用于对电池电动车进行传导式充电的自动充电装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于在充能站与车辆之间的建立、优选自动建立插式连接以将能量、优选电能传输至车辆的储能装置中的配置。此外，本发明还涉及一种在充能站与车辆之间建立插式连接以将能量、优选电能传输至车辆的储能装置中的方法。


背景技术：

2.现有技术揭示过安排用于对电池电动车自动进行传导式充电的配置、系统和方法。传导式充电是一种用于电动车(即电驱动车辆)的充电技术，其中，借助缆线和/或触点进行能量传输，此等电动车例如为电池电动乘用车或商业用车(载重汽车、公共汽车等)。
3.充电站与车辆之间的充电接口通常形成由充电插头和充电插座组成的单元，其中充电插头可以插入充电插座中，以便将能量、优选电能传输至车辆的储能器(如蓄电池、超级电容器等)。
4.通常采用组合式充电方法，其中，由充电插头和充电插座组成的单元可以传输较低功率和较高功率(交流和直流充电方法)。此外，这些充电方法就在充电插头与充电插座之间建立的插式连接而言以至少部分自动化的方式构建，即通过机械手、摄像机、传感器、信号发射器等实现充电插头与充电插座的自动接合。
5.de 10 2018 006 749 al例如描述了具有摄像机的第一插式连接器单元和具有待由摄像机检测的特征的第二插式连接器单元，例如发光二极管。此摄像机以可借助机械手进行枢转的方式与充能站连接，而具有其充电插座的第二插式连接器单元则布置在乘用车的外侧。借助三角测量法来确定第二插式连接器单元的位置，其中该插式连接器单元为此具有三个发光二极管。
6.de 10 2017 121 854 al揭示过一种具有三个集成式光学发射器的充电插座，借助摄像机检测该充电插座的位置，以便随后根据该充电插座的位置对充电插头进行对齐。
7.de 10 2015 215 127 al描述了通过摄像机对光信号进行检测以及基于此检测而在汽车接近目标时对汽车进行自动定位。


技术实现要素：

8.本发明的目的是，提供一种有所改进的用于自动对车辆、优选电池电驱动(电池电动)车辆进行传导式充电的配置。此外，本发明的另一目的在于，提供一种有所改进的自动对这类车辆进行传导式充电的方法。
9.本发明用以达成上述目的的解决方案在于具有独立权利要求的特征的根据本发明的配置和根据本发明的方法。本发明的其他实施例和应用参见从属权利要求并且在以下描述中部分地结合附图进行详细说明。
10.根据第一一般方面，本发明涉及一种配置或一种系统，用于在至少一个充能站与至少一个车辆之间建立、优选自动建立插式连接、优选可解除和/或形状配合的插式连接，以将能量、优选电能传输至车辆的储能装置中。所述配置或系统包括第一插接装置，优选可
平移和/或可旋转和/或可枢转的插接装置，所述插接装置可与至少一个充能站、优选充电站连接或与其连接。所述配置或系统包括可与至少一个车辆连接或与至少一个车辆连接的第二插接装置，其中所述第二插接装置包括至少一个信号发射单元，所述第一插接装置包括至少一个信号接收单元，用于接收所述至少一个信号发射单元(所发射)的至少一个信号。
11.所述配置或系统的特征在于，至少一个信号接收单元和至少一个信号发射单元以某种方式布置在第一和第二插接装置上并且相对于彼此而配置、优选相对于彼此以通信的方式配置，使得接收到的至少一个信号适于相对于第二插接装置对第一插接装置进行定向和/或定位，并且至少为了在第一与第二插接装置之间建立插式连接，优选在建立这个插式连接期间，在所述至少一个信号接收单元与所述至少一个信号发射单元之间形成优选不间断或无障碍的视线连接和/或优选不间断或无障碍的信号连接，优选直至完成插式连接的建立以及/或者此外，例如至少直至结束将能量传输至车辆的储能装置中的能量传输过程。
12.第一插接装置例如可以构建为充电插头或者例如可以包括充电插头。第二插接装置例如可以构建为可插入充电插头的充电插座或者例如可以包括充电插座。
13.所述至少一个信号接收单元例如可以构建为摄像机或者例如可以包括摄像机，所述摄像机优选布置在插接侧上，即布置在第一插接装置的适于建立插式连接的一侧上。
14.所述至少一个信号发射单元例如可以是电磁辐射(即至少一个电磁辐射信号)的发射器或者例如可以包括电磁辐射的发射器，所述发射器优选布置在插接侧上，即布置在第二插接装置的适于建立插式连接的一侧上。
