance of the electric vehicle 10 in the docking position no collision with objects and / or people in the vicinity of the electric vehicle 10 can take place.
  • the charging device 1 1 is shown with a docking device 16, through which a wired or a line-free electrical connection between the charging device 1 1 and the electric vehicle 10 can be produced, wherein the production of the electrical connection is only possible when the electric vehicle 10 in the exact Docking position is arranged.
  • a docking means 17 which is connectable to the docking device 16 of the charging device 1 1, to establish the electrical connection between the charging device 1 1 and the electric vehicle 10, in particular with the battery of the electric vehicle 10.
  • a docking means 17 is shown, which is connectable to the docking device 16 of the charging device 1 1, to establish the electrical connection between the charging device 1 1 and the electric vehicle 10, in particular with the battery of the electric vehicle 10.
  • Docking device 16 may further be provided for transmission of data.
  • the electric vehicle 10 can identify with the driver, and the charging device 1 1 can after identification of the
  • the docking device 16 enable this with the
  • Electric vehicles have 10 differently executed docking means 17 and upon identification of the electric vehicle 10 by the charging device 1 1, the docking device 16 can be selected accordingly and proceed accordingly to the docking means 17 of the electric vehicle 10th
  • a payment system can be made possible via the transfer of data in order to pay for the energy received via the charging device 11.
  • the marking must not be visible.
  • This guiding function can also be represented by any other physical principle.
  • the marking and the sensor principle for detecting the marking may also be e.g. be realized by the inductive charging system itself.
  • the charging device 11 does not comprise a display via which the charging device 11 could be operated.
  • the charging device 11 does not comprise a display via which the charging device 11 could be operated.
  • Electric vehicle 10 a display input unit 18 shown, which may be formed by an HMI (Human Machine Interface) which in anyway
  • Electric vehicle 10 may be present.
  • the driver can communicate with the charging device 11 via the vehicle's own display input unit 18, for example, how much electrical energy should be drawn, how long the charging process should or must take or the driver can use the on-board display input unit 18 to pay for the electricity purchased.
  • the invention is not limited in its execution to the above-mentioned preferred embodiment. Rather, a number of variants is conceivable, which makes use of the illustrated solution even with fundamentally different types of use. All from the
  • the charging device 11 is not limited to an embodiment that may be located in the ground so that the electric vehicle 10 must be parked above the charging device 11 in the exact docking position.
  • the loading device 1 1 can also be exemplified by a terminal against which the
  • the docking means 17 may be located for example in the bumper of the electric vehicle 10.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (1) für ein Elektrofahrzeug (10), mittels dem das Elektrofahrzeug (10) zum Andocken an eine Ladevorrichtung (11) in eine Andockposition führbar ist, mit wenigstens einem am Elektrofahrzeug (10) angeordneten Sensorelement (12), das zur Erfassung eines Weges in die Andockposition ausgebildet ist und durch das das Elektrofahrzeug (10) in die Andockposition führbar ist.

Description

Titel
System und Verfahren zum Andocken eines Elektrofahrzeuqs an eine
Ladevorrichtunq Die Erfindung betrifft ein System für ein Elektrofahrzeug, mittels dem das
Elektrofahrzeug zum Andocken an eine Ladevorrichtung in eine Andockposition führbar ist. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Ladevorrichtung für das Aufladen eines Energiespeichers im Elektrofahrzeug und ein Verfahren hierzu.
STAND DER TECHNIK
Aus der DE 101 51 163 A1 ist eine Vorrichtung zum Laden von Batterien für Elektrofahrzeuge bekannt, und die Vorrichtung basiert auf der Verwendung eines Verbindungskabels zwischen einer Ladevorrichtung und einem Elektrofahrzeug.
Aus der DE 10 2008 039 955 A1 ist eine weitere Ladevorrichtung für ein
Elektrofahrzeug bekannt, die einen Ladestecker zwischen der Ladevorrichtung und dem Elektrofahrzeug umfasst, und es ist vorgesehen, dass der Ladestecker nicht in die Steckdose einsteckbar ist, solange das Elektrofahrzeug sich nicht definiert in einem Parkzustand befindet, und dass ferner der Fahr- und/oder
Bewegungszustand des Fahrzeugs feststellbar ist, und dass eine
Steckdosenaktivierungseinheit in Abhängigkeit von diesem Zustand geschaltet ist. Dabei steht grundsätzlich das Problem im Vordergrund, dass das Fahrzeug sicher in der geforderten Andockposition geparkt sein muss, um den
Ladevorgang einer sich im Elektrofahrzeug befindenden Batterie zu starten.
Grundsätzlich ist beim Einsatz von reinen Elektrofahrzeugen eine
Ladevorrichtung für zur Ladung einer im Fahrzeug vorhandenen Batterie notwendig. Die Ladevorrichtungen können ähnlich dem Vorhandensein von Mineralöl-Tankstellen an bestimmten Orten vorhanden sein, die mit dem
Elektrofahrzeug angefahren werden können. Derartige Ladevorrichtungen weisen meistens ein Elektrokabel auf, das in eine am Fahrzeug vorhandene Ladesteckdose eingesteckt werden muss. Alternativ kann das Elektrofahrzeug ein Ladekabel aufweisen, das in der Ladevorrichtung eingesteckt werden kann. Dabei entsteht der Nachteil, dass derartige Ladevorrichtungen anfällig sind gegen Vandalismus, und da der Ladevorgang sehr zeitintensiv ist, erfolgt dieser häufig unter Abwesenheit des Fahrers des Elektrofahrzeuges.
