DE102018209715B4 - Charging device for performing a conductive charging process on a vehicle - Google Patents

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Abstract

Ladevorrichtung (10) für die Durchführung eines konduktiven Ladevorgangs bei einem Fahrzeug (200) mit einem Ladestecker (20) zum Einstecken in eine Ladebuchse (220) des Fahrzeugs (200) entlang einer Einsteckrichtung (ER) zur Ausbildung einer elektrisch leitenden Ladeverbindung und eine Unterstützungseinheit (30) mit einem Unterstützungsmodul (32) zum Beaufschlagen des Ladesteckers (20) mit einer Unterstützungskraft (UK) entlang der Einsteckrichtung (ER), dadurch gekennzeichnet, dass das Unterstützungsmodul (32) eine Impulsmasse (34) aufweist für ein impulshaftes Erzeugen der Unterstützungskraft (UK), wobei die Impulsmasse (34) bewegbar entlang eines Impulsweges (35) gelagert ist, insbesondere entlang der Einsteckrichtung (ER).Charging device (10) for carrying out a conductive charging process in a vehicle (200) with a charging plug (20) for plugging into a charging socket (220) of the vehicle (200) along an insertion direction (ER) to form an electrically conductive charging connection and a support unit (30) with a support module (32) for applying a support force (UK) to the charging connector (20) along the insertion direction (ER), characterized in that the support module (32) has an impulse mass (34) for generating the support force in impulses (UK), the impulse mass (34) being movably mounted along an impulse path (35), in particular along the insertion direction (ER).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung für die automatisierte Durchführung eines konduktiven Ladevorgangs bei einem Fahrzeug sowie einen Laderoboter für die Durchführung eines solchen konduktiven Ladevorgangs.The present invention relates to a charging device for automatically carrying out a conductive charging process in a vehicle and a charging robot for carrying out such a conductive charging process.

Es ist bekannt, dass Fahrzeuge mit Batterievorrichtungen ausgestattet sind, welche mit einem Ladevorgang mit elektrischer Energie befüllt werden müssen. Dabei kann es sich sowohl um reine Elektrofahrzeuge handeln als auch um sogenannte Hybridfahrzeuge, die neben der Batterie noch weitere Energiequellen aufweisen. Um einen Ladevorgang bei den bekannten Lösungen durchzuführen, weisen die Fahrzeuge Ladebuchsen auf, in welche Ladestecker eingesteckt werden können. Die Ladestecker sind mit elektrischen Ladekontakten versehen, welche in ihrer geometrischen Form und Anordnung mit Gegenkontakten in der Ladebuchse korrespondieren. Sobald der Ladestecker in die Ladebuchse eingesteckt ist, besteht eine leitende Ladeverbindung, so dass der Ladevorgang durchgeführt werden kann.It is known that vehicles are equipped with battery devices that have to be filled with electrical energy during a charging process. These can be both pure electric vehicles and so-called hybrid vehicles, which have other energy sources in addition to the battery. In order to carry out a charging process with the known solutions, the vehicles have charging sockets into which charging plugs can be inserted. The charging plugs are provided with electrical charging contacts, which correspond in their geometric shape and arrangement with mating contacts in the charging socket. As soon as the charging plug is plugged into the charging socket, there is a conductive charging connection so that the charging process can be carried out.

