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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anschließen eines elektrischen Energiespeichers eines Elektrofahrzeuges an eine Ladestation und ein Verfahren zum Anschließen eines elektrischen Energiespeichers eines Elektrofahrzeuges an eine Ladestation.
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Kraftfahrzeuge werden traditionell meist mit Verbrennungsmotoren betrieben. In neuerer Zeit werden vermehrt auch Hybrid- und Elektrofahrzeuge entwickelt und hergestellt, die elektrisch angetrieben werden können. Bei einem Hybridfahrzeug wird die für den elektrischen Antrieb notwendige Energie dabei vorher vom Verbrennungsmotor mit erzeugt und in einem im Fahrzeug mitgeführten Akku gespeichert. Für kurze Strecken oder im Stopp-and-Go Verkehr kann das Fahrzeug dann rein elektrisch angetrieben werden, so dass es nicht notwendig ist, den Verbrennungsmotor zu starten. Dadurch kann der Energieverbrauch im Vergleich zum traditionellen Kraftfahrzeug reduziert werden.
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Alternativ können autonome Ladevorrichtungen die Versorgung des Hybrid- oder Elektrofahrzeuges während bestimmter Betriebspausen übernehmen. Die Druckschrift
US 5 069 055 A beschreibt eine Vorrichtung für das automatische Einfügen eines Steckers in eine fixierte Buchse, welche aus einem Aluminiumrohr gefertigt ist. Der beschriebene Apparat umfasst eine Stützstange, welche parallel zu einer von der Buchse und dem Stecker gebildeten Achse montiert ist. Dabei weist die Stützstange zur Unterstützung ausgeführte Rollenlager auf, welche entlang des Steckers und der Buchse ausgeführt sind. Der beschriebene Apparat umfasst ferner eine weitere Führungsvorrichtung zum Führen des Steckers, welche an den zwei Seiten des Steckers ausgebildet ist, so dass der Stecker entlang der Richtung der Stützstange zum Aus- und Einstecken aus der Buchse verschiebbar gelagert ist. Diese herkömmliche Vorrichtung erfordert einen starren mechanischen Aufbau, welcher den Stecker und die Buchse permanent verbindet.
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Rein elektrische Antriebe kennt man beispielsweise von schienengebundenen Fahrzeugen oder von Fahrzeugen mit geringer Reichweite, wie sie beispielsweise zur Bereitstellung von Serviceaufgaben auf Flughäfen oder Golfplätzen verwendet werden, oder von fahrbaren Maschinen wie beispielsweise Gabelstaplern. Schienengebundene Fahrzeuge können leicht über eine dauerhafte Verbindung zu einem Stromverteilnetz mit Energie versorgt werden, beispielsweise über eine Oberleitung oder - häufig bei U- und S-Bahnen - über Stromschienen neben dem Gleis. Mitgeführte Energiespeicher werden damit überflüssig. Dafür ist das schienengebundene Fahrzeug an das Leitungsnetz gebunden. Für Schienenfahrzeuge oder Züge stellt dies kein Problem dar, da sie an das Schienennetz gebunden sind. Für andere Fahrzeuge, insbesondere für Fahrzeuge für den Individualverkehr, ist eine solche Lösung aber nicht tauglich. Bei herkömmlichen Verfahren wird der elektrische Antrieb aus mitgeführten Akkus gespeist, welche bei Stillstand des Fahrzeugs von einem stationären System aufgeladen werden können.
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Akkus von Gabelstaplern oder dergleichen werden bei Nichtgebrauch des Gabelstaplers aufgeladen. Der Gabelstapler wird dazu an eine bestimmte Stelle gefahren, wo sich eine für die Aufladung geeignete Ladestation befindet. Dann wird ein Ladekabel von der Station manuell an den Gabelstapler angeschlossen. Wird das Gerät bzw. der Gabelstapler wieder benötigt, so muss das Ladekabel wiederum manuell entfernt werden.