15.所述至少一个信号例如可以包括表示第二插接装置相对于第一插接装置的(空间)位置和/或(空间)定向和/或(空间)距离的位置信号和/或方向信号和/或距离信号。
16.至少一个信号发射单元和至少一个信号接收单元相对于彼此的布局和/或配置，即其至少在建立插式连接期间处于连续的、即不间断的视线连接和/或信号连接中，例如能够实现更精确的建立插式连接的过程。换而言之，例如可以对插式连接的建立，即第一和第二插接装置的推接或将第一插接装置插入第二插接装置中进行监测或控制，例如由所连接的具有相应运行的软件程序的电子计算单元来进行监测或控制。
17.所述电子计算单元优选可以构建为调节和/或控制单元。
18.充能站例如可以包括用于相对于第二插接装置对第一插接装置进行定向和/或定位的搬运装置或者与这种搬运装置连接。这个搬运装置优选可以借助具有相应运行的软件程序的电子计算单元来进行控制和/或调节并且包括至少一个机械手，以便相对于第二插接装置对第一插接装置进行定向和/或定位。
19.所述至少一个信号发射单元和所述至少一个信号接收单元优选可以分别布置在第一和第二插接装置的端侧上，所述端侧在建立插式连接的状态下发生接触或者至少相对布置。
20.通过至少一个信号发射单元与至少一个信号接收单元之间的形式为视线连接和/或信号连接的连续或持久的作用性连接，例如可以在整个插接过程中足够准确地测定第一插接装置相对于第二插接装置的几何定向和/或位置，此举例如也会提升插式连接的安全性、可靠性和/或故障识别。
21.完成插式连接的建立优选可以是指根据可预设或定义的标准、优选几何标准实现
插式连接的接合状态，这些标准例如是第一与第二插接装置之间可在特定位置处测量的具有一个公差范围的测试距离。
22.根据本发明的另一方面，所述至少一个信号发射单元可以包括至少一个用于发射至少一个信号的光源，优选至少一个红外光源。
23.所述至少一个光源优选可以构建为发光二极管(led)，因为其例如具有紧凑的结构形式，因此对空间的需求较小。此外，例如无需附加的安全玻璃。
24.所述至少一个信号发射单元可以包括用于发射第二信号的第二光源，优选第二红外光源，其中所述第一和所述第二光源以彼此间隔一定距离的方式布置在所述至少一个信号发射单元中，优选以彼此间隔定义的光源距离的方式布置。
25.所述第二光源例如也可以构建为发光二极管(led)。
26.在插接过程中，即在建立插式连接期间，信号接收单元(如摄像机)例如可以向两个光源移动。在此情况下，第一插接装置与第二插接装置之间的距离例如会减小，从而同时致使在摄像机接收到和/或所测定的图像、优选光学图像中，两个光源之间的距离增大。可以将在图像中得出和/或由此测定的第一光源与第二光源的距离用于测定插接深度，即第一与第二插接装置之间的距离。在此，由于光学上的距离随着第一插接装置插入第二插接装置中的插接深度的增大而有所增大，测量精度有所提高。
27.根据本发明的另一方面，所述至少一个光源可以在横截面或视图中具有基本上呈圆形的轮廓或者在横截面或视图中具有点状的轮廓。
28.这样例如就能针对至少一个信号接收单元产生和发射至少一个均匀的信号。
29.根据本发明的另一方面，所述至少一个光源可以在横截面或视图中被光阑划分为第一和第二光圈或光点，并且所述第一和第二光圈或光点优选以彼此间隔一定距离的方式布置，优选以彼此间隔定义的光阑距离的方式布置。
30.通过提供用于将一个光源分成优选两个光圈或两个光点的光阑，例如可以减少所需的光源数量，此举优选致使根据本发明的配置的错误或失败的概率有所降低。
31.根据本发明的另一方面，所述第二插接装置优选可以包括第二和第三信号发射单元，并且所述第一、第二和第三信号发射单元优选以彼此间隔一定距离的方式布置，以便优选借助三角测量来测定第一插接装置相对于第二插接装置的位置以及/或者相对于第二插接装置对第一插接装置进行定向和/或定位。
32.例如可以将通过摄像机发射信号的光源的几何位置与光源彼此之间定义的和/或已知的距离以及/或者定义的和/或已知的角度进行比较，例如通过连接至摄像机上的具有相应运行的软件程序的电子计算单元。这样例如就能由此测定第二插接装置的定向和/或位置，而后可以相应地对第一插接装置进行定向和/或定位以建立插式连接，优选借助所述连接的具有相应运行的软件程序的电子计算单元。