Neben den leitungsgebundenen Ladevorrichtungen sind leitungsfreie elektrische Verbindungen zwischen der Ladevorrichtung und dem Elektrofahrzeug bekannt, die beispielsweise auf einem Induktionsprinzip beruhen, um die elektrische Leistung von einer im Boden eingebrachten Primärspule auf eine im
Elektrofahrzeug angeordnete Sekundärspule nach dem Prinzip eines
Transformators zu übertragen. Dabei ist von Nachteil, dass das Elektrofahrzeug auf der im Boden eingebrachten Primärspule exakt positioniert werden muss, sodass die Energieübertragung und damit der Ladevorgang des
Elektrofahrzeuges nur dann ausführbar ist, wenn sich das Elektrofahrzeug in der genauen Andockposition befindet. Daraus ergibt sich das Erfordernis, dass das Elektrofahrzeug exakt auf die Andockposition gefahren werden muss, um die leitungsfreie elektrische Verbindung herzustellen. Weiterhin sind automatisch herstellbare leitungsgebundene elektrische Verbindungen möglich, sodass der Fahrer nicht händisch die Verbindung herstellen muss, indem dieser
beispielsweise einen Stecker in die Ladevorrichtung einsteckt. Jedoch erfordern auch automatische Steckverbindungen eine genaue Positionierung des
Elektrofahrzeuges auf der Andockposition, und in Abhängigkeit des fahrerischen
Könnens des Fahrers des Elektrofahrzeuges ergibt sich der Nachteil, dass der Fahrer das Elektrofahrzeug oft nicht genau in die Andockposition bringen kann.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System sowie ein Verfahren zum Andocken eines Elektrofahrzeuges an eine Ladevorrichtung zu schaffen, mit dem eine genaue Anordnung des Elektrofahrzeuges auf der Andockposition ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem System zum Andocken eines Elektrofahrzeuges gemäß dem Anspruch 1 in Verbindung mit den
kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass das System mit wenigstens einem am Elektrofahrzeug angeordneten Sensorelement ausgeführt ist, das zur Erfassung eines Weges in die Andockposition ausgebildet ist und durch das das Elektrofahrzeug in die Andockposition führbar ist.
Die Erfindung schafft damit eine Möglichkeit, eine exakte Position des
Elektrofahrzeuges auf der Andockposition einzunehmen, ohne dass ein besonderes fahrerisches Können des Fahrers des Elektrofahrzeuges gefordert wäre. Durch die erfindungsgemäß exakte Positionierbarkeit des
Elektrofahrzeuges auf der Andockposition können auf einfache Weise neue Kopplungsmechanismen zwischen der Ladevorrichtung und dem Elektrofahrzeug genutzt werden, welche einfach, kostengünstig und praktikabel sind, und welche nicht durch aufwendige Maßnahmen gegen Vandalismus geschützt werden müssen. Das System kann ein elektronisches Steuerungs- und/oder
Regelungssystem sein, das in einem Elektrofahrzeug eingebaut oder in diesem nachgerüstet werden kann.
Mit besonderem Vorteil kann durch das Sensorelement wenigstens ein Objekt sensierbar sein, und wobei eine Prozessoreinrichtung vorgesehen sein kann, mittels der die Andockposition des Fahrzeugs basierend auf den Informationen über das wenigstens eine sensierte Objekt anfahrbar und/oder bestimmbar ist. Beispielsweise kann das Objekt durch eine Markierung vorzugsweise auf dem Boden gebildet sein, wobei das Sensorelement als optisches Element ausgebildet ist, durch das die Markierung erkennbar ist. Folglich kann der Fahrer des Elektrofahrzeuges zunächst den Ort der Ladevorrichtung anfahren, sodass das Elektrofahrzeug mit einer geringen Positionsgenauigkeit in die Nähe der oder auf die Markierung gefahren wird. Nachfolgend kann das Sensorelement am Elektrofahrzeug die Markierung auf dem Boden erkennen, und die weitere Führung des Elektrofahrzeuges bis in die Andockposition übernehmen. Die
Markierung kann als optische Markierung ausgeführt werden, die vom
Sensorelement optisch erfassbar ist, jedoch kann die Markierung aus kapazitiv, induktiv oder sogar taktil mit einem entsprechend ausgebildeten Sensorelement zusammenwirken. Ferner kann die Markierung mit dem Sensorelement ein Transpondersystem bilden. Beispielsweise kann das Elektrofahrzeug eine elektrisch wirkende Lenkung umfassen, die durch die Prozessoreinrichtung gesteuert werden kann. Wird mittels des Sensorelementes die Position des Elektrofahrzeuges durch
Sensierung der Markierung erkannt, so kann die Position des Elektrofahrzeuges an die Prozessoreinrichtung übermittelt werden, und die Prozessoreinrichtung kann die elektrisch wirkende Lenkung des Elektrofahrzeuges derart ansteuern, dass das Elektrofahrzeug entlang der Markierung geführt wird, bis das
Elektrofahrzeug die genaue Andockposition erreicht hat. Die damit erreichbare Genauigkeit des Elektrofahrzeuges auf der Andockposition ist größer als die Genauigkeit, mit der das Elektrofahrzeug durch den Fahrer auf der
Andockposition zur Ruhe gebracht werden können. Insbesondere kann das System aus dem Sensorelement zur Sensierung der Markierung, der
Prozessoreinrichtung und der elektrisch wirkenden Lenkung des
Elektrofahrzeuges nach Art eines führerlosen Transportsystems wirken.