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Nachteilig kann bei elektrischen Antrieben die beschränkte Kapazität der Energieversorgung sein. Elektrische Energie lässt sich nicht so effizient speichern wie beispielsweise chemische Energie. Deshalb ist es entweder notwendig, die elektrische Energie andernorts zu erzeugen und über elektrische Leitungen zum Elektrofahrzeug zu transportieren, oder in dem Fahrzeug selbst die elektrische Energie aus einer anderen Energieform zu generieren (z.B. mit Brennstoffzellen), oder aber die elektrische Energie in geeigneten Speichermedien (Batterien, Akkus) mitzuführen und diese Energie gelegentlich durch Anschluss an ein Stromnetz wieder zu erneuern oder zu ersetzen.
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Die
US 6 157 162 A beschreibt eine .Batterieladevorrichtung für Elektrofahrzeuge. Die Batterieladevorrichtung umfasst eine Erkennungseinheit zum Erkennen einer Position eines Elektrofahrzeugs, eine Fernsteuereinheit zum Steuern des Elektrofahrzeugs in eine grobe Ladeposition bei einer Ladestation und eine Steuereinheit zum Steuern eines Roboterarms der Ladestation zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen der Ladestation und dem Elektrofahrzeug. Das Steuern des Roboterarms erfolgt basierend auf optischen Signalen, welche von der Ladestation ausgehen.
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Die
EP 0 823 717 A2 beschreibt eine Verbindungsanordnung zum Laden eines elektrischen Fahrzeuges, wobei die Verbindungsanordnung einen Permanentmagneten aufweist.
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Die
EP 0 788 212 B1 beschreibt ein Verbindungssystem zum Laden einer Batterie oder Antriebsbatterie eines elektrisch betriebenen Fahrzeuges beziehungsweise Elektrofahrzeuges, welches zum Antreiben bzw. Fahren des Fahrzeuges verwendet wird, umfassend eine primäre Spule beziehungsweise eine Primärspule, welche mit einer externen Leistungsquelle verbunden oder verbindbar ist, eine sekundäre Spule beziehungsweise eine Sekundärspule, welche mit einer Batterie oder einer Last verbunden oder verbindbar ist und eine Fahrzeugtyp-Unterscheidungsvorrichtung zum Unterscheiden beziehungsweise Feststellen eines Typs des Fahrzeuges, welches zu parken oder geparkt ist, wobei die Primärspule elektromagnetisch an die Sekundärspule gekoppelt ist. Zur Lokalisierung des Fahrzeuges werden unter anderem auch Lichtquellen vorgeschlagen.
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Die
US 6 014 597 A beschreibt ein Multiblock-Robotsystem flexiblen Multiachsen-Anwendungen durch Multiblock-Normteile und Flanschaufsteckgehäuse. Es werden Anlagen zur Batterieversorgung für Elektrofahrzeuge mit Steuersäulen, Näherungssensoren und Antenneneinheiten mit integrierten Fernsteuerungseinheiten gebildet und mit selbstoperierenden Säulen- und Versenkungs-Kopplungseinrichtungen ausgerüstet.
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Die
CH 688 598 A5 beschreibt einen Zapf-Parkplatz für Elektromobile, welcher mit Kontaktpfosten zum elektrischen Kontaktieren eines Elektromobils ausgestattet ist. Die Positionierung des Elektromobils und der Zapfparkplatzanordnung wird beispielsweise mit Hilfe eines Ultraschallsenders und eines Ultraschallempfängers gesteuert.
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In der
WO 2010/040962 A1 ist ein System zum Laden eines Elektrofahrzeugs beschrieben, in welchem ein Elektrofahrzeug mittels Ultraschallsensoren ultraschallreflektierende Elemente einer Ladestation erfasst und das Elektrofahrzeug darauf basierend in eine finale Ladeposition gesteuert wird. Eine elektrische Kontaktierung zwischen der Ladestation und dem Elektrofahrzeug erfolgt durch einen Teleskoparm der Ladestation.
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In der
EP 0 788 211 A2 sind ein weiteres Verfahren und ein weiteres System zum Laden eines Elektrofahrzeugs beschrieben. Mittels eines Abstandssensors, der beispielsweise ein Drucksensor oder ein Ultraschallsensor sein kann, erfasst die Ladestation die Anwesenheit eines Elektrofahrzeugs in der Ladestation. Daraufhin kann eine Primärspule der Ladestation gemäß einerfestgelegten Bahn hin- und herbewegt werden, um eine vorbestimmte Ladeposition gegenüber einer Sekundärspule des Elektrofahrzeugs zu finden, deren Lage unbekannt ist. Hierzu sind an dem Elektrofahrzeug Sender, z.B. Lichtquellen, angeordnet, und an der Primärspule entsprechende Sensoren angeordnet. Wenn die Sensoren die Anwesenheit der Sender unmittelbar an den Sensoren erfassen, wird die Bewegung der Primärspule beendet und ein Ladevorgang eingeleitet.