Nachteilhaft bei den bekannten Lösungen ist es, dass der Aufwand, den Ladestecker in die Ladebuchse hineinzubewegen und auch aus dieser wieder herauszuziehen relativ groß ist. Insbesondere ist die Einsteckkraft bzw. die Herausziehkraft abhängig von einer Vielzahl von unterschiedlichen Parametern. Besonders hervorzuheben ist dabei die Reibungssituation von einander berührenden Flächen des Ladesteckers und der Ladebuchse. Wird der Einsteckvorgang bzw. der Herausziehvorgang manuell von einer Person oder aber durch einen Laderoboter durchgeführt, so müssen die entsprechenden Kräfte für das Einstecken bzw. das Herausziehen überwunden werden. Erfolgt dies in manueller Weise durch eine Person, so ist die entsprechende Kraft in manueller Weise von der Person aufzubringen. Erfolgt das Einstecken bzw. das Herausziehen mithilfe eines Laderoboters, so sind die Komponenten des Laderoboters auf die Überwindung dieser Einsteckkräfte und der Lösekräfte ebenfalls auszulegen. In beiden Fallen führt dies zu einem erhöhten Aufwand. Im Fall des Laderoboters führt die Überwindung der beschriebenen Kräfte neben erhöhten Kosten und erhöhtem Gewicht auch dazu, dass eine für den Menschen im Falle einer Berührung kritische Kraft aufgebracht werden muss.A disadvantage of the known solutions is that the effort involved in moving the charging plug into the charging socket and also pulling it out again is relatively great. In particular, the insertion force or the extraction force depends on a large number of different parameters. The friction situation of the contacting surfaces of the charging plug and the charging socket is particularly noteworthy. If the insertion process or the extraction process is carried out manually by a person or by a loading robot, the corresponding forces for the insertion or extraction must be overcome. If this is done manually by a person, the corresponding force must be applied manually by the person. If the plugging in or pulling out takes place with the help of a loading robot, the components of the loading robot must also be designed to overcome these insertion and release forces. In both cases, this leads to an increased effort. In the case of the charging robot, overcoming the forces described means, in addition to increased costs and increased weight, that a critical force has to be exerted for humans in the event of contact.

DE 10 2018 104 762 A1 und DE 10 2008 104 845 A1 offenbaren jeweils eine Ladevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruch 1, 2 oder 3. DE 10 2018 104 762 A1 and DE 10 2008 104 845 A1 each disclose a loading device according to the preamble of claim 1, 2 or 3.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in kostengünstiger und einfacher Weise den Einsteckvorgang und/oder den Herausziehvorgang zu erleichtern.It is the object of the present invention to at least partially eliminate the disadvantages described above. In particular, it is the object of the present invention to facilitate the insertion process and/or the extraction process in a cost-effective and simple manner.

Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Ladevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch eine Ladevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 2, durch eine Ladevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 3 und einen Laderoboter mit den Merkmalen des Anspruchs 11.The above object is achieved by a loading device having the features of claim 1, by a loading device having the features of claim 2, by a loading device having the features of claim 3 and by a loading robot having the features of claim 11.

Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Laderoboter und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.Further features and details of the invention result from the dependent claims, the description and the drawings. Features and details that are described in connection with the loading device according to the invention also apply in connection with the loading robot according to the invention and vice versa, so that the disclosure of the individual aspects of the invention is or can always be referred to mutually.

Die Ladevorrichtung ist für die Durchführung eines konduktiven Ladevorgangs bei einem Fahrzeug ausgestattet. Hierfür weist die Ladevorrichtung einen Ladestecker zum Einstecken in eine Ladebuchse des Fahrzeugs entlang einer Einsteckrichtung auf, um eine elektrisch leitende Ladeverbindung auszubilden. Darüber hinaus ist die Ladevorrichtung mit einer Unterstützungseinheit mit einem Unterstützungsmodul versehen zum Beaufschlagen des Ladesteckers mit einer Unterstützungskraft entlang der Einsteckrichtung.The charging device is equipped to carry out a conductive charging process on a vehicle. For this purpose, the charging device has a charging plug for plugging into a charging socket of the vehicle along a plug-in direction in order to form an electrically conductive charging connection. In addition, the charging device is provided with a support unit with a support module for applying a support force to the charging connector along the insertion direction.

Eine Ladevorrichtung basiert also auf den bekannten Ladesteckern. Der Ladestecker ist mit den entsprechenden Ladekontakten ausgestaltet, welche in komplementärer Weise mit den Gegenkontakten der Ladebuchse des Fahrzeugs zusammenwirken können. Auch das Einstecken bzw. Herausziehen des Ladesteckers in die Ladebuchse bzw. aus der Ladebuchse erfolgt in bekannter Weise. Durch die Relativbewegung des Ladesteckers zur Ladebuchse in diese hinein erfolgt der Einsteckvorgang. Wird der Ladestecker wieder relativ zur Ladebuchse aus dieser herausbewegt, so wird die elektrisch leitende Ladeverbindung getrennt, und der Ladestecker komplett herausgezogen.A charging device is therefore based on the known charging plugs. The charging plug is designed with the corresponding charging contacts, which can interact in a complementary manner with the mating contacts of the vehicle's charging socket. The charging plug is also inserted or removed in the charging socket or from the charging socket in a known manner. The insertion process takes place as a result of the relative movement of the charging plug to the charging socket. If the charging plug is again moved out of the charging socket relative to the latter, the electrically conductive charging connection is separated and the charging plug is pulled out completely.

