DE102020202537A1

DE102020202537A1 - Ladesystem und Verfahren zum Laden eines Elektrofahrzeugs

Info

Publication number: DE102020202537A1
Application number: DE102020202537.1A
Authority: DE
Inventors: Peter Kummeth; Stefan Perras; Johannes Richter
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2020-02-27
Filing date: 2020-02-27
Publication date: 2021-09-02
Also published as: WO2021170370A1

Abstract

Es wird ein Ladesystem (1) zum Laden eines Elektrofahrzeugs (5) mit elektrischer Energie angegeben. Das Ladesystem (1) umfasst- einen Ladearm mit einem vertikalen Ladearmteil (13) und einem horizontalen Ladearmteil (21),- ein Ladekabel (25) oder eine Stromschiene, welche(s) mit dem zu ladenden Elektrofahrzeug (5) verbindbar ist, wobei der horizontale Ladearmteil (21) eine ausfahrbare Schubkette (31) umfasst, mittels welcher ein fahrzeugseitiges Ende (25a) des Ladekabels (25) oder der Stromschiene auf das Elektrofahrzeug (5) zu bewegbar ist.Weiterhin wird ein Verfahren zum Laden eines Elektrofahrzeugs (5) mit einem solchen Ladesystem (1) angegeben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ladesystem zum Laden eines Elektrofahrzeugs mit elektrischer Energie, umfassend einen Ladearm mit einem vertikalen Ladearmteil und einem horizontalen Ladearmteil sowie ein Ladekabel oder eine Stromschiene, welche(s) mit dem Elektrofahrzeug verbindbar ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Laden eines Elektrofahrzeugs mit einem solchen Ladesystem.
Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Ladesysteme zum Laden von Elektrofahrzeugen bekannt, bei denen ein menschlicher Nutzer zu Beginn des Ladevorgangs ein Ladekabel mit dem Elektrofahrzeug verbinden muss und entsprechend dieses Ladekabel am Ende des Ladevorgangs wieder vom Elektrofahrzeug trennen muss. Aufgrund der notwendigen Interaktion des Nutzers eignen sich solche Ladesysteme allerdings nicht zum automatisierten Laden von z.B. autonomen Fahrzeugen, bei denen kein menschlicher Nutzer mehr tätig werden kann oder will.
Zum (teil-)automatisierten Laden von Elektrofahrzeugen wurden Ladesysteme vorgeschlagen, bei denen beispielsweise ein an einer Wand montierter Ladekasten mit einem Roboterarm verbunden ist, welcher das Ladekabel trägt und dieses durch eine automatisierte Bewegung in die Ladebuchse des zu ladenden Fahrzeugs einstecken kann. Dieser Roboterarm basiert auf mehreren, über Drehgelenke schwenkbar angeordneten Robotergliedern. Zusammen mit einer vertikalen Translationsbewegung des Roboterarms im Bereich des Ladekastens kann so eine räumlich limitierte Positionierung des Ladesteckers erreicht werden, um den Ladestecker in ein geparktes Auto einstecken zu können. Nachteilig bei dieser Lösung ist jedoch, dass sie vergleichsweise aufwendig ist und der verwendete Roboterarm relativ teuer ist. Zudem sind die Roboterarme meist starr an ihrer Montageposition fixiert und können somit nicht die unterschiedlichen Ladebuchsen-Positionen verschiedener Elektroautos erreichen. Außerdem sind solche Roboterarme typischerweise nicht für den Dauereinsatz im Außenbereich geeignet.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Ladesystem anzugeben, welches die genannten Nachteile überwindet, insbesondere mit unterschiedlichen Fahrzeuglängen und/oder -positionen kompatibel ist und für den dauerhaften Einsatz im Freien geeignet ist. Eine weitere Aufgabe ist es, ein Verfahren zum Laden eines Elektrofahrzeugs mit einem solchen Ladesystem anzugeben.
Diese Aufgaben werden durch das in Anspruch 1 beschriebene Ladesystem und das in Anspruch 15 beschriebene Verfahren gelöst.
Das erfindungsgemäße Ladesystem ist zum Laden eines Elektrofahrzeugs mit elektrischer Energie ausgelegt. Es umfasst einen Ladearm mit einem vertikalen Ladearmteil und einem horizontalen Ladearmteil. Weiterhin umfasst es ein Ladekabel und/oder eine Stromschiene. Das Ladekabel bzw. die Stromschiene ist mit Hilfe des Ladearms mit dem zu ladenden Elektrofahrzeug verbindbar. Der horizontale Teil des Ladearms umfasst weiterhin eine ausfahrbare Schubkette, mittels welcher ein fahrzeugseitiges Ende des Ladekabels bzw. der Stromschiene auf das Elektrofahrzeug zu bewegbar ist. Insbesondere ist die Schubkette vom vertikalen Ladearmteil in Richtung des Elektrofahrzeugs ausfahrbar.
Unter dem beschriebenen Ladearm soll dabei allgemein ein Grundelement des Ladesystems verstanden werden. Unter dem vertikalen Ladearmteil soll ein längliches Teilelement dieses Ladearms mit einer vertikalen Hauptrichtungskomponente verstanden werden. Es muss also nicht exakt vertikal ausgerichtet sein. Entsprechend soll unter dem horizontalen Ladearmteil ein längliches Teilelement dieses Ladearms mit einer horizontalen Hauptrichtungskomponente verstanden werden.
Es ist allgemein nicht erforderlich, dass der Ladearm ortsfest ist. Dies ist zwar möglich und unter Umständen vorteilhaft. Alternativ kann der Ladearm aber auch beweglich angeordnet sein, insbesondere kann sie translatorisch bewegbar sein. Dazu kann der Ladearm beispielsweise über einen unteren Sockel auf einem Schienensystem horizontal beweglich angeordnet sein.
Das Ladesystem kann alternativ entweder ein Ladekabel oder eine Stromschiene zur elektrischen Verbindung mit dem Elektrofahrzeug umfassen. Wenn im Folgenden beispielhaft nur eine diese beiden Alternativen genannt ist, soll immer auch die andere Möglichkeit als offenbart gelten.