33.根据本发明的另一方面，所述第一、第二和第三信号发射单元可以以某种方式布置在第二插接装置上，优选布置在第二插接装置的插接侧上，使得其在横截面或视图中形成三角形形状，优选不均匀的三角形形状。
34.这个插接侧优选可以是第二插接装置的端侧。作为补充或替代方案，这个插接侧可以具有基本上较为平整的表面或者具有至少一个基本上较为平整的表面区段。
35.例如可以将信号发射单元(优选包括光源)的不均匀定向或布局用于更精确地测
定第一插接装置相对于第二插接装置的几何定向和/或位置，以及/或者，反之亦然，因为优选未设有对称轴。就或多或少以非垂直的方式布置在车辆上的第二插接装置而言，例如就电动驱动跑车而言，此举例如较为有利。
36.所述至少一个信号可以包括至少一个光束以及/或者至少一个信号发射单元、优选所述至少一个光源以某种方式配置和/或可以某种方式进行控制，用以发射具有不同波长和/或不同频率、优选具有可变的脉冲频率和/或脉冲持续时间的至少一个光束，优选以不同的时长来发射。
37.这个波长例如可以是特定的，即定义的，或者可以是可变的，优选时间上可变的，例如在相对于第二插接装置对第一插接装置进行定向和/或定位以建立插式连接的过程中以及/或者在车辆的充电阶段期间，在时间上可变。
38.所述第一、第二和第三光源例如可以以某种方式配置，使得其发射第一、第二和第三光束，所述光束分别具有不同的波长。
39.在信号发射单元以某种方式配置使得其例如包括具有至少三个可显示或可发送的不同波长的红外光源的情况下，例如可以基于单个红外光源来测定第二插接装置相对于第一插接装置的相对位置。因此，例如可以有所改进地搜索具有定义的方向控制的第一插接装置。
40.这个频率例如可以是特定的，即定义的，或者可以是可变的，优选时间上可变的，例如在车辆的充电阶段期间，在时间上可变。
41.这样就能基于不同的波长和/或频率，进一步简化地测定第二插接装置的定向和/或定位。
42.时长例如可以与第一与第二插接装置之间的插式连接的当前建立状态相关。换而言之，至少一个光束可以在波长和/或频率方面以时间上可变的方式构建。
43.因此，例如也可以实现信号发射单元与信号接收单元之间有所改进识别和/或通信。这样就能识别并且进而避免其他(即外来的)信号发射单元，以便例如不会出现混淆。此外，借此也可以实现对周围(即环境中)的(外来)信号发射单元、优选光源的划界。
44.例如可以将特定的波长用于触发第二插接装置的定向和/或位置的自动搜索过程。
45.例如可以在搜索过程或插接过程中降低脉冲频率和/或缩短脉冲持续时间，以便避免信号接收单元、即优选摄像机的过曝。这样就能优选提高第一插接装置相对于第二插接装置的位置精度。
46.根据本发明的另一方面，所述至少一个信号接收单元可以包括摄像机，优选红外摄像机，其光敏度可以进行调节，优选时间相关地以及/或者根据相对于第二插接装置的定向和/或位置以及/或者根据环境条件(例如温度、空气湿度、气压等)进行调节。
47.作为补充或替代方案，所述至少一个信号发射单元可以包括至少一个光源，所述至少一个光源的光通量可以进行调节，优选可调节至摄像机的设定光灵敏度。
48.光通量优选可以时间相关地以及/或者根据相对于第一插接装置的定向和/或位置以及/或者根据环境条件(例如温度、空气湿度、气压等)进行调节，优选通过所连接的调节和/或控制单元来进行调节。
49.在插接过程中，即在建立插式连接期间，优选可以减少至少一个光源的光通量，以
便避免随着第一插接装置逐渐接近第二插接装置，摄像机在近距离内出现过曝。
50.在插接过程中，即在建立插式连接期间，例如也可以增加光通量，以便在较亮的环境条件下，提高“可见度”，即光源、优选红外光源的可接收性。
51.作为补充或替代方案，就至少一个信号接收单元(即摄像机)而言，在插接过程中，即在建立插式连接期间，例如可以通过调整等值来提高光敏度，以便避免摄像机出现过曝。
52.就至少一个信号接收单元(即摄像机)而言，在插接过程中，即在建立插式连接期间，例如也可以通过调整等值来降低光敏度，以便优选在较亮的环境条件下，提高“可见度”，即光源、优选红外光源的可接收性。