Alternativ zur Erkennung einer optischen Markierung durch ein Sensorelement, das als optisches Element ausgebildet ist, kann ein Transpondersystem aufgebaut werden, und ein oder mehrere Transponderelemente können im Boden eingebracht werden, die durch ein entsprechend ausgeführtes
Sensorelement, insbesondere ein Transponder-Lesegerät erkannt werden können. Auch damit kann eine genaue Führung des Elektrofahrzeuges entlang eines Anfahrweges ermöglicht werden, um das Elektrofahrzeug in der
Andockposition genau anzuordnen. Nach einer weiteren Maßnahme der vorliegenden Erfindung kann das
Elektrofahrzeug Sensormittel zur Umfelderkennung aufweisen und durch die das Umfeld des Elektrofahrzeugs insbesondere bei einem Führen des
Elektrofahrzeuges in die Andockposition erfassbar ist, um eine Kollision mit Gegenständen in der Umgebung des Elektrofahrzeuges zu vermeiden. Die Sensormittel können als Ultraschallsensoren, als Radarsensoren und/oder als
Kapazitätssensoren ausgeführt sein, und die Sensormittel können Gegenstände, insbesondere jedoch auch Personen oder Tiere erkennen, die sich im oder auf dem Weg des Elektrofahrzeuges befinden, um das Elektrofahrzeug in die Andockposition zu bewegen. Damit können die Sensormittel einen Aufbau und eine Wirkungsweise aufweisen, wie diese bereits bei Einparkhilfen zum
Einparken von Fahrzeugen in Parkpositionen bekannt sind. Die Sensormittel des Elektrofahrzeuges sind ebenfalls mit der Prozessoreinheit verbunden, und sensiert ein Sensormittel einen Gegenstand und/oder eine Person in der Umgebung des Elektrofahrzeuges, so kann die Führung des Fahrzeuges in Richtung und auf die Andockposition gestoppt werden.
Insbesondere kann das Elektrofahrzeug durch die Prozessoreinrichtung selbsttätig gefahren werden, sodass eine vollautomatische Führung des
Elektrofahrzeugs auf die Andockposition ermöglicht wird. Alternativ kann durch die Prozessoreinrichtung lediglich eine elektrisch wirkende Lenkung angesteuert werden, und die Vorwärtsbewegung und das Bremsen des Elektrofahrzeuges kann auf konventionelle Weise durch den Fahrer erfolgen.
Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems kann die Ladevorrichtung eine Dockvorrichtung aufweisen, durch die eine
leitungsgebundene oder insbesondere eine leitungsfreie elektrische Verbindung zwischen der Ladevorrichtung und dem Elektrofahrzeug herstellbar ist, wenn das Elektrofahrzeug in die Andockposition geführt ist. Weiterhin kann das
Elektrofahrzeug ein Andockmittel aufweisen, das mit der Dockvorrichtung verbindbar ist, wenn das Elektrofahrzeug in die Andockposition geführt ist.
Beispielsweise kann die Dockvorrichtung im Boden eingelassen sein und die
Andockvorrichtung befindet sich auf der Unterseite des Elektrofahrzeuges. Ist das Elektrofahrzeug in die genaue Andockposition gebracht worden, so können sich die Dockvorrichtung und das Andockmittel gegenüberliegend zueinander angeordnet sein. Folglich kann beispielsweise durch eine leitungsfreie elektrische Verbindung, basierend auf einem Transformatorprinzip, die Energieübertragung zur Aufladung der Batterie des Elektrofahrzeuges gestartet werden. Alternativ kann beispielsweise die Dockvorrichtung als Steckerelement ausgeführt sein und das Andockmittel kann ein entsprechendes Kupplungselement bilden, in das das Steckerelement einsteckbar ist. Beispielsweise kann das Steckerelement selbsttätig bewegt werden, um dieses in das Kupplungselement am
Elektrofahrzeug einzustecken. Dieser Vorgang wird erst ermöglicht, nachdem das Elektrofahrzeug sehr genau auf der Andockposition geparkt wurde.
Insbesondere wird der Vorteil erreicht, dass die Dockvorrichtung ein
Verschlussmittel aufweisen kann, welches die Dockvorrichtung verschließt, wenn sich kein Elektrofahrzeug auf der Andockposition befindet, um die
Ladevorrichtung vor Vandalismus zu schützen. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems kann die Verbindung zwischen dem Elektrofahrzeug und der
Ladevorrichtung, insbesondere mittels der Dockvorrichtung und dem
Andockmittel, zusätzlich zur Energieübertragung ferner zur Übertragung von
Daten ausgebildet sein. Beispielsweise kann sich ein Elektrofahrzeug bei der Ladevorrichtung identifizieren, wobei die Identifikation beispielsweise über Funk erfolgen kann, und die Verbindung zwischen der Dockvorrichtung und dem Andockmittel kann nach Identifizierung und/oder Authentifizierung hergestellt werden. Insbesondere kann über diesen Datenaustausch ein Bezahlsystem ermöglicht werden, um den durch die Ladevorrichtung bezogenen Strom gegenüber dem entsprechenden Betreiber der Ladevorrichtung oder dem
Energieversorger zu bezahlen.