Das Ladesystem kann einen Fahrzeugbereich umfassen, in dem das zu ladende Fahrzeug positioniert werden kann. Die beschriebene Bewegung von dem Ende des Ladekabels „auf das Elektrofahrzeug zu“ soll also einer Bewegung in Richtung dieses Fahrzeugbereichs entsprechen. In diesem Fahrzeugbereich kann das zu ladende Fahrzeug entlang einer vorgegebenen Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet sein, welche insbesondere einer lokalen Fahrtrichtung entspricht. Diese Richtung wird im Folgenden mit x-Richtung bzw. mit „horizontaler Längsrichtung“ bezeichnet. Der Ladearm kann insbesondere entlang dieser horizontalen Längsrichtung beweglich gelagert sein. Die senkrecht dazu stehende horizontale Raumrichtung wird hier mit y-Richtung bzw. mit „horizontaler Querrichtung“ bezeichnet. Die vertikale Raumrichtung wird als z-Richtung bezeichnet.
Unter einer Schubkette soll im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung eine aus einer Mehrzahl von Kettengliedern zusammengesetzte Kette verstanden werden, mittels welcher sowohl Zugkräfte als auch Druckkräfte übertragen werden können. Eine solche Schubkette wird im englischen auch als „Rigid Chain“ bezeichnet. Im spannungslosen bzw. eingefahrenen Zustand kann eine solche Schubkette aufgerollt oder anderweitig platzsparend zusammengelegt werden, da die Kettenglieder im eingezogenen Zustand so weit gegeneinander beweglich sind, dass die Kette eine Biegung um eine Achse parallel zu ihrer Querrichtung ausführen kann. Im ausgefahrenen Zustand ist die Schubkette jedoch so weit versteift, dass mit ihr sowohl eine Schubbewegung als auch eine Zugbewegung bewirkt werden kann. Auf diese Weise kann mit der Schubkette das fahrzeugseitige Kabelende sowohl auf das zu ladende Fahrzeug zu als auch von diesem wieder wegbewegt werden. Somit kann ein Ladestecker dieses Ladekabels in das Fahrzeug eingesteckt werden und auch wieder aus diesem herausgezogen werden. Mit der Schubkette soll das Ladekabel also insbesondere auch wieder (nach Art einer Zugbewegung) von dem Elektrofahrzeug weg bewegbar sein.
Die Bewegung in Richtung des Elektrofahrzeugs (und ggf. wieder von diesem weg) soll also insbesondere mittels der Schubkette bewirkbar sein. Das Ladesystem soll also einen Schubkettenantrieb aufweisen, welcher im Englischen auch als „rigid chain actuator“ bezeichnet wird. Mit einem solchen Schubkettenantrieb kann insbesondere eine rotatorische Bewegung (z.B. einer Welle, einer Rolle und/oder eines Rades) in eine translatorische Bewegung der Schubkette umgesetzt werden. Dies kann beispielsweise durch Abrollen der Kette von einer Rolle und/oder durch formschlüssige Kraftübertragung von einem Zahnrad auf die Kettenglieder erfolgen. Allgemein kann mit einem Schubkettenantrieb relativ leicht eine von einem Elektromotor bewirkte Drehbewegung in eine translatorische Bewegung der Schubkette umgesetzt werden.
Die beschriebene Bewegung des Ladekabels in Richtung des Elektrofahrzeugs soll insbesondere eine Bewegung mit einer Richtungskomponente in horizontaler Querrichtung sein, also in y-Richtung. Auf diese Weise kann besonders einfach ein Ladestecker in eine seitlich am Fahrzeug angeordnete Ladebuchse eingesteckt werden. Die Bewegungsrichtung muss dabei aber nicht genau mit der y-Richtung zusammenfallen. Vielmehr reicht es bei dieser Ausführungsform aus, wenn die Bewegungsrichtung zumindest eine Teilkomponente in y-Richtung hat. Insbesondere bei einer leicht schrägen Einbaulage der Ladebuchse am Fahrzeug kann es vorteilhaft sein, wenn die Bewegungsrichtung neben der y-Komponente auch eine (meist geringere) z-Komponente aufweist. Auch eine Bewegung in x-Richtung soll dabei nicht ausgeschlossen sein.
Allgemein ist es jedoch für die Erfindung auch nicht unbedingt nötig, dass die Bewegung des Ladekabels bzw. der Schubkette horizontal ist oder eine horizontale Richtungskomponenten aufweist. Alternativ kann es sich auch um eine hauptsächlich vertikale Bewegung oder um eine Bewegung in hauptsächlich horizontaler Längsrichtung handeln. Wesentlich im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist nur, dass die Bewegung des Kabel-Endes für wenigstens einen translatorischen Freiheitsgrad mittels der Schubkette bewirkt werden kann.
Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass mittels der Schubkette die translatorische Bewegung des Ladekabel-Endes zum Elektrofahrzeug hin (und gegebenenfalls auch wieder von diesem weg) auf apparativ relativ einfache Weise bewirkt werden kann. Weiterhin kann ein Ladesystem mit einem solchen Schubkettenantrieb ohne einen hohen zusätzlichen Aufwand für den Betrieb im Freien ausgelegt werden, da Schubkettenantriebe typischerweise wesentlich robuster gegenüber Umwelteinflüssen sind als handelsübliche Robotersysteme. Außerdem kann ein Schubkettenantrieb im Vergleich zu einem solchen Robotersystem relativ preisgünstig realisiert werden.