53.在插接过程中，即在建立插式连接期间，在第一与第二插接装置之间的近距离处，减少光通量。这样例如就能通过光源、优选发光二极管的发光面的尺寸来识别极限位置。
54.根据本发明的另一方面，所述用于优选沿插接方向建立插式连接的第一和第二插接装置可以包括插接区域，所述插接区域相对于彼此至少分段地采用圆柱形配置，以便确保在建立插式连接的过程中和/或在完成插式连接的建立之后，优选在车辆的充电过程中，实现选择性的柔顺度。
55.这样例如就能在建立插式连接时，即在插式连接的建立过程中，对偏移和/或角度偏差进行补偿。此举例如也会减小插入力和/或减少磨损。
56.另一方面，通过针对偏移和/或角度偏差的较大公差范围，可以降低对第一插接装置的定向和/或定位的精度要求。
57.作为补充方案，即使在将第一插接装置与第二插接装置锁定之后(已建立插式连接的状态)，也可以实现柔顺度并且例如将第一插接装置与充能站机械解耦或者将具有第一插接装置的搬运装置与充能站机械解耦，以便例如能够在完成车辆的充电过程之后，再次将第一插接装置与第二插接装置解耦或者从第二插接装置中拔出第一插接装置。借此例如也防止因力的作用而对第一和/或第二插接装置造成损坏。
58.本发明的第二一般方面涉及一种在充能站与车辆之间建立、优选自动建立优选可解除和/或形状配合的插式连接以将能量、优选电能传输至车辆的储能装置中的方法，优选采用在此所揭示的配置，其中第一插接装置与充能站连接，第二连接器与车辆连接，并且所述第二插接装置包括至少一个信号发射单元，所述第一插接装置包括用于接收所述至少一个信号发射单元(所发射)的至少一个信号的至少一个信号接收单元。根据本发明的方法的特征在于，所述至少一个信号接收单元和所述至少一个信号发射单元以某种方式布置在所述第一和所述第二插接装置上并且相对于彼此而配置、优选以通信的方式配置，以便对接收到的至少一个信号进行处理以及优选进行分析，用于相对于所述第二插接装置对所述第一插接装置进行定向和/或定位，并且至少为了在所述第一与所述第二插接装置之间建立插式连接，优选至少在建立过程中，在所述至少一个信号接收单元与所述至少一个信号发射单元之间形成优选不间断或无障碍的视线连接和/或优选不间断或无障碍的信号连接，优选直至完成插式连接的建立以及/或者此外，例如至少直至结束将能量传输至车辆的储能装置中的能量传输过程。
59.此外，根据本发明的另一方面，可以在车辆的发射/接收单元与充电站的发射/接收单元之间建立无线通信；以及/或者由车辆通过车辆的发射/接收单元向充电站的发射/接收单元提出对车辆的储能装置进行充电、优选进行传导式充电的请求；以及/或者确认所
提出的请求并且通过充能站来分配充电位置；以及/或者在所述充能站处提供第一插接装置，并且在位于所述充能站的充电位置上的车辆处提供第二插接装置，其优选具有可以进行平移和/或旋转运动的可控机械手和机械手关节。
60.可以激活至少一个信号发射单元并且发射至少一个信号，其中至少一个信号发射单元或至少一个信号的脉冲持续时间和频率优选可以通过充能站进行预设并且对于当前充电过程而言是特定的；以及/或者通过至少一个信号接收装置来接收所发射的至少一个信号，优选一旦通过充能站预设脉冲持续时间和频率，就将目标值/实际值的比较用作识别车辆的进一步方案；以及/或者通过处理和/或分析接收到的至少一个信号，优选通过充电站处的电子计算单元，测定第二插接装置的位置；以及/或者相对于第二插接装置的所测定的位置对第一插接装置进行定向和/或定位，直至实现第一插接装置相对于第二插接装置的定义位置，优选通过充电站处的电子计算单元；以及/或者通过将第一插接装置插入第二插接装置中来建立第一与第二插接装置之间的插式连接，其中至少为了在第一与第二插接装置之间建立插式连接，在至少一个信号接收单元与至少一个信号发射单元之间形成优选不间断或无障碍的视线连接和/或优选不间断或无障碍的信号连接，优选直至完成插式连接的建立以及/或者此外，例如至少直至结束将能量传输至车辆的储能装置中的能量传输过程。
61.插式连接的完成例如可以是插入第二插接装置中的第一插接装置的定义或预设的最终状态。
62.为避免重复，仅针对根据本发明的配置和/或与此相关的揭示特征也应被视为根据本发明的方法的揭示内容并且可以请求保护，反之亦然。
附图说明