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Bei diesem System ist es notwendig, dass sich die Sekundärspulen der Elektrofahrzeug innerhalb der festgelegten, von der Sekundärspule abzufahrenden Trajektorie befinden. Selbst bei kleinen Abweichungen in der Höhe oder Verkippung der Seundärspule kann es daher dazu kommen, dass kein Ladevorgang eingeleitet wird. Das beschriebene System erfordert somit eine beträchtliche Anpassung der Elektrofahrzeuge an die Geometrie der Ladestation, was die Designfreiheit für das Elektrofahrzeug stark einschränkt.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und Verfahren bereitzustellen, das dem Fahrer ein bequemes und sicheres Anschließen eines elektrischen Energiespeichers eines Elektrofahrzeuges an eine Stromversorgungsvorrichtung erlaubt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Anschließen eines elektrischen Energiespeichers eines Elektrofahrzeuges an eine Ladestation mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen und durch ein Verfahren zum Anschließen eines elektrischen Energiespeichers eines Elektrofahrzeuges an eine Ladestation gemäß Patentanspruch 8 gelöst.
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Demgemäß wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung zum Anschließen eines elektrischen Energiespeichers eines Elektrofahrzeuges an eine Ladestation mit einer Erkennungseinheit, welche ein in Reichweite der Ladestation befindliches und zur Aufladung geeignetes Elektrofahrzeug erkennt, bereitgestellt, wobei die Vorrichtung ferner eine Lokalisierungseinheit zum Lokalisieren einer Position eines Ladeanschlusses des Elektrofahrzeugs und eine Steuereinheit, die sensorgeführt den lokalisierten Ladeanschluss des Elektrofahrzeuges an die Ladestation anschließt, aufweist.
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Ferner schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Anschließen des elektrischen Energiespeichers des Elektrofahrzeuges an die Ladestation. Das Verfahren umfasst mehrere Schritte, nämlich das Erkennen eines in Reichweite der Ladestation befindlichen und zur Aufladung geeigneten Elektrofahrzeuges, das Lokalisieren einer Position eines Ladeanschlusses an dem Elektrofahrzeug und das automatische Anschließen des Ladeanschlusses des Elektrofahrzeuges an die Ladestation über eine sensorgeführte Bewegung einer gesteuerten Steckereinheit.
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Die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Idee liegt in einer automatischen Übernahme der zum Aufladen des elektrischen Energiespeichers erforderlichen Tätigkeiten ohne vom Fahrer weitere manuelle Schritte oder Tätigkeiten zu benötigen. Die Vorrichtung erlaubt das automatische Aufladen des elektrischen Energiespeichers an beliebigen Haltepunkten, welche über die erfindungsgemäße Vorrichtung verfügen. Darüber hinaus vermeidet die Erfindung durch das automatische Verbinden und Trennen des Elektrofahrzeuges Beschädigungen des Fahrzeuges oder der Ladestation, wie sie bei einem vom Fahrer erforderlichen An- und Abstecken durch ein möglicherweise vor der Weiterfahrt vergessenes Abstecken erfolgen könnten. Zusätzlich werden durch das automatische Verbinden und Trennen auch potentielle Unfälle durch zufälliges Berühren von spannungsführenden Teilen durch den Fahrer vermieden. Die Erfindung bietet zudem eine bequeme und fehlersichere Anschaltung von mobilen Objekten, wie etwa Elektrofahrzeugen oder elektrischen Energiespeichern, an Ladestationen. Die Anbindung kann durch einen automatischen Mechanismus, wie etwa einen Roboterarm, welcher an der Ladestation montiert ist, durchgeführt werden. Die Anbindung und Trennung erfolgt automatisch, d.h. das Verbinden und Trennen kann nicht vergessen werden oder durch Fehlbedienungen durch den Fahrer fehlerhaft erfolgen. Es wird ferner die kontinuierliche Ladung/Pufferung der elektrischen Energiespeicher in dem mobilen Objekt bzw. dem Elektrofahrzeug ermöglicht.