Ein weiterer Vorteil eines solchen Schubkettenantriebs liegt darin, dass er relativ platzsparend ausgeführt werden kann. So kann die Schubkette im eingefahrenen Zustand relativ platzsparend aufgerollt bzw. zusammengefaltet werden. Diese platzsparende Ausgestaltung ermöglicht es, das Ladesystem insgesamt sehr kompakt auszulegen und insbesondere (im eingefahrenen Zustand der Schubkette) einen relativ großen Freiraum zum Einparken des zu ladenden Fahrzeugs freizuhalten. Insbesondere ist hier kein sperriger Roboterarm im Weg, gegen den das einparkende Fahrzeug stoßen könnte.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Laden eines Elektrofahrzeugs mit elektrischer Energie mittels eines erfindungsgemäßen Ladesystems. Das Verfahren umfasst zumindest den Schritt:

a) Verbinden des Ladekabels oder der Stromschiene mit dem Elektrofahrzeug, indem das Ladekabel oder die Stromschiene mit Hilfe der Schubkette vom vertikalen Teil des Ladearms aus horizontal in Richtung des Elektrofahrzeugs ausgefahren wird.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich analog zu den weiter oben beschriebenen Vorteilen des erfindungsgemäßen Ladesystems.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den von Anspruch 1 abhängigen Ansprüchen sowie der folgenden Beschreibung hervor. Dabei können die beschriebenen Ausgestaltungen des Ladesystems und des Verfahrens allgemein vorteilhaft miteinander kombiniert werden.
So kann gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform die Schubkette sowohl in Richtung des Elektrofahrzeugs ausfahrbar als auch in Richtung des vertikalen Teils des Ladearms einfahrbar sein. So kann bei dieser Ausführungsform einerseits das fahrzeugseitige Ende des Ladekabels mit dem (in den Fahrzeugbereich eingeparkten) Elektrofahrzeug verbunden werden. Andererseits kann das Ladekabel nach dem Ausschalten des Ladestroms wieder zum vertikalen Teil des Ladearms hin zurückgezogen werden. So kann vorteilhaft wieder der nötige Freiraum zur Verfügung gestellt werden, um das fertig geladene Elektrofahrzeug auszuparken und anschließend das nächste Fahrzeug ohne eine Berührung mit den Komponenten des Ladesystems in den Fahrzeugbereich einzuparken.
Vorteilhaft kann das Ladesystem im Bereich des Ladearms einen Antrieb zum Aus- und/oder Einfahren der Schubkette aufweisen. Mit anderen Worten wird bei dieser Ausführungsform die Schubkette (und mit ihr das Ladekabel) vom vertikalen Ladearmteil aus bewegt. Beispielsweise kann hierzu im Bereich des Ladearms ein Elektromotor zum Abwickeln und/oder Aufwickeln der Schubkette vorgesehen sein. Beim Abwickeln der Schubkette wird diese insbesondere in Richtung des Elektrofahrzeugs ausgefahren und umgekehrt wird sie beim Aufwickeln zum vertikalen Teil des Ladearms zurück eingefahren. Ein allgemeiner Vorteil von der Integration des Antriebs im Bereich des vertikalen Teil des Ladearms ist, dass die Schubkette selbst in dem ausfahrbaren Bereich des horizontalen Ladearmteils passiv ausgestaltet sein kann und dort keinen (weiteren) Antrieb aufweisen muss. Somit kann die Schubkette vergleichsweise einfach aufgebaut und mit einer geringen Eigenmasse realisiert sein.
Vorteilhaft kann am fahrzeugseitigen Ende der Schubkette wenigstens ein Ladestecker angebracht sein. Ein solcher Ladestecker dient insbesondere dazu, mit einer entsprechenden Ladebuchse des zu ladenden Fahrzeugs zusammengesteckt zu werden, um so einen elektrischen Kontakt zum Aufladen des Fahrzeugs herzustellen. Dieser Ladestecker kann insbesondere austauschbar sein, so dass das Ladesystem für verschiedene Steckertypen konfiguriert werden kann. Besonders vorteilhaft kann der Ladestecker automatisch austauschbar sein. Das Ladesystem kann im Endbereich des Ladekabels auch mehrere Ladestecker aufweisen, von denen der gewünschte beispielsweise automatisch selektiert werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schubkette dazu ausgebildet, eine Schubkraft von wenigstens 20 N auf den Ladestecker auszuüben. Eine Kraft in diesem Bereich wird typischerweise mindestens benötigt, um einen Ladestecker in eine Ladebuchse eines Elektrofahrzeugs einzustecken. Besonders bevorzugt liegt die Schubkraft bei wenigstens 50 N und insbesondere sogar bei wenigstens 100 N. Beispielsweise kann die ausgeübte Schubkraft in einem Bereich zwischen 20 N und 200 N liegen. Bei Ladesteckern von Lastkraftwagen oder Bussen kann aber auch eine Schubkraft von bis zu 1 kN zum Einsatz kommen. Um den Ladestecker wieder zu entfernen, können vorteilhaft auch Zugkräfte in einem analogen Bereich von der Schubkette ausgeübt werden. Die Schub- und/oder Zugkräfte in den genannten Bereichen können über ausreichend dimensionierte Schubkettenantriebe vergleichsweise einfach erreicht werden.
Gemäß einer weiteren allgemein vorteilhaften Ausführung ist die Schubkette im Bereich des Ladearms umlenkbar. Insbesondere sind die Kettenglieder der Schubkette im eingezogenen Zustand so gegeneinander beweglich, dass die Kette aufgewickelt und/oder zusammengefaltet werden kann. In jedem Fall kann die Schubkette bei dieser Ausführungsform im nicht (oder nur teilweise) ausgefahrenen Zustand im Bereich des vertikalen Teils des Ladearms platzsparend gelagert werden. Hierzu ist die Schubkette insbesondere in wenigstens einen Kettenkasten aufnehmbar, welcher im Bereich des vertikalen Ladearmteils angeordnet ist. Es können auch mehrere Kettenkästen vorgesehen sein, um beispielsweise mehrere Stränge der Schubkette getrennt aufzunehmen. In jedem Fall wird durch diese Ausführungsform erreicht, dass die Kette einen einfahrbaren Teil eines Ladearms ausbildet, welcher im eingefahrenen Zustand sehr wenig Platz beansprucht.