63.本发明的前述实施例和特征可以根彼此任意结合。下面结合附图对本发明的进一步或其他细节以及有利的效果进行详细说明。
64.其中：
65.图1为第一插接装置的一个实施例的透视图；
66.图2为第二插接装置的一个实施例连同第一插接装置的示意性示出的信号接收单元的透视图；
67.图3a为图2所示的第二插接装置的正视图；
68.图3b为图2所示的第二插接装置的侧视图；
69.图4为图2所示第二插接装置的部分区域的放大图；
70.图5为具有两个光源的信号发射单元的一个实施例；
71.图6为具有一个光源和一个光阑的信号发射单元的另一实施例；
72.图7为根据本发明的配置的一个实施例；
具体实施方式
73.相同或功能相当的组件或元件在图中标有相同的附图标记。对这些组件或元件的说明也部分地参考其他实施例和/或图式的描述，以便避免重复。
74.以下对图中示出的实施例的细节描述用于更详细地进行说明或阐释并且不应局
限于本发明的范围。
75.图1为第一插接装置(10)的一个实施例的透视图。
76.第一插接装置(10)，也被称为插式连接器(10)、充电插头(10)或连接器(10)，包括由绝缘材料(如绝缘塑料)制成的壳体(14)，并且具有第一插接区域(11)，即第一插接面(11)，以及第二插接区域(12)，即第二插接面(12)，用于形成插式连接。
77.在第一插接区域(11)以及第二插接区域(12)中，电导体和/或触点(未在图1中详细示出)均位于优选对称布置的圆柱形壳体壁段中，这些壳体壁段用于传输电能，即电流。
78.第一插接区域(11)和第二插接区域(12)以及具有集成式电导体和/或触点的圆柱形壳体壁段以某种方式设计或构建，使得其可被嵌入或插入对应的第二插接装置(20)(见图2)中以建立插式连接，并且优选形成可解除的形状配合连接。
79.第一插接装置(10)优选通过至少一条用于能量传输的缆线(16)以及优选通过至少一条用于信号和/或数据传输的缆线(17)与充能站(未在图1中示出)连接，优选与这个充能站的电子计算单元(未在图1中示出)连接。
80.这个电子计算单元例如可以构建为控制和/或调节单元。
81.在端侧或插接侧上，即在第一插接装置(10)的待插接的一侧上，信号接收单元(13)布置在第一插接装置(10)的端面(15)上，即朝向端面(15)地布置在壳体(14)中，这个待插接的一侧借助第一和第二插接区域(11、12)对应于与这个第一插接装置对应的第二插接装置(20)。
82.信号接收单元(13)构建为摄像机(13)，优选构建为红外摄像机(13)或者包括这个摄像机。在此情况下，摄像机(13)以某种方式定向和/或定位，使得其“看”向与第二插接装置(20)建立的插式连接的方向。换而言之，摄像机(13)以某种方式暴露式地布置在插接装置(10)的壳体(14)上或中，以便可以不间断地记录或接收第二插接装置(20)的信号发射单元(31、32、33)(见图2)的信号，例如光束。
83.信号接收装置(13)，即摄像机(13)，优选以间隔一定距离的方式布置在第一和第二插接区域(11、12)附近并且与壳体(14)的边缘区域间隔一定的距离。借此例如实现第一插接装置(10)的紧凑尺寸。
84.摄像机(13)优选与至少一条用于信号和/或数据传输、优选也用于为摄像机(13)供电的缆线(17)连接，以便可以转发通过摄像机(13)接收且视情况转化的信号(s31)以进行处理和/或分析，优选转发至构建为调节和/或控制单元的电子计算单元。
85.图2为第二插接装置(20)的一个实施例特别是连通第一插接装置(10)的示意性示出的信号接收单元(13)(也参见图1)的透视图。
86.第二插接装置(20)，也被称为充电插座(20)或插入口(20)，包括由绝缘材料(如绝缘塑料)制成的壳体(24)，并且具有第一插接区域(21)，即第一插接面(21)，以及第二插接区域(22)，即第二插接面(22)，用于形成插式连接。
87.在第一插接区域(21)以及第二插接区域(22)中，电导体和/或触点(未在图2中详细示出)均位于优选对称布置的圆柱形壳体壁段中，这些壳体壁段用于传输电能，即电流。
88.第一插接区域(21)和第二插接区域(22)以及具有集成式电导体和/或触点的圆柱形壳体壁段以某种方式设计或构建，使得其可被嵌入或插入对应的第一插接装置(10)(见图1)中以建立插式连接，并且优选形成可解除的形状配合连接。