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Die Vorrichtung weist eine Steckereinheit zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen der Ladestation und dem lokalisierten Ladeanschluss des Elektrofahrzeuges auf, wobei die Steckereinheit gesteuert durch die Steuereinheit an den Ladeanschluss des Elektrofahrzeuges positioniert wird.
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Der Ladeanschluss des Elektrofahrzeuges weist Orientierungsmittel für die Steuerung einer sensorgeführten Bewegung der Steckereinheit auf. Die Orientierungsmittel gewährleisten beispielsweise einen reduzierten Verschleiß des Ladeanschlusses und der Steckereinheit, da sie eine verbesserte und präzisiere Bewegungsfolge der Steuereinheit ermöglichen.
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Das Lokalisieren der Position des Ladeanschlusses an dem Elektrofahrzeug erfolgt durch Orientierungsmittel.
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Das Verfahren zum Anschließen des elektrischen Energiespeichers des Elektrofahrzeuges an die Ladestation wird derart ausgeführt, dass das Anschließen des Ladeanschlusses des Elektrofahrzeuges an die Ladestation durch eine Steuereinheit gesteuert wird, wobei das Anschließen ein Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen der Ladestation und dem lokalisierten Ladeanschluss des Elektrofahrzeuges über die Steckereinheit umfasst.
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Das Verfahren umfasst eine sensorgeführte Bewegung während des Anschließens des Ladeanschlusses des Elektrofahrzeuges an die Ladestation auf der Grundlage von erfassten und ausgewerteten von zumindest akustischen räumlichen Daten.
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In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung.
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Gemäß einer Weiterbildung weist die Ladestation und der Ladeanschluss des Elektrofahrzeuges induktiv koppelnde Elemente zur elektrischen Verbindung der Ladestation mit dem Elektrofahrzeug auf. Die Verwendung von induktiv koppelnden Elementen reduziert mögliche Gefahrenquellen, da die stromführenden Elemente vollständig isoliert ausgeführt sein können.
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Gemäß einer weiteren Weiterbildung weist die Vorrichtung eine Verriegelungseinheit zum Verriegeln des Ladeanschlusses des Elektrofahrzeuges mit der Steckereinheit auf.
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Gemäß einer weiteren Weiterbildung weist die Vorrichtung vorzugsweise eine Entriegelungseinheit zum Entriegeln des Ladeanschlusses des Elektrofahrzeuges von der Steckereinheit auf.
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Gemäß einer weiteren Weiterbildung weist die Verriegelungseinheit und/oder die Entriegelungseinheit beispielsweise magnetische Verbindungselemente auf.
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Gemäß einer weiteren Weiterbildung weist die Vorrichtung induktiv koppelnde Elemente auf, die arretierbar unter oder neben einer definierten Fläche zum Abstellen des Elektrofahrzeuges angeordnet sind, wobei in dem Elektrofahrzeug entsprechend angeordnete induktiv koppelnde Elemente zur Induktion von Strom in die induktiv koppelnde Elemente des Elektrofahrzeuges vorgesehen sind.
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Gemäß einer weiteren Weiterbildung weist die Steuereinheit optische und akustische Sensoren auf, welche die räumlichen Daten zum Anschließen des Ladeanschlusses des Elektrofahrzeuges an die Ladestation erfassen.
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Gemäß einer weiteren Weiterbildung weist das mindestens eine Erkennungsmittel des Elektrofahrzeugs eine Sendereinheit und/oder ein Empfangsteil zum Senden und/oder Empfangen von Informationsdaten auf.
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Gemäß einer weiteren Weiterbildung weist das mindestens eine Orientierungsmittel des Elektrofahrzeuges ein optisches Orientierungsmittel in Form einer Lichtquelle und ein akustisches Orientierungsmittel in Form einer Schallquelle auf.
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Gemäß einer weiteren Weiterbildung weist der Ladeanschluss des Elektrofahrzeuges induktiv koppelnde Elemente zur Induktion von Strom über induktiv koppelnde Elemente der Ladestation auf.