Allgemein vorteilhaft weist die Schubkette einen horizontalen Ausfahrweg von wenigstens 20 cm auf. Besonders bevorzugt liegt der erreichbare Ausfahrweg bei wenigstens 50 cm und insbesondere sogar bei wenigstens 80 cm. Beispielsweise kann ein Ausfahrweg von bis zu 100 cm oder sogar bis zu 150 cm benötigt werden, um mit dem Ende des Ladekabels die zu ladenden Fahrzeuge zu erreichen, welche mit einer gewissen Positionstoleranz in den Fahrzeugbereich eingeparkt werden und welche auch untereinander deutlich unterschiedliche Abmessungen sowie Positionen der Ladebuchsen aufweisen können. Ein Ausfahrweg im genannten Bereich kann mittels einer Schubkette mit einer ausreichenden Kettenlänge vergleichsweise einfach und kostengünstig realisiert werden. Durch das Wieder-Einfahren der Schubkette um den analogen Weg kann erreicht werden, dass im eingefahrenen Zustand ein ausreichend großer Freiraum für das nächste zu parkende Fahrzeug geschaffen wird.
Allgemein ist die Schubkette vorteilhaft aus einer Mehrzahl von Kettengliedern zusammengesetzt. Diese Kettenglieder können besonders bevorzugt im Wesentlichen aus Kunststoff gebildet sein. Mit anderen Worten kann Kunststoff die Hauptkomponente der Schubkette ausbilden (wobei zusätzliche Elemente wie eine Beschichtung oder Halte- bzw. Verbindungselemente aus anderen Materialien nicht ausgeschlossen sein sollen). Ein wesentlicher Vorteil der kunststoff-basierten Ausführungsform ist, dass eine solche Schubkette besonders beständig gegenüber Witterungseinflüssen sein kann und somit auf besonders einfache Weise ein Ladesystem realisiert werden kann, welches für den Einsatz im Freien ausgelegt ist. Zusätzlich kann eine kunststoff-basierte Schubkette vorteilhaft eine vergleichsweise geringe Eigenmasse aufweisen. Alternativ können aber grundsätzlich auch andere Materialien zum Einsatz kommen. So können die Kettenglieder beispielsweise auch aus einem metallischen Material gebildet sein oder zumindest ein metallisches Material umfassen.
Allgemein vorteilhaft kann die Schubkette selbstversteifend sein. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass sich die Kettenglieder der Schubkette im abgewickelten Zustand und/oder unter Spannung formschlüssig gegeneinander abstützen. Der Formschluss zwischen den einzelnen Kettengliedern kann also beispielsweise beim Ausfahren (z.B. durch Abwickeln) gebildet werden. Dagegen kann der Formschluss beim Einfahren (z.B. durch Aufwickeln auf eine Rolle oder durch Einfalten) wieder aufgehoben werden, beispielsweise dadurch, dass die Kettenglieder im eingefahrenen Zustand weiter voneinander beabstandet sind und/oder in einem anderen Winkel zueinander geführt sind.
Die beschriebene Selbstversteifung muss dabei keine Versteifung bezüglich aller Bewegungsrichtungen sein. Vorteilhaft versteift sich die Kette aber zumindest so, dass die benötigte Schubkraft in y-Richtung übertragen werden kann. Durch eine geeignete Einbaulage (z.B. mit einer Umlenkachse der Schubkette parallel zur x-Achse) kann die Schubkette dann nicht in negativer z-Richtung einknicken und ist automatisch bezüglich dieser Richtung steif. So kann mit der Schubkette ein freitragender, horizontal ausfahrbarer Ladearmteil gebildet werden. Eine Steifigkeit bezüglich anderer Raumrichtungen (beispielsweise in positiver z-Richtung und/oder in x-Richtung) ist vorteilhaft, aber nicht unbedingt notwendig. Insbesondere kann die Steifigkeit in diesen anderen Raumrichtungen optional geringer ausgebildet sein als nach vertikal unten.
Gemäß einer ersten Ausführungsvariante für die Zusammensetzung der Schubkette kann diese aus einem einzelnen länglichen Strang von Kettengliedern gebildet sein. Die Schubkette wird dann also aus einer linearen Abfolge von aneinandergereihten Kettengliedern gebildet, welche beispielsweise beim Ausfahren der Schubkette formschlüssig ineinandergreifen, so dass sich die Kette selbst versteift.
Gemäß einer alternativen, zweiten Ausführungsvariante kann die Schubkette aber auch durch zwei parallel zueinander verlaufende längliche Stränge von Kettengliedern gebildet sein, welche beim Ausfahren der Schubkette nach Art eines Reißverschlusses formschlüssig ineinandergreifen. Hierdurch wird auf besonders einfache Weise eine wirksame Selbstversteifung ermöglicht. Eine solche zweisträngige Schubkette wird beispielsweise unter dem Namen „Zip Chain Actuator“ angeboten. Durch die formschlüssige Verbindung zweier Kettenstränge wird eine besonders hohe Steifigkeit der ausgefahrenen Schubkette erreicht, so dass bei dem beschriebenen Ladesystem ein unerwünschtes vertikales Absacken des horizontalen Ladearmteils besonders wirksam vermieden werden kann. So wird insbesondere das Tragen von vergleichsweise hohen Lasten des Ladearms erleichtert. Beim Einfahren der Schubkette werden die beiden Einzelstränge voneinander getrennt, was eine besonders hohe Beweglichkeit der eingefahrenen Kettenstränge ermöglicht. Somit können die Einzelstränge im eingefahrenen und getrennten Zustand besonders platzsparend aufgerollt bzw. eingefaltet werden. Insbesondere können die beiden Einzelstränge im eingefahrenen Zustand in getrennten Kettenkästen oder in getrennten Teilbereichen eines übergeordneten Kettenkastens aufnehmbar sein.
Allgemein vorteilhaft kann die Schubkette im ausgefahrenen Zustand freitragend ausgebildet sein. Mit anderen Worten ist die Steifigkeit der Schubkette im ausgefahrenen Zustand wenigstens so hoch, dass sie ihr Eigengewicht tragen kann. Somit kann durch die Schubkette ein horizontal ausfahrbarer Ladearmteil gebildet werden, welcher nicht durch weitere Stützelemente abgestützt werden muss. Die Schubkette soll dann zumindest so weit „freitragend“ sein, dass ein Absacken nach horizontal unten vermieden wird.