89.从图1和图2的概览例如可以看出，第一插接装置(10)的两个插接区域(11、12)和第二插接装置(20)的两个插接区域(21、22)以可以彼此优选在插接方向(x)上可平移地插接的方式构建，用以建立插式连接。
90.对此，为了进一步进行说明，图2示出第一插接装置(10)的第二插接区域(12)的位于第二插接装置(20)的相应相对或所对应的插接区域(22)上的区段。
91.第二连接装置(20)可拆卸地固定在车辆、优选电动车(未在图2中示出)上。
92.此外，第二插接装置(20)优选通过至少一条用于能量传输的缆线(25)与车辆的储能器连接并且优选通过至少一条用于信号和/或数据传输的缆线(26)与车辆(未在图2中示出)连接，优选与车辆的电子计算单元(未在图2中示出)连接。
93.这个电子计算单元例如可以构建为控制和/或调节单元。
94.在端侧或插接侧上，即在第二插接装置(20)的待插接的一侧上，在第二插接装置(20)的端面(23)上，即在壳体(24)中朝向端面(23)地布置有三个用于传输至少一个信号(s31、s32、s33)的信号发射单元(31、32、33)，这个待插接的一侧借助第一和第二插接区域(21、22)对应于与这个第二插接装置对应的第一插接装置(10)。
95.三个信号发射单元(31、32、33)优选分别包括一个发光二极管(led)作为光源(q31、q32、q33)。第一、第二和第三发光二极管(q31、q32、q33)优选以某种方式配置或控制，使得其可以发射至少一个形式为红外光束的信号。
96.在本发明的另一实施例中，例如也可以设定，光源(q31、q32、q33)并非布置在端面(23)上或与端面(23)平齐，而是向内偏移地布置，即以偏移至壳体(24)中的方式布置，并借助光导体将至少一个信号，优选以红外光束的形式，导引至端面(23)上的相应出光位置。
97.此外，第一、第二和第三发光二极管(q31、q32、q33)可以以某种方式配置或控制，使得其优选时间相关地或根据环境条件发射不同波长和/或不同频率的红外光束。
98.这三个发光二极管(q31、q32、q33)优选可以通过至少一条用于信号和/或数据传输的缆线(26)进行控制和/或供电。
99.此外，就摄像机(13)而言，图2示例性地示出摄像机(13)针对所发射的信号，即三个发光二极管(q31、s32、s33)的光束(s31、q32、q33)的检测空间(er13)。
100.具有发光二极管(q31、q32、q33)的三个信号发射单元(31、32、33)优选以间隔一定距离的方式布置在第一和第二插接区域(21、22)附近并且与壳体(24)的边缘区域间隔一定的距离。借此例如实现第二插接装置(20)的紧凑尺寸。
101.在此情况下，基于三个信号发射单元(31、32、33)以及三个发光二极管(q31、q32、q33)的暴露位置，摄像机(13)与发光二极管(q31、q32、q33)处于持续的、即不间断的或无障碍的视线连接和/或信号连接。
102.为清楚起见，图3a示出图2所示第二插接装置(20)的正视图，图3b示出图2所示第二插接装置(20)的侧视图。
103.为避免重复，下面不再对已示出的组件和/或元件进行赘述。
104.从图3a可以清楚地看到，三个发光二极管(q31、q32、q33)在这个视图中以某种方式布置在第二插接装置(20)的壳体(24)中且彼此间隔一定距离或者以某种方式布置在第二插接装置(20)的端面(23)上且彼此间隔一定距离，使得这些发光二极管形成一个非均匀的三角形，即具有三个互不相同的边长的三角形形状。
105.三个发光二极管(q31、q32、q33)布置在第二插接装置(20)的在插式连接状态下与第一插接装置(10)的具有摄像机(13)的一侧相对和/或接触的一侧上。这样就能确保摄像机(13)和三个发光二极管(q31、q32、q33)的彼此通信(即处于视距和/或信号连接)的组件之间连续的视线连接。
106.从图3b中的侧视图还可以看出，第二插接装置(20)在与第一和第二插接区域(21、22)相对的一侧上具有耦合结构(80)，其用于可解除地耦合至车辆、优选电动车上。
107.图4为图2所示第二插接装置(20)的部分区域的放大图，这个部分区域具有第一信号发射单元(31)、第二信号发射单元(32)和第三信号发射单元(33)。
