本發(fā)明涉及一種具有權(quán)利要求1的前序部分的特征的用于在機(jī)動(dòng)車與充電站之間建立電和機(jī)械連接的聯(lián)接單元。此外，本發(fā)明涉及一種具有該聯(lián)接單元的車輛以及一種用于分離車輛與充電站之間的電和機(jī)械連接的方法。

背景技術(shù)：

1、已知用于電動(dòng)車輛的充電系統(tǒng)，在其中電蓄能器通過充電電纜與外部充電單元、如充電樁連接，以便在車輛的蓄能器與充電單元之間建立電連接。車輛為此具有用于充電電纜的相對(duì)應(yīng)充電插頭的充電插座，所述充電插頭在此通常非常牢固地配合在插座中，以便保護(hù)車載電網(wǎng)電子設(shè)備免受濕氣、如雨水的影響并且防止接觸電阻。只要充電電纜連接到車輛上，這就阻止車輛駛離充電樁。因此，已知彈出裝置，其在某些情況下基于彈出信號(hào)將設(shè)置在充電插座中的充電插頭從充電插座中彈出。

2、文獻(xiàn)de?10?2021?126?340?a1描述了一種用于至少部分電驅(qū)動(dòng)車輛的充電插頭的容納單元，所述容納單元包括至少一個(gè)充電插座、具有至少一個(gè)壓力裝置的執(zhí)行器和至少一個(gè)控制裝置，所述執(zhí)行器設(shè)置用于基于控制裝置的彈出信號(hào)借助于壓力裝置將設(shè)置在充電插座中的充電插頭從充電插座中彈出。所述控制裝置可以這樣構(gòu)造，使得控制裝置基于外部控制信號(hào)觸發(fā)彈出信號(hào)，該外部控制信號(hào)例如通過緊急功能發(fā)出。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所基于的任務(wù)是提出一種開頭所述類型的聯(lián)接單元，該聯(lián)接單元能夠簡單且可靠地分離車輛與充電站之間的電和機(jī)械連接。

2、該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的特征的聯(lián)接單元、具有權(quán)利要求9的特征的車輛以及具有權(quán)利要求10的特征的方法來解決。本發(fā)明的優(yōu)選或有利實(shí)施方式由從屬權(quán)利要求、下述說明和/或附圖得出。

3、本發(fā)明的技術(shù)方案涉及一種聯(lián)接單元，其構(gòu)造和/或適合用于在車輛與充電站之間建立電和機(jī)械連接。所述聯(lián)接單元尤其是具有如下功能，即，通過電連接利用來自充電站的電能為車輛的電蓄能器供電。聯(lián)接單元為此優(yōu)選絕大部分或主要安裝在車輛側(cè)。

4、聯(lián)接單元具有車輛側(cè)充電插座，所述充電插座構(gòu)造和/或適合用于容納充電站的充電插頭。換言之，充電插座分配給車輛并且充電插頭分配給充電站。優(yōu)選充電插座和充電插頭共同形成插接連接。特別優(yōu)選電和機(jī)械連接均通過插接連接實(shí)現(xiàn)。充電插頭可以通過電線、如充電電纜與充電站電連接。

5、聯(lián)接單元具有控制裝置，所述控制裝置構(gòu)造用于在緊急情況下輸出緊急信號(hào)。尤其是控制裝置原則上用于控制充電過程。優(yōu)選控制裝置構(gòu)造為用于在車輛側(cè)控制充電過程的車輛側(cè)控制裝置。“緊急情況”例如可以理解為突然襲擊、應(yīng)急車輛或安全車輛的駛離或其它需要車輛立即駛離的緊急情況。控制裝置可以在信號(hào)技術(shù)上與車輛控制器連接或形成車輛控制器的集成組成部分。控制裝置可以可選地與蓄能器和/或與車輛的充電電子設(shè)備連接，以便基于緊急信號(hào)中斷充電過程。

6、此外，聯(lián)接單元具有分離裝置，所述分離裝置構(gòu)造用于基于緊急信號(hào)分離機(jī)動(dòng)車與充電站之間的電和機(jī)械連接。尤其是分離裝置構(gòu)造用于解除充電電纜與車輛之間的電和機(jī)械連接，從而在緊急情況下允許車輛行駛。優(yōu)選分離裝置為此安裝在車輛側(cè)并且在信號(hào)技術(shù)上與控制裝置連接。