Besonders vorteilhaft trägt die Schubkette dabei nicht nur ihr eigenes Gewicht, sondern auch die zusätzliche Last des Ladekabels und/oder eines Ladesteckers und weiterer optional vorhandener Elemente im Bereich des Ladekopfs. So kann beispielsweise das Ladekabel eine Masse im Bereich von etwa einigen Kilogramm aufweisen (z.B. 2 kg bis 3 kg), und die sonstigen optionalen Elemente im Bereich des Ladekopfs können je nach Ausführung eine zusätzliche Masse im Bereich von beispielsweise bis zu 50 kg aufweisen. So kann die Schubkette allgemein vorteilhaft zum Tragen einer Zusatzlast im Bereich von 2 kg bis zu 25 kg und besonders vorteilhaft sogar zum Tragen einer Zusatzlast im Bereich zwischen 2 kg und 50 kg ausgebildet sein. Die Tragfähigkeit für eine derart hohe Zusatzlast kann beispielsweise auch eine relativ hohe Kabelmasse bzw. Masse der alternativen Stromschiene ermöglichen, welche insbesondere nur mit sehr hohem Aufwand mit einem Roboterarm bewegt werden könnte. So kann insbesondere ein schnelles Gleichstrom-Laden mit Kabeln bzw. Stromschienen für eine sehr hohe Stromtragfähigkeit ermöglicht werden.
Bei den freitragenden Ausführungsformen der Schubkette ist es allgemein vorteilhaft, wenn ein tragender Ladearmteil im Wesentlichen oder zumindest hauptsächlich durch die Schubkette gebildet wird. Hier ist also insbesondere kein zusätzliches Element zur Abstützung der Schubkette vorhanden.
Gemäß einer alternativen Ausführungsvariante kann die Schubkette aber auch durch ein zusätzliches Stützelement gestützt werden. Hierzu kann die Schubkette z.B. mechanisch derart mit einem Teleskopstangensystem verbunden sein, dass sie zusammen mit diesem horizontal ausfahrbar ist. Das Teleskopstangensystem bildet dann also ein zusätzliches Stützelement aus, welches in seiner Länge variabel ist, so dass es zusammen mit der Schubkette aus- und eingefahren werden kann. Mit einem solchen zusätzlichen Stützelement kann vorteilhaft eine höhere Gesamtsteifigkeit und Tragkraft des Ladearms erreicht werden.
Bei dieser Ausführungsform kann die Schubkette beispielsweise innerhalb des Teleskopstangensystem angeordnet sein. Dabei kann die Schubkette durch die Teleskoprohre vorteilhaft nach außen gekapselt sein und somit vor Umwelteinflüssen (z.B. Schmutz und/oder Korrosion) geschützt sein. Alternativ ist es aber auch möglich, dass Schubkette und Teleskopstangensystem nebeneinander (bzw. übereinander) geführt werden. In jedem Fall sollen sie aber derart mechanisch parallel angeordnet sein, dass sie eine im Wesentlichen übereinstimmende Ein- und Ausfahrrichtung aufweisen. Dabei wird durch den Antrieb der Schubkette die Bewegung des horizontalen Ladearmteils bewirkt, während das Teleskopstangensystem durch seine Steifigkeit eine zusätzliche Abstützung bewirkt.
Prinzipiell ist es auch möglich, dass bei einer derartigen mechanischen Parallelschaltung mehrere Schubketten und/oder mehrere Teleskopstangensysteme vorgesehen sind. So kann mit einer Mehrzahl von Schubketten insbesondere eine erhöhte Antriebsleistung für das Aus- und/oder Einfahren des horizontalen Ladearmteils erreicht werden. Alternativ oder zusätzlich kann mit einer Mehrzahl von Teleskopstangensystemen eine besonders hohe Steifigkeit erzielt werden.
Allgemein kann das Teleskopstangensystem eine Mehrzahl von teleskopartig ineinander geführten Teleskopstangen bzw. Teleskoprohren aufweisen. Diese Stangen bzw. Rohre können allgemein beispielsweise eine rechteckige oder eine kreisförmige Querschnittsform aufweisen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens kann dieses zusätzlich zum genannten Schritt a) ein oder mehrere der folgenden zusätzlichen Schritte aufweisen:

b) Einstecken eines Ladesteckers des Ladesystems in eine Ladebuchse des zu ladenden Elektrofahrzeugs,
c) Einschalten eines Ladestroms,
d) Ausschalten des Ladestroms,
e) Ausstecken des Ladesteckers aus der Ladebuchse
f) Einfahren des Ladekabels mittels der Schubkette zurück zum vertikalen Teil des Ladearms.

Besonders bevorzugt werden dabei die einzelnen Schritte in der beschriebenen Reihenfolge a) bis f) durchgeführt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen beschrieben, in denen:

1 eine Darstellung eines Ladesystems nach einem ersten Ausführungsbeispiel in schematischer Aufsicht zeigt,
2 das Ladesystem der 1 in schematischer Längsansicht zeigt,
3 das Ladesystem der 1 und 2 in schematischem Querschnitt zeigt,
4 eine Detailansicht eines Ladesystems nach einem zweiten Ausführungsbeispiel in schematischem Querschnitt zeigt,
5 eine Darstellung des Ladesystems der 4 mit eingefahrener Schubkette zeigt,
6 eine Detailansicht für ein Ausführungsbeispiel einer Schubkette zeigt und
7 ein weiteres Beispiel einer Schubkette zeigt, welche innerhalb eines Teleskopstangensystems geführt ist.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
So zeigt 1 ein Ladesystem 1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Aufsicht auf die x-y-Ebene. Das Ladesystem 1 weist einen Fahrzeugbereich 3 auf, in welchem ein zu ladendes Elektrofahrzeug 5 positioniert werden kann. Dabei ist die x-Richtung die horizontale Längsrichtung des Fahrzeugs, und die y-Richtung ist die horizontale Querrichtung senkrecht dazu. Die hier nicht gezeigte z-Richtung ist die vertikale Raumrichtung senkrecht zur Zeichnungsebene. Die entsprechende Seitenansicht des Ladesystems 1 in x-z-Ebene ist in 2 gezeigt, und die entsprechende schematische Querschnittsdarstellung ist in 3 gezeigt.