Mit noch weiterem Vorteil kann das Elektrofahrzeug eine Anzeige-Eingabeeinheit aufweisen, mittels der Daten insbesondere dem Fahrer anzeigbar und in die Daten durch den Fahrer eingebbar sind, die insbesondere mit der
Datenübertragung übertragbar sind. Die Anzeige-Eingabeeinheit kann durch ein im Elektrofahrzeug vorhandenes Display, insbesondere durch ein
berührungssensitives Display, gebildet sein, sodass dieses Display als
Schnittstelle zwischen der Ladevorrichtung und dem Fahrer dienen kann. Die Anzeige-Eingabeeinheit kann insbesondere durch ein entsprechend modular erweitertes Navigationssystem und/oder Steuerungs-Anzeigesystem und/oder Autoradiodisplay gebildet sein, welches im Elektrofahrzeug bereits vorhanden sein kann. Damit können die Daten, die mit der Ladevorrichtung ausgetauscht werden, auf gleiche Weise über die im Elektrofahrzeug angeordnete Anzeige- Eingabeeinheit kommuniziert werden, wie diese bislang kommuniziert wurden mit Anzeige-Eingabeeinheiten, die an der Ladevorrichtung selbst angebracht waren, beispielsweise in Form einer Bediensäule.
Insbesondere kann das Andockmittel wenigstens eine elektrische Sekundärspule aufweisen, wobei das Sensorelement durch die Sekundärspule gebildet ist, die mit der Primärspule der Dockvorrichtung der Ladevorrichtung in Überdeckung bringbar ist. Die Dockvorrichtung kann wenigstens eine elektrische Primärspule aufweisen, wobei die Markierung durch die Primärspule gebildet ist, und wobei die Markierung mit der Sekundärspule des Andockmittels im Elektrofahrzeug in Überdeckung bringbar ist, wenn das Elektrofahrzeug in die Andockposition geführt ist. Beispielsweise kann ermittelt werden, wann die Energieübertragung optimal ist, und an der Sekundärspule eine maximale Leistung abgreifbar ist. Befindet sich das Elektrofahrzeug in dieser Position der maximalen
Energieübertragung, ist die Andockposition erreicht.
Die Erfindung richtet sich ferner auf eine Ladevorrichtung zum Aufladen eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs, aufweisend eine Markierung, die derart ausgebildet ist, dass diese mittels zumindest einem an Elektrofahrzeug angeordneten Sensorelement erfassbar ist und durch die das Elektrofahrzeug in eine Andockposition führbar ist.
Die Ladevorrichtung kann eine Dockvorrichtung aufweisen, durch die eine leitungsgebundene oder eine leitungsfreie elektrische Verbindung zum
Elektrofahrzeug herstellbar ist, insbesondere mit einem am Elektrofahrzeug vorhandenen Andockmittel, wenn das Elektrofahrzeug in die Andockposition geführt ist. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Ladevorrichtung
Verbindungsmittel zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit dem
Elektrofahrzeug aufweist, insbesondere gebildet durch die Dockvorrichtung zur Verbindung mit dem Andockmittel, die zusätzlich zur Energieübertragung ferner zur Übertragung von Daten ausgebildet ist. Insbesondere kann die
Dockvorrichtung wenigstens eine elektrische Primärspule aufweisen, wobei die Markierung durch die Primärspule gebildet ist, und wobei die Markierung mit der Sekundärspule des Andockmittels im Elektrofahrzeug in Überdeckung bringbar ist, wenn das Elektrofahrzeug in die Andockposition geführt ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Andocken eines Elektrofahrzeuges an eine Ladevorrichtung, mittels dem das Elektrofahrzeug zum Andocken an die Ladevorrichtung in eine
Andockposition geführt wird, mit wenigstens einem am Elektrofahrzeug angeordneten Sensorelement, durch das der Weg in die Andockposition erkannt wird und durch das das Elektrofahrzeug in die Andockposition geführt wird.
Insbesondere kann das Elektrofahrzeug ein Sensormittel zur Umfelderkennung aufweisen, durch das das Umfeld des Elektrofahrzeuges insbesondere beim Führen des Elektrofahrzeuges in die Andockposition erfasst wird, um eine
Kollision mit Gegenständen in der Umgebung des Elektrofahrzeuges zu vermeiden. Im Ergebnis sind zwei Sensorsysteme vorgesehen, mittels denen das Elektrofahrzeug in die Andockposition geführt werden kann. Das Verfahren kann mittels einer Prozessoreinrichtung ausgeführt werden, und sowohl das
Sensorelement als auch das Sensormittel können mit der Prozessoreinrichtung verbunden sein. Insbesondere kann das Elektrofahrzeug eine elektrisch wirkende
Lenkung umfassen, die ebenfalls mit der Prozessoreinrichtung verbunden sein kann und die durch die Prozessoreinrichtung gesteuert werden kann.