Es kann nun eine Unterstützung des Einsteckvorgangs und/oder des Lösevorgangs bzw. des Herausziehvorgangs zur Verfügung gestellt werden. Zu dieser Unterstützung ist die Unterstützungseinheit mit einem Unterstützungsmodul ausgestattet. Das Unterstützungsmodul ist in der Lage, eine Unterstützungskraft zu erzeugen. Diese Unterstützungskraft hat eine Wirkrichtung entlang der Einsteckrichtung. Je nachdem, welcher Vorgang aktuell mit der Unterstützungskraft unterstützt werden soll, kann sich die Unterstützungskraft mit ihrer Wirkfunktionalität entlang der Einsteckrichtung oder aber entgegen der Einsteckrichtung ausrichten. Für eine Unterstützung des Einsteckens wird das Unterstützungsmodul eine Unterstützungskraft entlang und in der Einsteckrichtung ausführen, so dass durch die Unterstützungskraft die resultierende Restkraft als Differenz zwischen der Unterstützungskraft und der notwendigen Einsteckkraft verbleibt. Die gesamte Einsteckkraft ist dabei größer als oder gleich wie die verbleibende Restkraft als Differenz zwischen der Einsteckkraft und der Unterstützungskraft. Mit anderen Worten wird durch die Unterstützungskraft die notwendige Kraft reduziert oder aufgehoben, welche in manueller Weise durch eine Person oder in automatischer Weise durch einen Laderoboter zur Verfügung gestellt werden muss, um den Einsteckvorgang und damit die Bewegung des Ladesteckers in die Ladeposition in der Ladebuchse durchzuführen.Support for the insertion process and/or the release process or the removal process can now be made available. For this support, the support unit is equipped with a support module. The support module is able to generate a support force. This support force has a direction of action along the insertion direction tion. Depending on which process is currently to be supported with the support force, the support force can be aligned with its active functionality along the plug-in direction or against the plug-in direction. To assist with the insertion, the assisting module will apply an assisting force along and in the direction of insertion, so that the assisting force leaves the resulting residual force as the difference between the assisting force and the necessary insertion force. The total insertion force is greater than or equal to the remaining residual force as the difference between the insertion force and the support force. In other words, the necessary force is reduced or eliminated by the support force, which must be made available manually by a person or automatically by a charging robot in order to carry out the insertion process and thus the movement of the charging plug into the charging position in the charging socket .

Auch in entgegengesetzter Richtung ist eine Unterstützung denkbar. So kann durch die Unterstützungskraft entgegen der Einsteckrichtung entlang derselben eine Unterstützungskraft zur Verfügung gestellt werden, welche sozusagen den Ladestecker aus der Ladeposition in der Ladebuchse heraus mit der Unterstützungskraft beaufschlagt. Wird nun eine Bewegung des Ladesteckers entgegen der Einsteckrichtung aus der Ladebuchse heraus gewünscht, zum Beispiel durch das Einbringen einer entsprechenden Herausziehkraft durch einen Laderoboter oder eine Person in manueller Weise, so kann die Unterstützungskraft die resultierende Kraft ebenfalls wieder reduzieren oder aufheben, indem die resultierende Kraft sich aus der Differenz errechnen lässt, welche die Unterstützungskraft mit der notwendigen Lösekraft bildet. Auch in der Herausziehbewegung wird damit die aufzubringende Kraft durch den Laderoboter bzw. die Person um den Betrag der Unterstützungskraft von der Lösekraft her reduziert oder aufgehoben. Nicht nur das Hineinstecken in die Ladebuchse, sondern auch das Herausziehen aus der Ladebuchse ist damit mithilfe einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung mit reduzierten tatsächlichen Kräften an der Ladevorrichtung durch eine Person oder einen Laderoboter möglich.Support is also conceivable in the opposite direction. In this way, the supporting force can be provided by the supporting force counter to the plug-in direction along the same, which, so to speak, applies the supporting force to the charging plug from the charging position in the charging socket. If a movement of the charging plug against the insertion direction out of the charging socket is desired, for example by applying a corresponding pulling force manually by a charging robot or a person, the support force can also reduce or cancel the resulting force again by reducing the resulting force can be calculated from the difference between the supporting force and the necessary dissolving force. The force to be applied by the loading robot or the person is thus also reduced or canceled out by the amount of the support force from the release force during the pull-out movement. Not only plugging into the charging socket, but also pulling out of the charging socket is possible with the help of a charging device according to the invention with reduced actual forces on the charging device by a person or a charging robot.