Das Ladesystem weist in diesem Beispiel zwei Ladeeinrichtungen 1a und 1b auf, mit welchen das Elektrofahrzeug prinzipiell sowohl rechts als auch von links geladen werden kann. Prinzipiell ist aber auch nur eine solche Ladeeinrichtung zur Realisierung des erfinderischen Gedankens ausreichend. Elektrisch sind die beiden Ladeeinrichtungen durch eine hier nur sehr schematisch angedeutete Querverbindung 2 verbunden. Im Bereich der ersten Ladeeinrichtung 1a ist eine Ladesäule 11 angeordnet, über welche beide Ladeeinrichtungen elektrisch mit einem übergeordneten Stromnetz verbunden sind. Die Ladesäule 11 dient also der Steuerung und Weiterleitung eines Ladestroms an die übrigen Ladeeinrichtungen des Ladesystems 1.
Das Fahrzeug 5 der 1 weist im linken hinteren Fahrzeugbereich eine Ladebuchse 5a auf. Daher wird das gezeigte Beispielfahrzeug von der ersten Ladeinrichtung 1a ausgeladen. Um eine elektrische Verbindung zwischen der Ladesäule 11 und der Ladebuchse 5a des Fahrzeugs herzustellen, weist jede der Ladeeinrichtungen 1a,1b ein hier nicht näher dargestelltes Ladekabel auf. Das Ladekabel kann analog durch eine Stromschiene ersetzt werden. Um dieses Ladekabel in Kontakt mit der Ladebuchse 5a zu bringen, weist jedes der beiden Ladeeinrichtungen weiterhin eine Mehrzahl von mechanischen Elementen auf, welche zusammen eine Bewegung des fahrzeugseitigen Kabelendes in mehreren Raumrichtungen ermöglichen. Das Ladesystem 1 des ersten Ausführungsbeispiels ermöglicht dabei eine translatorische Bewegung des jeweiligen Kabelendes in allen drei Raumrichtungen x, y und z. Dies ist jedoch nicht unbedingt erforderlich. Vielmehr ist es ausreichend, wenn zumindest in einer Raumrichtung eine translatorische Bewegung ermöglicht ist, um das Kabelende in das zu ladende Fahrzeug einzustecken.
Als wesentliche Komponente weist hier jedes der Ladeeinrichtungen 1a und 1b einen vertikalen Ladearmteil 13 auf. Dieser vertikale Teil des Ladearms 13 erstreckt sich in z-Richtung und hebt das Ladekabel auf die Höhe der Ladebuchse 5a an. Der jeweilige Ladearm ist auf einem Sockel 23 über ein zugeordnetes Schienensystem 15 in x-Richtung fahrbar angeordnet, wie durch den Doppelpfeil in 1 angedeutet. Die Ladearme sind also beweglich und nicht stationär. Somit kann das Ladesystem auf unterschiedliche x-Positionen der Ladebuchse am Fahrzeug und/oder auf unterschiedliche Parkpositionen des Fahrzeugs angepasst werden.
Der jeweilige vertikale Ladearmteil 13 trägt einen zugeordneten horizontalen Ladearmteil 21, durch welchen das Ladekabel in y-Richtung in den Bereich der Ladebuchse 5a geführt werden kann. Dieser horizontale Ladearmteil 21 ist in Richtung des zu ladenden Fahrzeugs ausfahrbar bzw. in Richtung des vertikalen Ladearmteils 13 einfahrbar.
In den 1 und 3 ist zu erkennen, dass der horizontale Ladearmteil 21 der ersten Ladeeinrichtung 1a ausgefahren ist und der (hier nicht sichtbare) horizontale Ladearmteil der zweiten Ladeeinrichtung 1b eingefahren ist. Am fahrzeugseitigen Ende des jeweiligen Ladearms trägt dieser einen Ladekopf, in den jeweils ein hier nicht näher dargestellter Ladestecker integriert ist.
Die vertikale Höhe (also die z-Position) des Ladekopfes 22 kann auf die Höhe der jeweiligen Ladebuchse angepasst werden. Diese Möglichkeit kann auf unterschiedliche Weise realisiert sein, z.B. indem entweder die vertikale Ausdehnung des vertikalen Ladearmteils 13 verändert wird oder indem die vertikale Position des horizontalen Ladearmteils 21 am vertikalen Ladearmteil 13 variiert wird. Dies ist durch den senkrechten Doppelpfeil in 3 angedeutet.
Die y-Position des Ladekopfes 22 kann auf die Position der Ladebuchse 5a angepasst werden, indem der Ladearm auf der jeweils relevanten Fahrzeugseite um eine passende Weglänge in Richtung des Fahrzeugs ausgefahren wird. Auf diese Weise können Unterschiede in der Breite der jeweils zu ladenden Fahrzeuge und Unterschiede in den jeweiligen Parkpositionen ausgeglichen werden. Durch diese Unterschiede kann die dem jeweiligen vertikalen Ladearmteil 13 zugewandte Fahrzeugseite 6 unterschiedliche y-Positionen aufweisen, wie durch den Doppelpfeil um die Position 6 herum im unteren Teil der 3 angedeutet. Der horizontale Ladearmteil 21 weist daher einen entsprechend großen möglichen Ausfahrweg auf, um die variierende horizontale Distanz zwischen vertikalem Ladearmteil 13 und der jeweiligen Ladebuchse zu überbrücken. Der minimale erforderliche Ausfahrweg des Ladearms ist dabei durch den minimalen Sicherheitsabstand 7 gegeben, welcher beim Einparken zwischen dem eingefahren Ladearm und der entsprechenden Fahrzeugseite 6 gewährleistet werden muss. Dieser Sicherheitsabstand 7 kann beispielsweise im Bereich von etwa 20 cm liegen.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 weist der horizontale Ladearmteil 21 als tragendes Element eine Schubkette auf, so dass das Aus- und Einfahren des Ladearms durch ein entsprechendes Aus- und Einfahren der Schubkette realisiert werden kann. Der Teil des Ladearms zwischen dem vertikalen Ladearmteil 13 und Ladekopf 22 wird dabei zum überwiegenden Teil durch diese Schubkette gebildet.