BEVORZUGTES AUSFUHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der einzigen Figur näher dargestellt. Es zeigt:
Die Figur eine schematische Ansicht des Systems zum Andocken eines
Elektrofahrzeuges an eine Ladevorrichtung
Die Figur zeigt in einer schematischen Ansicht das erfindungsgemäße System zum Andocken eines Elektrofahrzeuges 10 an eine Ladevorrichtung 1 1. Das Elektrofahrzeug 10 ist in drei Positionen beispielhaft gezeigt, in denen sich das Elektrofahrzeug 10 der Ladevorrichtung 1 1 annähert. Erfindungsgemäß weist das Elektrofahrzeug 10 Sensorelemente 12 auf, wobei das Elektrofahrzeug 10 beispielhaft mit zwei Sensorelementen 12 ausgeführt ist. Die Sensorelemente 12 dienen zur Erkennung eines Objektes 13, das beispielhaft als eine Markierung 13 auf dem Boden ausgeführt ist. Das Sensorelement bildet ein optisches Element, welches die Markierung 13, beispielsweise einen Reflektorstreifen oder dergleichen, erkennen kann. Durch die Anordnung von zwei Sensorelementen 12 im Elektrofahrzeug 10 kann insbesondere die Position des Elektrofahrzeuges 10 relativ zur Markierung 13 erkannt werden. Die Markierung 13 ist derart auf dem Boden angebracht, dass diese das Elektrofahrzeug 10 in Richtung zur
Ladevorrichtung 1 1 führen kann.
Weiterhin gezeigt ist eine Prozessoreinrichtung 14, und die Sensorelemente 12 können mit der Prozessoreinrichtung 14 verbunden sein. Weiterhin kann das Elektrofahrzeug 10 eine - nicht näher gezeigte - elektrisch wirkende Lenkung umfassen. Die elektrisch wirkende Lenkung kann ebenfalls mit der Prozessoreinrichtung 14 verbunden sein, und die elektrisch wirkende Lenkung kann durch die Prozessoreinrichtung 14 angesteuert werden, um das
Elektrofahrzeug 10 in die exakte Andockposition vor der Ladevorrichtung 1 1 zu bewegen. Dabei wird die Lenkbewegung der elektrisch wirkenden Lenkung durch die Prozessoreinrichtung 14 derart gesteuert, dass das Elektrofahrzeug 10 exakt entlang der Markierung 13 geführt wird.
Weiterhin ist das Elektrofahrzeug 10 mit Sensormitteln 15 ausgeführt, und mit den Sensormitteln 15 kann eine Umfelderkennung des Umfeldes des
Elektrofahrzeuges 10 insbesondere beim Führen des Elektrofahrzeuges 10 in die
Andockposition erfassbar sein. Die Sensormittel 15 sind beispielhaft an den vorderen und hinteren Außenseiten des Elektrofahrzeuges 10 angeordnet, und können in Form von Sensoren für Einparkhilfen von Fahrzeugen ausgeführt sein. Beispielsweise können die Sensormittel 15 durch Ultraschallsensoren, durch Radarsensoren und/oder durch kapazitiv oder induktiv wirkende Sensoren gebildet sein, jedoch ist auch er Einsatz von optisch wirkenden Sensoren wie Laser, LIDAR- oder Scannersystemen möglich. Die Sensormittel 15 sind ebenfalls mit der Prozessoreinrichtung 14 verbunden, und sensieren die
Sensormittel 15 ein Objekt in der Umgebung des Elektrofahrzeuges 10, insbesondere in der Fahrtrichtung des Elektrofahrzeuges 10, so kann die
Bewegung des Elektrofahrzeuges 10 durch die Prozessoreinrichtung 14 gestoppt werden. Damit wird sichergestellt, dass bei der automatischen Führung des Elektrofahrzeuges 10 in die Andockposition keine Kollision mit Gegenständen und/oder Personen in der Umgebung des Elektrofahrzeuges 10 erfolgen kann.
Die Ladevorrichtung 1 1 ist mit einer Dockvorrichtung 16 gezeigt, durch die eine leitungsgebundene oder eine leitungsfreie elektrische Verbindung zwischen der Ladevorrichtung 1 1 und dem Elektrofahrzeug 10 herstellbar ist, wobei die Herstellung der elektrischen Verbindung nur dann ermöglicht ist, wenn das Elektrofahrzeug 10 in der genauen Andockposition angeordnet ist. Am
Elektrofahrzeug 10 ist ein Andockmittel 17 gezeigt, das mit der Dockvorrichtung 16 der Ladevorrichtung 1 1 verbindbar ist, um die elektrische Verbindung zwischen der Ladevorrichtung 1 1 und dem Elektrofahrzeug 10, insbesondere mit der Batterie des Elektrofahrzeuges 10, herzustellen. Zusätzlich zur Energieübertragung zwischen der Ladevorrichtung 1 1 und dem Elektrofahrzeug 10 durch das Andocken des Andockmittels 17 in der
Dockvorrichtung 16 kann ferner eine Übertragung von Daten vorgesehen sein. Dadurch kann sich beispielsweise das Elektrofahrzeug 10 mit dem Fahrer identifizieren, und die Ladevorrichtung 1 1 kann nach Identifizierung des
Elektrofahrzeuges die Dockvorrichtung 16 aktivieren, um diese mit dem
Andockmittel 17 zu verbinden. Beispielsweise können verschiedene
Elektrofahrzeuge 10 verschieden ausgeführte Andockmittel 17 aufweisen und bei Identifizierung des Elektrofahrzeugs 10 durch die Ladevorrichtung 1 1 kann die Dockvorrichtung 16 entsprechend ausgewählt werden und entsprechend verfahren werden, um am Andockmittel 17 des Elektrofahrzeuges 10
anzudocken. Ferner kann über die Übertragung von Daten ein Bezahlsystem ermöglicht werden, um die über die Ladevorrichtung 1 1 bezogene Energie zu bezahlen.