108.第一、第二和第三信号发射单元(31、32、33)分别包括一个发光二极管(q31、q32、q33)，这些发光二极管如上所述以彼此间隔一定距离的方式布置并且形成一个非均匀的三角形。
109.在此情况下，将各个发光二极管(q31、q32、q33)连接在一起的交替绘制的侧面之间所示出的角度α、β和γ是不同的，并且是已知的，即定义的。第一发光二极管(q31)以与第二发光二极管(q32)间隔第一距离(i_12)的方式布置。第二发光二极管(q32)以与第三发光二极管(q33)间隔第二距离(i_23)的方式布置，第三发光二极管(q33)以与第一发光二极管(31)间隔第三距离(i_13)的方式布置。
110.知道第一距离(i_12)、第二距离(i_23)和第三距离(113)的长度以及角度α、β和γ，就能借助三角测量，即借助角度测量，结合通过摄像机(13)接收的光束(s31、s32、s33)(见图2)来测定第二插接装置(20)的定向和/或位置。
111.优选在使用控制和/或调节单元的情况下，例如可以借助摄像机(13)连续测定一个光束(s31)或多个光束(s31、s32、s33)的束方向和/或摄像机(13)与发光二极管(q31、q32、q33)之间的距离，进而测定第一插接装置(10)相对于第二插接装置(20)的定向和/或位置。
112.图5示出信号发射单元(34)的一个实施例，这个信号发射单元具有第一光源、优选第一发光二极管(q34_1)和第二光源、优选第二发光二极管(q34_1)，其中第一发光二极管(q34_1)以与第二发光二极管(q34_1)间隔距离(i34_12)的方式布置。
113.第一和第二发光二极管(q34_1、q34_2)优选以某种方式配置，使得其可以发射至少一个形式为红外光束(s34_1、s34_2)的信号。
114.在此，也可以在摄像机(13)与信号发射单元(34)之间借助三角测量来测定第二插接装置(20)的定向和/或位置。在此情况下特别有利，因为仅必须将一个信号发射单元(34)安装在第二插接装置(20)上，即集成至第二插接装置(20)的壳体(24)中。
115.此外，图5以星形符号(z13)示出摄像机(13)的记录区域的在插式连接的建立过程中设定的中心及其位置。
116.图6示出信号发射单元(35)的另一实施例，这个信号发射单元具有唯一的光源(q35)和一个优选沿束方向进行定位的光阑(b35)，这个光阑具有两个基本上呈圆形的孔洞或凹槽，用于将光源(q35)分成两个彼此间隔光阑距离(i35_12)光圈或光点(p35_1、p35_2)。
117.光源(q35)优选构建为发光二极管(q35)，这个光源以某种方式配置，使得其在红外区内发射优选不同波长和/或不同频率的光束(s35_1、s35_2)。
118.此外，发光二极管(q35)可以根据环境条件和/或时间相关地，例如在车辆的充电过程中，以不同的方式配置或受到控制。
119.借助这种信号发射单元(35)和摄像机(13)，也可以通过三角测量来测定第二插接单元(20)和/或第一插接单元(10)的定向和/或位置，以便随后使第一插接单元(10)处于可以建立插式连接的相应定向和/或位置。
120.此外，图6也以星形符号(z13)示出摄像机(13)的记录区域的在插式连接的建立过程中设定的中心及其位置。
121.图7示出具有第一和第二插接装置(10、20)的根据本发明的配置(100)的一个实施例，这个配置用于在第一与第二插接装置(10、20)之间建立插式连接，用于将能量、优选电能从充能站(101)传输至车辆(102)的储能器(未在图7中示出)。
122.图7示意性地示出车辆(102)以及可拆卸固定在车辆上的第二插接装置(20)以及其他组件和元件。
123.此外，为清楚起见，未在图7中示出优选车辆(102)和充电站(101)的其他组件和/或元件(例如缆线、储能器、电子计算单元、发射/接收单元、调节和/或控制单元、通信装置等)。
124.第二插接装置(20)包括信号发射单元(34)，其优选由两个发光二极管(q34_1、q34_2)构成。两个发光二极管(q34_1、q34_2)以间隔定义的光源距离(i34_12)(在图7中不可见)的方式彼此并排布置在信号发射单元(34)中，因此，这两个发光二极管朝摄像机(13)的方向发射两个彼此间隔一定距离的形式为光束(s34_1、s34_2)的信号，即发射至第一插接装置(10)上的摄像机(13)的检测空间中。