In den 4 und 5 sind schematische Querschnittsdarstellungen eines Ladesystems 1 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Dieses Ladesystem kann beispielsweise insgesamt ähnlich aufgebaut sein wie das Ladesystem der 1 bis 3. Die 4 und 5 zeigen dabei Detailansichten im Bereich eines vertikalen Ladearmteils 13, wobei in 4 der horizontale Ladearmteil 21 ausgefahren ist und in 5 der horizontale Ladearmteil 21 in Richtung des vertikalen Ladearmteils 13 eingefahren ist.
Wie in 4 gut zu erkennen, wird im ausgefahrenen Zustand ein großer Teil des horizontalen Ladearmteils 21 durch eine Schubkette 31 mit der Länge 1 gebildet. Diese Schubkette 31 weist eine Vielzahl von (hier nicht näher darstellten) Kettengliedern auf, welche im ausgefahrenen Zustand formschlüssig ineinandergreifen, so dass die Schubkette selbstversteifend ist. Im eingefahrenen Zustand ist diese Schubkette dagegen zusammengerollt und somit platzsparend in einem Kettenkasten 33 untergebracht, welcher im Bereich des vertikalen Ladearmteils 13 angeordnet ist. Am fahrzeugseitigen Ende 21a des Ladearms weist die Schubkette 31 ein Endstück 35 auf, welches den Ladekopf 22 trägt. In diesen Ladekopf 22 ist ein Ladestecker 27 integriert, welcher in eine passende Ladebuchse eines zu ladenden Fahrzeugs eingesteckt werden kann.
Der Ladekopf trägt weiterhin ein fahrzeugseitiges Ende 25a eines Ladekabels 25, welches von dem vertikalen Ladearmteil in Richtung des zu ladenden Fahrzeugs geschleppt wird. Beim Beispiel der 4 und 5 wird dieses Ladekabel 25 also relativ frei hängend von dem horizontalen Ladearmteil 21 getragen. Es ist lediglich punktuell am Ladekopf 22 und außerdem im Bereich des vertikalen Ladearmteils 13 mechanisch fixiert. Alternativ kann das Ladekabel aber auch näher an der Schubkette 31 geführt sein und insbesondere auch in diese integriert sein. Der maximale Ausfahrweg Δs ergibt sich allgemein durch den Unterschied der Kettenlänge 1 zwischen dem maximal ausgefahrenen Zustand und dem maximal eingefahrenen Zustand. Bei einem ausreichend langen Kettenstrang 42 kann so beispielsweise ein Ausfahrweg im Bereich zwischen 20 cm und 150 cm realisiert werden.
Bei einer selbstversteifenden Ausführung der Schubkette 31 kann eine ausreichend hohe Steifigkeit erreicht werden, so dass die Schubkette freitragend ist. Sie ist also insbesondere steif genug, um nicht nur ihr eigenes Gewicht zu tragen, sondern auch das Gewicht des Ladekabels 25 und des Ladekopfs 22 abstützen zu können und darüber hinaus die notwendige Steckkraft zum Einstecken des Ladesteckers aufzubringen. Die Höhe h des vertikalen Ladearmteils 21 über dem Boden 8 soll also über den Ausfahrweg im Wesentlichen beibehalten werden. So führt also auch die im Bereich des Ladekopfs einwirkende Schwerkraft Fg nicht zu einem übermäßigen vertikalen Absacken des Ladearms. Ein leichtes Herunterhängen zum Fahrzeug hin, beispielsweise im Bereich von einigen Millimetern bis wenigen Zentimetern, kann dabei aber unter Umständen durchaus toleriert werden. Wesentlich ist nur, dass der horizontale Ladearmteil ausreichend steif ist, um den Ladekopf horizontal weit genug in Richtung der Ladebuchse auszufahren und dabei die Höhe der Ladebuchse des Fahrzeugs im Rahmen der erforderlichen Positioniergenauigkeit zu treffen.
Die Schubkette 31 des Ladearms ist dazu ausgelegt, sowohl eine Schubkraft Fs zum Fahrzeug hin als auch eine Zugkraft Fz vom Fahrzeug weg auf den Ladekopf 22 zu übertragen. Dabei dient die Schubkraft dazu, den Ladestecker 27 in die Ladebuchse einzustecken. Umgekehrt dient die Zugkraft Fz dazu, den Ladestecker 27 aus der Ladebuchse wieder herauszuziehen. Die jeweilige Bewegung der Schubkette in y-Richtung wird dabei durch einen Antrieb 34 bewirkt, der hier im Bereich des Kettenkastens angeordnet ist.
6 zeigt eine Detailansicht für ein Ausführungsbeispiel einer Schubkette 31, wie sie beispielsweise in einem der beschriebenen Ladesysteme zum Einsatz kommen kann. Diese Schubkette weist zwei Kettenstränge 42a und 42b auf, deren Kettenglieder 41 beim Ausfahren der Schubkette in y-Richtung in einen formschlüssigen Kontakt miteinander gebracht werden, so dass die Schubkette selbstversteifend und selbsttragend ist. 6 zeigt einen teilweise ausgefahrenen Zustand der Schubkette 31, bei dem die einzelnen Kettenstränge 42a und 42b teilweise in den zugeordneten Bereichen eines Kettenkastens 33 aufgerollt sind.
Das Aus- und Einfahren der Schubkette 31 wird durch einen Kettenantrieb 34 bewirkt, welcher im Bereich des Kettenkastens 33 angeordnet ist. Dieser Kettenantrieb 34 basiert auf einem Zahnrad, welches formschlüssig in die Kettenglieder der Schubkette eingreift, so dass die Schubkette über dieses Zahnrad vor und zurück bewegt werden kann. Die Drehung des Zahnrads um seine Drehachse 45 kann beispielsweise über einen hier nicht näher dargestellten Elektromotor bewirkt werden.