7、根據(jù)本發(fā)明規(guī)定，所述充電插座可通過分離裝置運(yùn)動(dòng)以分離電連接。尤其是分離裝置構(gòu)造用于使充電插座這樣運(yùn)動(dòng)，使得不僅解除車輛和充電站之間的電連接而且解除它們之間的機(jī)械連接。優(yōu)選分離裝置構(gòu)造用于通過充電插座的運(yùn)動(dòng)彈出充電電纜，從而無需手動(dòng)拔出充電插頭。特別優(yōu)選分離裝置與充電插座運(yùn)動(dòng)耦合。該運(yùn)動(dòng)可以通過充電插座的調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)、如線性運(yùn)動(dòng)和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，但也可以通過釋放充電插座的機(jī)械固定來實(shí)現(xiàn)。

8、本發(fā)明基于以下認(rèn)識(shí)：在緊急情況下必須可靠地移除充電電纜，以便能夠快速允許車輛行駛并防止充電電子設(shè)備損壞。通過由分離裝置使充電插座運(yùn)動(dòng)，一方面可以省去單獨(dú)的執(zhí)行元件、如壓桿，由此提出一種特別緊湊且低成本的分離裝置。另一方面，通過充電插座的運(yùn)動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)明顯更高的力以分離插接連接或釋放固定的充電插頭，由此實(shí)現(xiàn)充電電纜的可靠分離。

9、在第一種具體設(shè)計(jì)方案中規(guī)定，所述分離裝置構(gòu)造用于使充電插座移入到容納殼體中，從而通過分離充電插座與充電插頭之間的插接連接來接觸電和機(jī)械連接。尤其是充電插座基于緊急信號(hào)至少如此程度地移入到容納殼體中，使得分離充電插座和充電插頭之間的插接連接。優(yōu)選充電插座在充電插頭的插入方向上移入到容納殼體中。優(yōu)選至少充電插座和分離裝置設(shè)置在容納殼體中。具體而言，充電插座、分離裝置和容納殼體形成一個(gè)共同的結(jié)構(gòu)單元。容納殼體可以固定安裝在車輛中，尤其是安裝在充電蓋后面。可選地，控制裝置可以構(gòu)造用于基于緊急信號(hào)在分離充電電纜之后控制充電蓋的關(guān)閉。通過將充電插座移入到容納殼體中可以特別可靠地將充電插頭與充電插座無損地分離并避免充電插頭卡住。

10、在一種擴(kuò)展方案中規(guī)定，所述分離裝置構(gòu)造用于在車輛移動(dòng)時(shí)在分離插接連接之后使充電插座再次從容納殼體中移出。尤其是使充電插座在車輛行駛運(yùn)行中在預(yù)定的時(shí)間和/或預(yù)定的速度之后完全從容納殼體中移出。通過使充電插座移出，充電插座可再次用于充電過程，從而車輛也可以在緊急情況之后繼續(xù)使用。

11、在一種替代設(shè)計(jì)方案中規(guī)定，所述分離裝置構(gòu)造用于將充電插座與充電插頭一起彈出，從而插接連接得以保持并且通過分離充電插座與車輛來解除機(jī)械和電連接。尤其是基于緊急信號(hào)解除充電插座與車輛之間、優(yōu)選與容納殼體之間的機(jī)械固定，使得充電插座從車輛掉落。例如機(jī)械固定可以通過借助于分離裝置釋放至少一個(gè)固定機(jī)構(gòu)和/或磁性連接來解除。但替代地，機(jī)械固定也可以通過破壞至少一個(gè)固定機(jī)構(gòu)、如爆炸裝藥來解除。通過彈出充電插座可以特別可靠地在短時(shí)間內(nèi)將充電電纜與車輛分離。

12、在一種具體實(shí)施方式中規(guī)定，所述分離裝置構(gòu)造為機(jī)電執(zhí)行器。機(jī)電執(zhí)行器尤其是構(gòu)造用于基于緊急信號(hào)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)、尤其是調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)并傳遞到充電插座。替代地，分離裝置可以構(gòu)造為電執(zhí)行器。電執(zhí)行器尤其是構(gòu)造用于操作電磁鐵，以便釋放充電插座的機(jī)械固定。但替代地，分離裝置也可以構(gòu)造為化學(xué)執(zhí)行器。化學(xué)執(zhí)行器尤其是構(gòu)造用于破壞固定機(jī)構(gòu)，以釋放充電插座的機(jī)械固定。

13、在另一種具體實(shí)施方式中規(guī)定，所述控制裝置具有監(jiān)控模塊。該監(jiān)控模塊構(gòu)造用于至少在充電過程期間監(jiān)控車輛并且在識(shí)別到緊急情況時(shí)生成緊急信號(hào)。原則上，監(jiān)控模塊可以基于檢查單、流程監(jiān)控等識(shí)別緊急情況。優(yōu)選在控制裝置上、尤其是在監(jiān)控模塊上存儲(chǔ)有算法，該算法構(gòu)造用于識(shí)別緊急情況。監(jiān)控模塊可以構(gòu)造為硬件模塊或軟件模塊。可選補(bǔ)充地，可以通過其它外部控制或緊急信號(hào)、其它監(jiān)控模塊或其它控制裝置觸發(fā)緊急信號(hào)。因此，提出一種控制裝置，其特別可靠地檢測緊急情況，從而僅在需要時(shí)才分離車輛與充電站之間的電或機(jī)械連接。