125.具有摄像机(13)的第一插接装置(10)可以通过由机械手(50)和机械手关节(40)构成的系统进行平移和/或旋转(对此用于阐明第一插接装置(10)通过由机械手(50)和机械手关节(40)构成的系统而实现的运动自由度的参见带箭头的虚线)。
126.机械手(50)又通过机械手关节(40)与滑座(60)连接，这个滑座以可沿充电站(101)的充电位置的轨道(70)平移(对此参见运动方向y)的方式实施。
127.因此，第一插接装置(10)可以采用不同的定向和/或位置
128.摄像机(13)接收所发射的光束(s34_1、s34_2)，这些光束例如可以具有不同的波长和/或不同的频率。波长和/或频率可以是随时间变化的并且例如可以与环境条件和/或优选车辆(102)的储能装置的状态相关。
129.通过充电站(101)的例如与摄像机(13)连接的调节和/或控制单元(未在图7中示出)，可以基于接收到的光束(s34_1、s34_2)和两个发光二极管(q34_1、s34_2)彼此之间的定义光源距离(i34_12)，借助三角测量来测定第二插接装置(20)相对于第一插接装置(10)的定向和/或定位或者测定第一插接装置相对于第二插接装置的定向和/或定位，然后根据第二插接装置(20)的定向和/或定位来调节第一插接装置(10)，随后将朝插接装置(20)的方向移动这个第一插接装置。
130.在此情况下，摄像机(13)持续处于“目光接触”状态，即与两个发光二极管(q34_1、q34_2)处于视线连接和信号连接，优选直至完成第一插接装置(10)与第二插接装置(20)之间的插式连接的建立以及/或者此外，例如至少直至结束车辆的储能装置的充电过程。
131.如上所述，可以借助本发明提供一种配置，即一种用于对电动汽进行传导式充电
的插式连接系统，其在建立电动车与充电站之间的插式连接方面有所改进。
132.本发明不限于上述实施例。确切而言，可以采用多个变体和进一步方案，其同样采用本发明的理念，因此属于保护范围。本发明优选还请求保护独立于所考虑在内的权利要求的从属权利要求的主题和特征。
133.附图标记说明
134.10第一插接装置
135.11第一插接装置的第一插接区域
136.12第二插接装置的第二插接区域
137.13信号接收单元、摄像机
138.14第一插接装置的壳体
139.15第一插接装置的端面
140.16用于能量传输的缆线
141.17用于信号和/或数据传输的缆线
142.20第二插接装置
143.21第二插接装置的第一插接区域
144.22第二插接装置的第二插接区域
145.23第二插接装置的端面
146.24第二插接装置的壳体
147.25用于能量传输的缆线
148.26用于信号和/或数据传输的缆线
149.31第一信号发射单元
150.32第二信号发射单元
151.33第三信号发射单元
152.34具有两个光源的信号发射单元
153.35具有一个光源和一个光阑的信号发射单元
154.40机械手关节
155.50机械手
156.60滑座
157.70轨道
158.80第二插接装置的耦合结构
159.α角度
160.β角度
161.γ角度
162.b35光阑
163.i_12第一距离
164.i_23第二距离
165.i_13第三距离
166.i34_12光源距离
167.i35_12光阑距离
168.p35_1光圈、光点
169.p35_2光圈、光点
170.q31第一光源/发光二极管
171.q32第二光源/发光二极管
172.q33第三光源/发光二极管
173.q34_1第一光源/发光二极管
174.q34_2第二光源/发光二极管
175.q35光源/发光二极管
176.s31光束/红外光束
177.s32光束/红外光束
178.s33光束/红外光束
179.s34_1光束/红外光束
180.s34_2光束/红外光束
181.s35_1光束/红外光束
182.s35_2光束/红外光束
183.x插接方向
184.y滑座运动方向
185.z13信号接收单元/摄像机的记录区域的中心