Wird die Ladevorrichtung manuell durch eine Person bedient, so ist nun ein verringerter Kraftaufwand für die Person möglich, um den Einsteckvorgang bzw. den Herausziehvorgang durchzuführen. Wird die Ladevorrichtung an einem Laderoboter eingesetzt, so kann dieser kostengünstiger, einfacher und leichter ausgelegt werden, da die notwendigen Einsteckkräfte bzw. Herausziehkräfte, um die jeweilige Unterstützungskraft in der jeweiligen Bewegungsrichtung reduziert sind. Im Detail kann dies dazu führen, dass geringere Antriebsleistungen, leichtere und kleinere Getriebevorrichtungen oder Ähnliches in dem Laderoboter verbaut werden können. Weiterhin kann durch die Reduzierung der notwendigen statisch aufzubringenden Steckkraft auch die, bei Berührung, auf ein Körperteil wirkende Kraft verringert werden. Somit kann auf zusätzliche Schutzeinrichtungen verzichtet werden.If the charging device is operated manually by a person, the person can now use less force to carry out the insertion process or the extraction process. If the loading device is used on a loading robot, this can be designed more cost-effectively, more simply and lighter, since the necessary insertion forces or extraction forces are reduced by the respective supporting force in the respective direction of movement. In detail, this can mean that lower drive power, lighter and smaller transmission devices or the like can be installed in the loading robot. Furthermore, by reducing the necessary statically applied insertion force, the force acting on a part of the body when touched can also be reduced. This means that additional protective devices can be dispensed with.

Es ist noch grundsätzlich darauf hinzuweisen, dass bei der Unterstützungskraft deren Wirkungsrichtung entlang der Einsteckrichtung ausgebildet sein muss. Die tatsächliche Ausrichtung der Unterstützungskraft kann bei ihrer Erzeugung dabei jedoch unabhängig von der Einsteckrichtung sein. Entscheidend ist, dass am Ende die Ladevorrichtung die Unterstützungskraft in direkter oder aber auch in indirekter Weise entlang der Einsteckrichtung auf den Ladestecker beaufschlagt. In diesem Fall wird sozusagen unabhängig von der tatsächlichen Erzeugungsrichtung die Wirkungsrichtung bei der Beaufschlagung der Unterstützungskraft die erfindungsgemäßen Vorteile mit sich bringen. Bei der Erzeugung von mechanischen Vibrationen oder Impulsen zur Unterstützung des Steckvorgangs, kann die Wirkungsrichtung dieser Impulse oder Vibrationen auch in eine andere Richtung als die Einsteckrichtung wirken. Somit wird durch Reduzierung der Gleitreibung des Steckers eine Verringerung der statisch erforderlichen Steckkraft erreicht.It should also be pointed out in principle that the direction of action of the support force must be designed along the direction of insertion. However, the actual orientation of the supporting force can be independent of the direction of insertion when it is generated. It is crucial that at the end the charging device applies the support force directly or indirectly along the plug-in direction to the charging plug. In this case, the direction of action when the supporting force is applied will bring about the advantages according to the invention, so to speak, independently of the actual direction of generation. When mechanical vibrations or impulses are generated to support the plug-in process, the direction of action of these impulses or vibrations can also act in a direction other than the plug-in direction. Thus, by reducing the sliding friction of the connector, a reduction in the statically required insertion force is achieved.