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Gemäß einer weiteren Weiterbildung weist das Elektrofahrzeug mindestens eine Ortungseinheit auf, welche eine Fahrzeugposition des Elektrofahrzeuges in Relation zur Position der Ladestation erfasst.
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Gemäß einer weiteren Weiterbildung erfolgt das Erkennen des in Reichweite der Ladestation befindlichen und zur Aufladung geeigneten Elektrofahrzeugs anhand mindestens eines Erkennungsmittels.
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Gemäß einer weiteren Weiterbildung ist die Verbindungseinheit der Ladestation bzw. die Ladestation mobil, beispielsweise auf einer Schiene, so dass mehrere Fahrzeuge in einem erreichbaren Abstand zur Ladesäule nacheinander aufladbar sind.
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Im Weiteren werden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum automatischen Anschließen eines elektrisch betriebenen Fahrzeuges an ein Stromverteilernetz unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren zur Erläuterung erfindungswesentlicher Merkmale beschrieben.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung mit dem Elektrofahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine schematische Darstellung des Elektrofahrzeuges mit der Ladestation gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 3 eine schematische Darstellung des elektrischen Energiespeichers des Elektrofahrzeuges gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 4A eine schematische Darstellung des Ladeanschlusses des Elektrofahrzeuges gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 4B eine schematische Darstellung des Ladeanschlusses des Elektrofahrzeuges mit Orientierungsmitteln gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 4C eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Ladeanschlusses des Elektrofahrzeuges mit reflektierenden optischen Orientierungsmitteln gemäß einer beispielhaften Gestaltungsform;
- 5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Anschließen des Elektrofahrzeuges an die Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Trennen des Elektrofahrzeuges von der Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 1 mit einem Elektrofahrzeug 100 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Erkennungseinheit 11, welche in einer Ladestation 10 integriert ist, welche ein in Reichweite der Ladestation 10 befindliches und zur Aufladung geeignetes Elektrofahrzeug 100 erkennt. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Lokalisierungseinheit 12 zum Lokalisieren einer Position des Ladeanschlusses 110 des Elektrofahrzeugs 100 und eine Steuereinheit 13, die sensorgeführt den lokalisierten Ladeanschluss 110 des Elektrofahrzeuges 100 an die Ladestation 10 anschließt. Ferner umfasst die Vorrichtung 1 eine Steckereinheit 14 zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen der Ladestation 10 und dem lokalisierten Ladeanschluss 110 des Elektrofahrzeuges 100. Das Elektrofahrzeug 100 weist ein Erkennungsmittel 101 auf, welches eine Identifikation des Elektrofahrzeugs 100 ermöglicht. Die Ladestation 10 weist eine Fläche 200 zum Abstellen des Elektrofahrzeuges 100 auf.
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Die 2 zeigt eine schematische Darstellung des Elektrofahrzeuges 100 mit der Ladestation 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Elektrofahrzeug 100 umfasst induktiv koppelnde Elemente 122 und/oder 126, welche durch Induktion einen Strom übertragen, wobei die induktive Übertragung durch die induktiv koppelnde Elemente 124 und/oder 120 erfolgt, welche an der Vorrichtung 1 oder an der Ladestation 10 oder an der Fläche 200 zum Abstellen des Elektrofahrzeuges 100 angeordnet sind.
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Die 3 zeigt eine schematische Darstellung des elektrischen Energiespeichers 102 des Elektrofahrzeugs 100 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der elektrische Energiespeicher 102 des Elektrofahrzeugs 100 umfasst den Ladeanschluss 110 und ein Energiespeicher-Erkennungsmittel 103. Das Energiespeicher-Erkennungsmittel 103 kann beispielsweise eine Sendeeinheit umfassen, welche mittels drahtloser Kommunikation wie etwa Bluetooth, RFID oder WLAN Informationsdaten des elektrischen Energiespeichers 102 übertragen kann.