Die Markierung muss nicht sichtbar ausgeführt sein. Diese Leitfunktion kann auch über jedes andere physikalische Prinzip dargestellt werden. Insbesondere kann die Markierung und das Sensorenprinzip zur Erkennung der Markierung auch z.B. durch das induktive Ladesystem selbst realisiert sein. Die
Sekundärspule des Fahrzeugs übernimmt beim Anfahren damit die
Sensorfunktion, die Primärspule außerhalb des Fahrzeugs die Markierung. Bis zum Erreichen der Endposition wirken sowohl Sender (im Boden) als auch Empfänger (im Fahrzeug) des induktiven Ladesystems als Führung. Die
Feldstärke wächst mit zunehmender Nähe. Auch die Datenübertragungsfunktion kann durch die Spulen wahrgenommen und auf den Ladestrom aufmoduliert sein und damit diese Kopplung als Sender- / Empfänger Modul für den
Datenaustausch fungieren.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel umfasst die Ladevorrichtung 1 1 kein Display, über das die Ladevorrichtung 1 1 bedient werden könnte. Jedoch ist im
Elektrofahrzeug 10 eine Anzeige-Eingabeeinheit 18 gezeigt, die durch ein HMI (Human Machine Interface) gebildet sein kann welche ohnehin im
Elektrofahrzeug 10 vorhanden sein kann. Mittels der Datenübertragung durch die Verbindung des Andockmittels 17 mit der Dockvorrichtung 16 kann der Fahrer über die fahrzeugeigene Anzeige-Eingabeeinheit 18 mit der Ladevorrichtung 1 1 kommunizieren, beispielsweise wie viel elektrische Energie bezogen werden soll, wie lang der Ladevorgang dauern soll oder muss oder der Fahrer kann über die fahrzeugeigene Anzeige-Eingabeeinheit 18 die Bezahlung des bezogenen Stromes erledigen.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den
Ansprüchen, Beschreibung oder der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile einschließlich konstruktive Einzelheiten, räumliche
Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Insbesondere ist die Ladevorrichtung 1 1 nicht auf eine Ausführung beschränkt, die sich im Boden befinden kann, sodass das Elektrofahrzeug 10 über der Ladevorrichtung 1 1 in der genauen Andockposition geparkt werden muss. Die Ladevorrichtung 1 1 kann auch beispielhaft durch ein Terminal gebildet sein, gegen das das
Elektrofahrzeug 10 anfahren muss, und das Andockmittel 17 kann sich beispielsweise in der Stoßstange des Elektrofahrzeuges 10 befinden. Dabei kann eine elektromagnetische Energieübertragung nach dem Transformatorprinzip sowohl zwischen dem Boden und der Unterseite des Elektrofahrzeuges als auch zwischen dem Terminal und der Vorderseite, beispielsweise mit Mitteln, die in der Stoßstange des Elektrofahrzeuges 10 integriert sind, umgesetzt werden.

Claims

Ansprüche
1 . System (1 ) für ein Elektrofahrzeug (10), mittels dem das Elektrofahrzeug (10) zum Andocken an eine Ladevorrichtung (1 1 ) in eine Andockposition führbar ist, mit wenigstens einem am Elektrofahrzeug (10) angeordneten Sensorelement (12), das zur Erfassung eines Weges in die Andockposition ausgebildet ist und durch das das Elektrofahrzeug (10) in die Andockposition führbar ist.
2. System (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass durch das Sensorelement (12) wenigstens ein Objekt (13) sensierbar ist, und wobei das System (1 ) eine Prozessoreinrichtung (14) umfasst, mittels der die Andockposition des Fahrzeugs (10) basierend auf den Informationen über das wenigstens eine sensierte Objekt (13) anfahrbar und/oder bestimmbar ist.
3. System (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (13) Bestandteil der Ladevorrichtung (1 1 ) ist und durch eine Markierung (13) vorzugsweise auf dem Boden gebildet ist, wobei das Sensorelement (12) als optisches Element ausgebildet ist, durch das die Markierung (13) erfassbar ist.
4. System (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrofahrzeug (10) Sensormittel (15) zur Umfelderkennung aufweist und durch die das Umfeld des Elektrofahrzeugs (10) insbesondere beim Führen des Elektrofahrzeugs (10) in die Andockposition erfassbar ist, um eine Kollision mit Gegenständen in der Umgebung des Elektrofahrzeugs (10) zu vermeiden.
5. System (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Elektrofahrzeug (10) ein Andockmittel (17) aufweist, das mit einer an der Ladevorrichtung (1 1 ) vorhandenen
Dockvorrichtung (16) verbindbar ist, wenn das Elektrofahrzeug (10) in die Andockposition geführt ist. System (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das
Andockmittel (17) wenigstens eine elektrische Sekundärspule aufweist, wobei das Sensorelement (12) insbesondere durch die Sekundärspule gebildet ist, die mit der Primärspule der Dockvorrichtung (16) der
Ladevorrichtung (1 1 ) in Überdeckung bringbar ist.