7 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung für einen horizontalen Ladearmteil 21 eines Ladesystems nach einem weiteren Beispiel der Erfindung. Auch dieser Ladearmteil weist eine Schubkette 31 auf, mittels derer das Ausfahren und Einfahren des horizontalen Ladearmteils bewirkt werden kann. Im Unterschied zur Schubkette der 6 ist hier die Schubkette aus nur einem Kettenstrang 42 gebildet. Im eingefahrenen Zustand kann dieser Kettenstrang in einen Kettenkasten 33 eingerollt werden. Im ausgefahrenen Zustand greifen die einzelnen Kettenglieder 41 formschlüssig ineinander, so dass die Schubkette zu einem gewissen Grad selbstversteifend ist. Auch hier weist der Kettenantrieb 34 ein Drehelement 44 auf, durch dessen Drehung um eine Drehachse 45 die Schubkette entweder ausgefahren oder eingefahren werden kann.
Im Unterschied zu den Beispielen der 4 und 5 bzw. 6 wird der Ladearm hier nicht nur durch die Steifigkeit der Schubkette gegen ein Absacken nach unten stabilisiert, sondern auch durch ein zusätzliches Teleskopstangensystem 50.
Dieses Teleskopstangensystem 50 weist hier mehrere Teleskoprohre 51 auf, welche die Schubkette 31 umschließen und so die Steifigkeit des horizontalen Ladearmteils vor allem bezüglich seitlicher Bewegungen in z- und x-Richtung erhöhen. Alternativ zu der gezeigten Realisierung ist es aber auch möglich, dass ein solches Teleskopstangensystem neben der Schubkette angeordnet ist. In jedem Fall dient eine solche mechanische Parallelschaltung von Schubkette und Teleskopstangensystem dazu, die Vorteile eines einfachen Antriebs und einer hohen seitlichen Steifigkeit miteinander zu verbinden.
Bezugszeichenliste

1: Ladesystem
1a: erste Ladeeinrichtung
1b: zweite Ladeeinrichtung
2: Querverbindung
3: Fahrzeugbereich
5: Elektrofahrzeug
5a: Ladebuchse
6: Fahrzeugseite
7: Sicherheitsabstand
8: Boden
11: Ladesäule
13: vertikaler Ladearmteil
15: Schienensystem
21: horizontaler Ladearmteil
21a: fahrzeugseitiges Ende des horizontalen Ladearmteils
22: Ladekopf
23: Ladearmsockel auf Schienensystem
25: Ladekabel
25a: fahrzeugseitiges Ende des Ladekabels
27: Ladestecker
31: Schubkette
33: Kettenkasten
34: Kettenantrieb
35: Endstück
41: Kettenglied
42: Kettenstrang
42a: erster Kettenstrang
42b: zweiter Kettenstrang
44: Drehelement
45: Drehachse
50: Teleskopstangensystem
51: Teleskoprohre
Δs: Ausfahrweg
Fg: Schwerkraft
Fs: Schubkraft
Fz: Zugkraft
h: Höhe des Ladearms
1: Länge der ausgefahrenen Schubkette
x: horizontale Längsrichtung
y: horizontale Querrichtung
z: vertikale Raumrichtung

Claims

Ladesystem (1) zum Laden eines Elektrofahrzeugs (5) mit elektrischer Energie, umfassend - einen Ladearm mit einem vertikalen Ladearmteil (13) und einem horizontalen Ladearmteil (21), - ein Ladekabel oder eine Stromschiene (25), welche(s) mit dem zu ladenden Elektrofahrzeug (5) verbindbar ist, wobei der horizontale Ladearmteil (21) eine ausfahrbare Schubkette (31) umfasst, mittels welcher ein fahrzeugseitiges Ende (25a) des Ladekabels (25) oder der Stromschiene auf das Elektrofahrzeug (5) zu bewegbar ist.
Ladesystem (1) nach Anspruch 1, bei welchem die Schubkette (31) sowohl in Richtung des Elektrofahrzeugs (5) ausfahrbar als auch in Richtung des vertikalen Ladearmteils (13) einfahrbar ist.
Ladesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches im Bereich des vertikalen Ladearmteils (13) einen Antrieb zum Aus- und/oder Einfahren der Schubkette (31) aufweist.
Ladesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem am fahrzeugseitigen Ende der Schubkette (31) wenigstens ein Ladestecker (27) angebracht ist.
Ladesystem (1) nach Anspruch 4, bei welchem die Schubkette (31) dazu ausgebildet ist, eine Kraft (Fs,Fz) von wenigstens 20 N auf den Ladestecker (27) auszuüben.
Ladesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Schubkette (31) im Bereich des vertikalen Ladearmteils (13) umlenkbar und in wenigstens einen Kettenkasten (33) aufnehmbar ist.
Ladesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Schubkette (31) im Bereich des vertikalen Ladearmteils (13) aufwickelbar ist.
Ladesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Schubkette (31) einen horizontalen Ausfahrweg (Δs) von wenigstens 20 cm aufweist.
Ladesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Schubkette (31) eine Mehrzahl von Kettengliedern (41) aufweist, welche im Wesentlichen aus Kunststoff gebildet sind.
Ladesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Schubkette (31) selbstversteifend ist.
Ladesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Schubkette (31) aus einem einzelnen länglichen Strang (42) von Kettengliedern (41) gebildet ist.
Ladesystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welchem die Schubkette (31) durch zwei parallel zueinander verlaufende längliche Stränge (42a,42b) von Kettengliedern (41) gebildet ist, welche beim Ausfahren der Schubkette (31) nach Art eines Reißverschlusses formschlüssig ineinandergreifen.
Ladesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Schubkette (31) im ausgefahrenen Zustand freitragend ist.
Ladesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Schubkette (31) mechanisch derart mit einem Teleskopstangensystem (50) verbunden ist, dass es zusammen mit diesem horizontal ausfahrbar ist.
Verfahren zum Laden eines Elektrofahrzeugs (5) mit elektrischer Energie mit einem Ladesystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, umfassend den Schritt: a) Verbinden des Ladekabels (25) oder der Stromschiene mit dem Elektrofahrzeug (5), indem das Ladekabel (25) oder die Stromschiene mit Hilfe der Schubkette (31) von dem vertikalen Ladearmteil (13) aus horizontal in Richtung des Elektrofahrzeugs (5) ausgefahren wird.