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Die 4A zweigt eine schematische Darstellung des Ladeanschlusses 110 des Elektrofahrzeuges 100 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Ladeanschluss 110 des Elektrofahrzeuges 100 umfasst einen ersten 111A und zweiten 111B Pol, welche mit zwei Anschlusspunkten einer Spannungsquelle verbunden werden können. Die Steckereinheit 14 und der Ladeanschluss 110 sind · beispielsweise als automatisch koppelnde Steckverbindungen, welche auf magnetischen Steckverbindungen basieren, ausgeführt. Der Ladeanschluss 110 kann beispielsweise an der Stoßstange, an der Seite, auf dem Dach oder am Unterboden des Elektrofahrzeuges 100 vorgesehen sein, um möglichst große Kontaktflächen zu ermöglichen und so die Anforderungen an die Genauigkeit der Bewegungsfolge der Steckereinheit 14 möglichst gering zu halten.
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Die 4B zeigt eine schematische Darstellung des Ladeanschlusses 110 des Elektrofahrzeuges 100 mit dem ersten 111A und dem zweiten 111B Pol des Ladeanschlusses 110 und mit Orientierungsmitteln 112A, 112B, 112C, 112D gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Orientierungsmittel 112A, 112B, 112C, 112D sind als akustische Orientierungsmittel in Form von Schallquellen ausgeführt und können optional zusätzlich optische Orientierungsmittel in Form von Lichtquellen umfassen. Die Lichtquellen können beispielsweise als Leuchtdioden ausgeführt sein. Ferner können die Orientierungsmittel beispielsweise auch Funkwellen in Form von elektromagnetischen Wellen, die im Bereich von Radiowellen oder im Bereich von Mikrowellen oder im Bereich von Infrarotwellen liegen, ausstrahlen, wobei die jeweilig verwendeten Sensoren der Steuereinheit 13 oder der Lokalisierungseinheit 12 an die verwendete Strahlung angepasst sind.
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Die 4C zeigt eine schematische Darstellung des Ladeanschlusses 110 des Elektrofahrzeuges 100 mit dem ersten 111A und dem zweiten 111B Pol des Ladeanschlusses 110 mit reflektierenden optischen Orientierungsmitteln 113, 114 gemäß einer beispielhaften Gestaltungsform. Die reflektierenden optischen Orientierungsmittel 113, 114 erlauben der Lokalisierungseinheit 12 eine räumliche Ortung des Ladeanschlusses 110. Die verwendeten Muster der reflektierenden optischen Orientierungsmittel 113, 114 sind auf die mittels Bildverarbeitung erfolgende Erfassung der Position und der Verkippung des Ladeanschlusses 110 in Bezug auf die Ladestation 10 beispielsweise durch die Verwendung von horizontalen und vertikalen Streifen hin optimiert. Beispielsweise sind die reflektierenden optischen Orientierungsmittel 113, 114 hinter einer Schutzschicht angeordnet, um Verschmutzungen und eine schlechte Sichtbarkeit der reflektierenden optischen Orientierungsmittel 113, 114 zu vermeiden. Die Schutzschicht kann mit einer selbstreinigenden Beschichtung versehen sein. Alternativ können die Orientierungsmittel hinter einem aufklappbaren Elektro-Tankdeckel vorgesehen sein.