System (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das System (1 ) eine insbesondere im
Elektrofahrzeug (10) angeordnete Anzeige- Eingabeeinheit (18) aufweist, mittels der Daten insbesondere dem Fahrer anzeigbar und in die Daten eingebbar sind, die insbesondere mittels der Dockvorrichtung (16) und dem Andockmittel (17) an die Ladevorrichtung (1 1 ) übertragbar sind.
Ladevorrichtung (1 1 ) zum Aufladen eines Energiespeichers eines
Elektrofahrzeugs (10), aufweisend eine Markierung (13), die derart ausgebildet ist, dass diese mittels zumindest einem an Elektrofahrzeug (10) angeordneten Sensorelement (12) erfassbar ist und durch die das
Elektrofahrzeug (10) in eine Andockposition führbar ist.
Ladevorrichtung (1 1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung (1 1 ) eine Dockvorrichtung (16) aufweist, durch die eine leitungsgebundene oder eine leitungsfreie elektrische Verbindung zum Elektrofahrzeug (10) herstellbar ist, insbesondere mit einem am
Elektrofahrzeug (10) vorhandenen Andockmittel (17), wenn das
Elektrofahrzeug (10) in die Andockposition geführt ist.
10. Ladevorrichtung (1 1 ) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung (1 1 ) Verbindungsmittel zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit dem Elektrofahrzeug (10) aufweist,
insbesondere gebildet durch die Dockvorrichtung (16) zur Verbindung mit dem Andockmittel (17), die zusätzlich zur Energieübertragung ferner zur Übertragung von Daten ausgebildet ist.
1 1 . Ladevorrichtung (1 1 ) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass die Dockvorrichtung (16) wenigstens eine elektrische Primärspule aufweist, wobei die Markierung (13) insbesondere durch die Primärspule gebildet ist, und wobei die Markierung (13) mit der
Sekundärspule des Andockmittels (17) im Elektrofahrzeug (10) in
Überdeckung bringbar ist, wenn das Elektrofahrzeug (10) in die
Andockposition geführt ist.
12. Elektrofahrzeug (10) mit einem Energiespeicher, der mit einer
Ladevorrichtung (1 1 ) aufladbar ist, wenn das Elektrofahrzeug (10) in eine Andockposition geführt ist, wobei das Elektrofahrzeug (10) zumindest ein Sensorelement (12) aufweist, das zur Erfassung eines Weges in die Andockposition ausgebildet ist und durch das das Elektrofahrzeug (10) in die Andockposition führbar ist.
13. Elektrofahrzeug (10) nach Anspruch 12 mit einem System (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
14. Verfahren zum Andocken eines Elektrofahrzeugs (10) an eine
Ladevorrichtung (1 1 ), mittels dem das Elektrofahrzeug (10) zum Andocken an die Ladevorrichtung (1 1 ) in eine Andockposition geführt wird, mit wenigstens einem am Elektrofahrzeug (10) angeordneten Sensorelement (12), durch das der Weg in die Andockposition erkannt wird und durch das das Elektrofahrzeug (10) in die Andockposition geführt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das
Elektrofahrzeug (10) ein Sensormittel (15) zur Umfelderkennung aufweist, durch das das Umfeld des Elektrofahrzeugs (10) insbesondere beim Führen des Elektrofahrzeugs (10) in die Andockposition erfasst wird, um eine Kollision mit Gegenständen in der Umgebung des Elektrofahrzeugs (10) zu vermeiden.
PCT/EP2012/053623 2011-04-20 2012-03-02 System und verfahren zum andocken eines elektrofahrzeugs an eine ladevorrichtung WO2012143161A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011007771.5 2011-04-20
DE102011007771A DE102011007771A1 (de) 2011-04-20 2011-04-20 System und Verfahren zum Andocken eines Elektrofahrzeugs an eine Ladevorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2012143161A2 true WO2012143161A2 (de) 2012-10-26
WO2012143161A3 WO2012143161A3 (de) 2013-01-24

Family

ID=45815525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2012/053623 WO2012143161A2 (de) 2011-04-20 2012-03-02 System und verfahren zum andocken eines elektrofahrzeugs an eine ladevorrichtung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102011007771A1 (de)
WO (1) WO2012143161A2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11163313B2 (en) 2015-12-18 2021-11-02 Volvo Truck Corporation Methods for positioning vehicles using electric road systems and vehicles operated using these methods

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3014804B1 (fr) * 2013-12-13 2016-01-22 Modulowatt Ingenierie Procede et dispositif de guidage pour un vehicule automobile par rapport a une borne fixe
DE102014000747B4 (de) 2014-01-21 2022-05-19 Audi Ag System zur Überwachung eines Zwischenraums zwischen einer Ladeplatte einer stationären Induktionsladevorrichtung und einer Ladeplatte eines geparkten Fahrzeugs
DE102014201821B4 (de) 2014-02-03 2022-02-10 Vitesco Technologies GmbH Ladeeinrichtung mit Positionierungshilfe
DE102014216525A1 (de) 2014-08-20 2016-02-25 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Ortung und zur Positionierung sowie Ortungssystem, Ladestation und Ladesystem
DE102015200018B4 (de) 2015-01-05 2016-12-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Laden eines Energiespeichers eines Fahrzeugs