Es kann von Vorteil sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung das Unterstützungsmodul den Ladestecker mit der Unterstützungskraft entgegen der Einsteckrichtung und/oder in der Einsteckrichtung beaufschlagt. Wie dies bereits erläutert worden ist, kann mithilfe eines Unterstützungsmoduls sowohl der Einsteckvorgang als auch der Herausziehvorgang unterstützt werden. Beim Herausziehen wird damit die Unterstützungskraft entgegen der Einsteckrichtung entlang der Einsteckrichtung wirken. Beim Einstecken erfolgt die Unterstützung mithilfe der Unterstützungskraft entlang der Einsteckrichtung in derselben Richtung. Somit kann vorzugsweise in der einen, in der anderen oder aber auch in beiden Richtungen die Unterstützung zur Verfügung gestellt werden, so dass insbesondere sowohl das Einstecken als auch das Abziehen mit den erfindungsgemäßen Vorteilen versehen ist.It can be advantageous if, in a charging device according to the invention, the support module applies the support force to the charging connector counter to the plug-in direction and/or in the plug-in direction. As has already been explained, both the insertion process and the extraction process can be supported with the aid of a support module. When it is pulled out, the supporting force will thus act counter to the direction of insertion along the direction of insertion. When plugging in, the support is provided along the plugging direction in the same direction using the support force. The support can thus preferably be made available in one, in the other or in both directions, so that in particular both the insertion and the removal are provided with the advantages according to the invention.

Nach Anspruch 1 weist das Unterstützungsmodul eine Impulsmasse für ein impulshaftes Erzeugen der Unterstützungskraft auf, wobei die Impulsmasse bewegbar entlang eines Impulsweges gelagert ist, insbesondere entlang der Einsteckrichtung. Der Impulsweg kann jedoch auch eine andere als die Steckrichtung aufweisen. Das Erzeugen der Unterstützungskraft kann grundsätzlich in unterschiedlichster Weise erfolgen. Eine besonders einfache und vor allem kostengünstige Weise ist ein impulsartiges Erzeugen der Unterstützungskraft. Hierfür ist im Unterstützungsmodul nach dieser Ausführungsform eine Impulsmasse vorgesehen, welche sich insbesondere in linearer Weise, entlang eines Impulsweges bewegen kann. Zwischen den beiden Endpositionen wird nun die Impulsmasse hin und her bewegt, und insbesondere in der gewünschten Wirkrichtung die Unterstützungskraft in impulshafter Weise erzeugt. Ein entscheidender Vorteil der Verwendung einer Impulsmasse ist dabei das Vermeiden eines externen Gegenlagers. Vielmehr reicht es aus, wenn in den beiden Endpositionen des Impulsweges Anschlagpunkte vorgesehen sind, über welche die Impulsmasse die Beschleunigungsenergie in die gewünschte Unterstützungskraft umwandeln und abgeben kann. Die gesamte Kompaktheit und auch die notwendigen Kosten für die Ausbildung einer solchen Ladevorrichtung werden auf diese Weise deutlich verbessert. Das Unterstützungsmodul kann dabei selbstverständlich einen eigenen Antrieb aufweisen, um die Impulsmasse, welche zum Beispiel als Schlagbolzen ausgestaltet sein kann, anzutreiben.According to claim 1, the support module has an impulse mass for generating the support force in impulses, the impulse mass being movably mounted along an impulse path, in particular along the insertion direction. However, the impulse path can also have a direction other than the insertion direction. The generation of the support force can in principle take place in the most varied of ways. A particularly simple and above all inexpensive way is an impulsar time generation of the support force. For this purpose, an impulse mass is provided in the support module according to this embodiment, which can move in particular in a linear manner along an impulse path. The impulse mass is now moved back and forth between the two end positions, and the supporting force is generated in an impulsive manner, in particular in the desired effective direction. A decisive advantage of using an impulse mass is the avoidance of an external counter bearing. Rather, it is sufficient if stop points are provided in the two end positions of the impulse path, via which the impulse mass can convert and release the acceleration energy into the desired support force. The overall compactness and also the necessary costs for the design of such a charging device are significantly improved in this way. The support module can of course have its own drive in order to drive the impulse mass, which can be configured as a firing pin, for example.