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Die 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Anschließen des Elektrofahrzeuges an die Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Beim Start S1 des Verfahrens wird bei einer Ankunft des Elektrofahrzeuges 100 mittels Sensoren im Schritt S2 geprüft, ob der Motor des Elektrofahrzeuges 100 ein- bzw. ausgeschaltet ist. Sobald festgestellt werden kann, dass der Motor des Elektrofahrzeuges 100 ausgeschaltet ist, vollzieht das erfindungsgemäße Verfahren ein Austauschen von Informationsdaten der Ladestation 10 mit dem Elektrofahrzeug 100 im Schritt S4. Ansonsten wird im Schritt S3 auf das Abstellen des Motors gewartet. Durch Schritt S4 werden Authentisierungen des Elektrofahrzeuges 100 und/oder der Ladestation 10 ermöglicht. Ferner kann auch ein Austausch der Akku-Spezifikation des elektrischen Energiespeichers 102 mit aktuellem Ladezustand und gewünschtem Ladeprofil sowie ein Austausch von Preisinformationen für den gewünschten Ladestrom oder eine Spezifikation der Steckereinheit 14 des Ladeanschlusses 110 erfolgen. Diese Informationsdaten werden vorzugsweise mittels drahtloser Kommunikation wie etwa Bluetooth, RFID oder WLAN übertragen, wobei beispielsweise das Erkennungsmittel 101 des Elektrofahrzeuges 100 als eine Sendereinheit dient, um das Elektrofahrzeug als ein in Reichweite der Ladestation 10 befindliches Elektrofahrzeug zu erkennen. Nach erfolgreicher Überprüfung dieses Informationsaustausches im Schritt S5 wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Verrieglungsvorrichtung des Ladeanschlusses 110 des Elektrofahrzeuges 100 im Schritt S6 geöffnet und die Steckereinheit 14 im Schritt S6 entriegelt. Ferner werden im Schritt S6 Orientierungsmittel aktiviert, beispielsweise werden Lichtquellen an dem Elektrofahrzeug 100 eingeschaltet, um der Vorrichtung die genaue Position des Ladeanschlusses 110 des Elektrofahrzeuges 100 zu ermöglichen. Im Schritt S6 werden beispielsweise auch Elektro-Tankdeckel des Elektrofahrzeuges automatisch geöffnet. Ferner wird von dem erfindungsgemäßen Verfahren nach einer Überprüfung im Schritt S7 der erfolgreichen Ausführung ein Positionsbestimmungsalgorithmus im Schritt S8 gestartet, um Positionsdaten zu bestimmen. Im Schritt S9 wird die Positionsdatenbestimmung überprüft. Bei erfolgreicher Positionsdatenbestimmung wird ein Annähern und Anstecken der Steckereinheit 14 im Schritt S10 veranlasst. Sobald das erfindungsgemäße Verfahren erfolgreich elektrischen Kontakt zu dem Elektrofahrzeug herstellen konnte, wie im Schritt S11 überprüft, wird eine Verriegelungsvorrichtung der Ladestation 10 betätigt, um ein Verriegeln der Steckereinheit im Schritt S12 zu erreichen. Anschließend wird dieses Verriegeln im Schritt S13 überprüft. Im Falle einer erfolgreichen Verriegelung startet das Verfahren ein Authentisieren der Informationsdaten der Anmeldung des Elektrofahrzeuges 100 oder des Fahrers im Schritt S14 und nach erfolgter Überprüfung der Anmeldung im Schritt S15 startet das erfindungsgemäße Verfahren den Ladevorgang mit dem Schritt S16. Für alle negativen Überprüfungen in den Schritten S5, S7, S9, S11, S13 oder S15 endet das Verfahren mit einem Abbruch und einer Fehlermeldung im Schritt S17.
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Die 6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Trennen des Elektrofahrzeuges 100 von der Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren startet mit einem Signal zum Trennen der Verbindung mit dem Schritt S18. Entsprechend erfolgt als nächster Schritt S19 eine Abschaltung des Ladestroms, welcher von der Ladestation an das Elektrofahrzeug 100 übertragen wird. Darauffolgend wird eine vorhandene Verriegelung der Steckereinheit 14 im Schritt S20 gelöst. Es folgt im Schritt S21 ein Überprüfen des Lösens der Verriegelung. Bei negativer Überprüfung erfolgt ein Abbruch und/oder eine Fehlermeldung im Schritt S27. Nachfolgend wird bei erfolgreicher Überprüfung im Schritt S22 die Steckereinheit 14 aus dem Ladeanschluss 110 herausgelöst und zurückgefahren. Darauf folgend wird im Schritt S23'das Lösen und das Zurückfahren der Steckereinheit überprüft. Bei negativer Überprüfung erfolgen ein Abbruch und/oder eine Fehlermeldung im Schritt S27. Bei erfolgreicher Überprüfung werden im Schritt S24 eingeschaltet Orientierungsmittel ausgeschaltet. Darauf folgend wird im Schritt S25 das Abschalten der Orientierungsmittel überprüft. Bei negativer Überprüfung erfolgen ein Abbruch und/oder eine Fehlermeldung im Schritt S27. Abschließend erfolgt bei erfolgreicher Überprüfung des Ausschaltens im Schritt S26 eine Freigabe zur Weiterfahrt an das Elektrofahrzeug 100.