DE102018204986B3 (de) * 2018-04-03 2019-09-12 Continental Automotive Gmbh Vorrichtung zur Positionierung eines Kraftfahrzeugs auf einem Stellplatz für induktives Laden

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10151163A1 (de) 2001-10-19 2003-04-30 Bombardier Transp Gmbh Vorrichtung zum Laden von Batterien für Elektrofahrzeuge
DE102008039955A1 (de) 2008-08-27 2010-03-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Ladevorrichtung für ein Elektrofahrzeug

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6421600B1 (en) * 1994-05-05 2002-07-16 H. R. Ross Industries, Inc. Roadway-powered electric vehicle system having automatic guidance and demand-based dispatch features
DE102008031861B4 (de) * 2008-07-05 2019-09-05 Hans-Heinrich Götting jun. Spursensor zur Erkennung von optischen Marken auf einer Bahn
DE102008046215A1 (de) * 2008-09-08 2009-09-17 Daimler Ag Verfahren zur Ankoppelung eines Fahrzeugs an eine Ladestation
DE202009000259U1 (de) * 2009-01-08 2009-03-19 Stopp, Andreas, Dr. Anordnung zur Herstellung eines Ladekontaktes von vollständig oder teilweise elektrisch betriebenen Straßenfahrzeugen
EP2199142B1 (de) * 2008-12-22 2013-04-17 Aisin Aw Co., Ltd. Fahrzeugführungsvorrichtung zum Laden der Fahrzeugbatterie
KR101386432B1 (ko) * 2009-07-15 2014-04-18 컨덕틱스-웜프러 게엠베하 전자식 위치결정 보조 장치를 포함하는 차량 유도 충전 시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10151163A1 (de) 2001-10-19 2003-04-30 Bombardier Transp Gmbh Vorrichtung zum Laden von Batterien für Elektrofahrzeuge
DE102008039955A1 (de) 2008-08-27 2010-03-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Ladevorrichtung für ein Elektrofahrzeug

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11163313B2 (en) 2015-12-18 2021-11-02 Volvo Truck Corporation Methods for positioning vehicles using electric road systems and vehicles operated using these methods

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012143161A3 (de) 2013-01-24
DE102011007771A1 (de) 2012-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012143161A2 (de) System und verfahren zum andocken eines elektrofahrzeugs an eine ladevorrichtung
DE102015111099B4 (de) Berührungsloses Fahrzeugladesystem
DE102016001495B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines zumindest zeitweise elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, Steuergerät für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechendes Kraftfahrzeug
EP2692573B1 (de) Verfahren zum Positionieren eines Kraftwagens, System mit einem solchen Kraftwagen sowie Kraftwagen
DE102014217056A1 (de) Verfahren zur Hilfe beim induktiven Aufladen einer Kraftfahrzeugbatterie
DE102011108689A1 (de) Elektrisches Ladesystem
DE102015200018B4 (de) Laden eines Energiespeichers eines Fahrzeugs
DE102012021518A1 (de) Verfahren zur Unterstützung eines Betankungs-/Aufladevorgangs eines Energiespeichers eines Fahrzeugs
DE102015107812A1 (de) Ultraschallortung für ein Elektrofahrzeugaufladesystem
DE102009023409A1 (de) System zur elektischen Energieübertragung
DE102010027670B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Anschließen eines elektrischen Energiespeichers an eine Ladestation
DE102011118397A1 (de) Vorrichtung zum kabellosen Laden eines elektrischen Energiespeichers eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs
DE102011112610A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum drahtlosen Übertragen elektrischer Energie auf Fahrzeuge in der Art "mobiler Zapfsäulen"
DE102015213160A1 (de) Roboter und Verfahren zum automatisierten Stecken eines Ladesteckers
DE102014107153A1 (de) Elektrofahrzeug-Ladestation
DE102014216819A1 (de) Verfahren und System zum Bereitstellen einer Ladekabelerinnerung und einer Störungs-Außerkraftsetzung für Elektrofahrzeuge
WO2012079862A2 (de) Vorrichtung zur induktiven übertragung elektrischer energie
DE102013207907B4 (de) Fahrzeugpositionierung für induktives Laden mit Hilfe einer Fahrzeugkamera
WO2018082867A1 (de) Verfahren zum leiten eines kraftfahrzeugs in eine ladeposition an einer induktiven ladestation sowie steuervorrichtung und kraftfahrzeug
WO2016055245A1 (de) Steuervorrichtung zur positionierung eines fahrzeugs, fahrzeug, ladestation und verfahren
EP3684643B1 (de) Verfahren zum betrieb einer induktiven übertragungseinrichtung
DE202011105359U1 (de) Vorrichtung zum drahtlosen Übertragen elektrischer Energie auf Fahrzeuge in der Art "mobiler Zapfsäulen"
DE102018000714A1 (de) Energietechnisches Koppeln eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs mit einer Ladestation
DE102018008241A1 (de) Verfahren zum automatisierten Initiieren eines drahtgebundenen Ladevorgangs durch einen Roboterarm sowie Ladevorrichtung
EP3231689A2 (de) Vorrichtung und verfahren zum aufladen eines elektrisch angetriebenen fahrzeugs

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12708288

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12708288

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2