14、在一種具體實(shí)施方式中規(guī)定，通過車輛在充電過程期間的啟動(dòng)來識(shí)別緊急情況。尤其是當(dāng)充電插頭插入充電插座中時(shí)，監(jiān)控模塊將車輛的啟動(dòng)識(shí)別為緊急情況。替代或可選補(bǔ)充地，監(jiān)控模塊通過充電過程中的緊急操作來識(shí)別緊急情況。尤其是緊急操作可以由用戶通過車輛內(nèi)部中的操縱單元手動(dòng)觸發(fā)。因此確保特別安全且可靠地檢測緊急情況。

15、在一種擴(kuò)展方案中規(guī)定，所述聯(lián)接單元具有鎖止裝置，該鎖止裝置構(gòu)造用于在鎖止?fàn)顟B(tài)中將充電插頭鎖止在充電插座中并且在解鎖狀態(tài)中將其釋放。尤其是鎖止裝置具有防止在充電過程期間充電插頭被拔出充電插座的功能。為了建立電連接，鎖止裝置處于解鎖狀態(tài)中，使得充電插頭可以插入到充電插座中。隨后，鎖止裝置轉(zhuǎn)換到鎖止?fàn)顟B(tài)中，使得充電插頭固定在充電插座中。例如可以在充電過程開始時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換到鎖止?fàn)顟B(tài)中并且在充電過程結(jié)束時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換到解鎖狀態(tài)中。鎖止裝置例如可以由至少一個(gè)卡鎖部、卡口式連接部或類似物形成。具體而言，鎖止裝置可以自動(dòng)地、尤其是傳感器控制地和/或程序控制地在解鎖狀態(tài)與鎖止?fàn)顟B(tài)之間轉(zhuǎn)換。

16、根據(jù)該擴(kuò)展方案規(guī)定，所述鎖止裝置基于緊急信號(hào)轉(zhuǎn)換和/或可轉(zhuǎn)換到解鎖狀態(tài)中。尤其是鎖止裝置在充電插座基于緊急信號(hào)運(yùn)動(dòng)之前從鎖止位置轉(zhuǎn)換到解鎖位置中，使得充電插座可以不受阻礙地通過分離裝置運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選控制裝置在信號(hào)技術(shù)上與鎖止裝置連接。優(yōu)選控制裝置并行地和/或延時(shí)地將緊急信號(hào)傳輸?shù)芥i止裝置和分離裝置。因此確保在緊急情況下快速且可靠地解鎖插接連接。

17、本發(fā)明的另一技術(shù)方案涉及一種具有如前所述的聯(lián)接單元的車輛。尤其是聯(lián)接單元、優(yōu)選控制裝置、鎖止裝置、分離裝置和充電插座設(shè)置在車輛側(cè)。車輛可以是純電運(yùn)行車輛或至少部分電運(yùn)行車輛、如插電式混合動(dòng)力車輛。具體而言，車輛可以是應(yīng)急車輛或安全車輛。

18、本發(fā)明的另一技術(shù)方案涉及一種用于在緊急情況下分離車輛與充電站之間的電和機(jī)械連接的方法，其中：

19、-開始充電過程；

20、-在充電過程期間識(shí)別到緊急情況并生成緊急信號(hào)；

21、-基于緊急信號(hào)移動(dòng)充電插座以分離電和機(jī)械連接。

22、尤其是由用戶手動(dòng)開始充電過程，其方式是，將充電站的充電電纜的充電插頭插入到車輛的充電插座中。在充電過程期間監(jiān)控車輛是否存在緊急情況。例如用戶可以通過緊急操作、例如通過按壓緊急按鈕或通過在充電過程期間啟動(dòng)車輛，例如通過啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)和/或操作加速踏板來觸發(fā)緊急情況。在此生成緊急信號(hào)，基于該緊急信號(hào)選擇性地使充電插座移入或?qū)⒊潆姴遄鶑棾觥？蛇x地，可以基于該緊急信號(hào)尤其是在充電插座移入之前將鎖止裝置轉(zhuǎn)換到解鎖位置中和/或尤其是在充電插座移入之后關(guān)閉充電蓋。具體而言，在分離電和機(jī)械連接之后允許行駛，使得車輛可以啟動(dòng)或移動(dòng)。特別優(yōu)選在不到5秒鐘、優(yōu)選不到3秒鐘、特別是不到1秒鐘的的時(shí)間窗口內(nèi)分離機(jī)械連接并且隨后允許行駛。