[发明专利]用于将电动车辆连接到充电站上的连接设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于将电动车辆连接到供电站上来对电能储存装置再充电的充电系统。

背景技术

用于电动车辆的能量通常储存在电能储存装置如电池组等中。电池需要定期再充电来确保电动车辆的完全运行。私人使用的车辆如汽车曾经通常沿一条路线行驶，且其可用性在足够的再充电时间之后恢复。

相比之下，用于公共交通的车辆具有很长的运行时间。通常，储存在这些车辆中的电能并未提供在整个运行时间内运行公共交通车辆如公共汽车的足够能力。然而，由于公共交通车辆载满了根据公共汽车时刻表通勤的人，故再充电停车是可不接受的。

为了保持此车辆的电能储存装置尽可能充电，用于载客或下客的短暂公共汽车停车可用于连接到电源上，以便对电能储存装置至少部分地再充电。

对于电动公共汽车，现今发现的解决方案基于经由车辆的顶部上的一个或多个分开的集电弓或多个集电弓的组件，或路旁的连接杆的分支来接触。

此外，如果车辆的驾驶员在每次公共交通车辆停靠时需要人工地建立电连接，则将不太方便。

对于文献WO 2011/079215 A2，用于电动车辆的充电站是已知的，其具有连接到车辆上的接触板或杆上的连接柱。连接柱可具有带导电表面的导条，其汇合使得汇合方向朝导电表面。连接柱与车辆上的接触板或条的对准在车辆进入充电站时执行，以便接触板或条移入连接柱，连接柱然后借助于导条对准。

文献WO 2011/064596 A2公开了一种电动车辆充电站，其具有沿车辆的纵轴线布置的两个集电弓，以在车辆处于用于再充电的位置时接触电线杆。

文献FR 2 802 069公开了一种电动车辆如公共汽车的充电站，其中用以接收电功率的电连接器布置在公共汽车上。当车辆处于连接电连接器的位置时，电连接器适于接触充电站上的对应的连接器。然而，该布置需要车辆与充电站上的对应的电连接器的相对定位，这必须由车辆的驾驶员通过将车辆停在预先限定的位置来确保。

WO 2012/118422 A1公开了一种在顶部上具有臂的电动公共汽车。枢转臂可在端部处与集电靴枢转连接，集电靴在充电期间与充电站的导线接触。导线具有定位止挡物，以通过物理接触来将集电靴引导到导线。臂的运动为球面上的运动。

US 2012111682 A1公开了一种具有用于对公共汽车充电的供电臂的路旁杆。臂具有可动部分，其允许在公共汽车的集电器与可动部分物理接触的情况下通过向上枢转来转移。枢转运动可由马达协助，马达可由控制装置远程控制。

因此，所需的是用于将电动车辆连接到充电站上的全自动连接系统，其中不需要驾驶员或任何机械引导的主动涉及。此外，电动车辆的准确停靠位置上停靠的要求应当较低，以便保持驾驶员专注于交通情况和上客及下客。

因此，本发明的目的在于提供一种改进的连接系统，以用于在充电站处建立与电动车辆的电连接。此外，本发明的目的在于确保电动车辆在充电站处的各次停靠的充电时间通过提供快速连接和断开来最大化。

发明内容

该目的通过本发明的连接设备、车辆、用于电动车辆的充电站、充电系统，以及用于连接电动车辆的方法来实现。

根据第一方面，提供了一种用于安装在车辆的顶部上或充电站处且用于提供充电站与车辆之间的电连接来对车辆的电能储存装置充电的连接设备。连接设备包括：

用于连接到用于传输电能的接触头收纳器件上的接触头；

用于将接触头联接到接触头收纳器件上来相应地与接触头收纳器件电连接或断开的至少一个对准器件；

构造成确定接触头收纳器件与接触头的相对位置的检测器器件；以及

用于响应于接触头收纳器件的确定位置来控制接触头与接触头收纳器件之间的对准的控制单元；且其中

至少一个对准器件包括用于使接触头沿水平方向侧向地运动的水平定位器件；

用于使在其一端处承载接触头的接触柱从停泊位置枢转到接触位置的枢转器件，在停泊位置，接触柱大致水平，在接触位置，接触柱升高至大致竖向位置；以及

用于穿过水平方向使接触柱伸缩来改变接触柱的长度的竖向定位器件，以及

其中水平定位器件、枢转器件和竖向定位器件中的各个执行对准运动，且其中各个对准运动均独立于彼此。