Darüber hinaus von Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung das Unterstützungsmodul eine Vibrationsmasse aufweist, für ein Erzeugen der Unterstützungskraft mit wenigstens einer Unterstützungsfrequenz. Hierbei handelt es sich um eine alternative Lösung zum voranstehenden Absatz. Selbstverständlich können auch unterschiedlichste Ausgestaltungsformen des Unterstützungsmoduls in einer gemeinsamen Ladevorrichtung kombiniert eingesetzt werden. Sie können alternativ oder auch gemeinsam geschaltet eingesetzt werden, um separate oder kombinierte Unterstützungskräfte zur Verfügung stellen zu können. Die Verwendung einer Vibrationsmasse, welche die Unterstützungskraft mit einer Unterstützungsfrequenz behaftet erzeugt, kann eine kontinuierliche bzw. quasi kontinuierliche Unterstützung zur Verfügung stellen. Auch ist die Kontrollierbarkeit insbesondere in steuernder oder regelnder Weise, deutlich vereinfacht. Das Erzeugen der entsprechenden Unterstützungsfrequenz kann zum Beispiel mithilfe einer rotierenden Unwucht als Vibrationsmasse zur Verfügung gestellt werden. Die Ausrichtung und auch die tatsächlich eingesetzte Unterstützungsfrequenz können dabei im Wesentlichen frei gewählt werden. Auch überlagerte Richtungen und/oder überlagerte Frequenzen sind dabei denkbar. Das Erzeugen der Frequenz kann jedoch auch durch das pulsierte Ansteuern von entsprechenden Antriebsmotoren zur Verfügung gestellt werden. Vorzugsweise wird sich die Unterstützungsfrequenz im Bereich der Eigenfrequenz des Ladesteckers bzw. der Ladevorrichtung bewegen, um auch mit geringer Anregung hohe Amplituden und damit eine hohe Unterstützungskraft zur Verfügung stellen zu können.In addition, it is advantageous if the support module has a vibrating mass in a charging device according to the invention for generating the support force with at least one support frequency. This is an alternative solution to the previous paragraph. Of course, the most varied of configurations of the support module can also be used in combination in a common charging device. They can be used alternatively or together in order to be able to provide separate or combined support forces. The use of a vibrating mass, which generates the support force with a support frequency, can provide continuous or quasi-continuous support. The controllability, in particular in a controlling or regulating manner, is also significantly simplified. The corresponding support frequency can be generated, for example, using a rotating imbalance as a vibration mass. The alignment and also the actually used support frequency can essentially be chosen freely. Superimposed directions and/or superimposed frequencies are also conceivable. However, the generation of the frequency can also be provided by the pulsated activation of corresponding drive motors. The support frequency will preferably move in the range of the natural frequency of the charging plug or the charging device, in order to be able to provide high amplitudes and thus a high support power even with low excitation.

Nach Anspruch 2 weist das Unterstützungsmodul Einsteckmittel für eine mechanische Kopplung mit der Ladebuchse zum Abstützen der Unterstützungskraft an der Ladebuchse auf. Hierbei handelt es sich um eine weitere Alternative, um die Unterstützungskraft zur Verfügung zu stellen. Wahrend in den beiden voranstehenden Absätzen eine quasi indirekte Einwirkung auf die Ladebuchse bzw. den Ladestecker durch Vibration und Impuls vorgesehen ist, wird mithilfe des Einsteckmittels nun eine geometrische Kontaktierung bzw. eine mechanische Kopplung mit der Ladebuchse möglich. In der Richtung des Abziehens kann hier ein einfaches Abstützen der Unterstützungskraft an der Ladebuchse, zum Beispiel durch entsprechenden Flächenkontakt, zur Verfügung gestellt sein. Jedoch sind auch Widerhaken oder Ähnliches denkbar, um auch beim Einstecken des Ladesteckers entsprechende Unterstützung mithilfe der Unterstützungskraft an der Ladebuchse Abstützen zu können.According to claim 2, the support module has plug-in means for a mechanical coupling to the charging socket to support the support force on the charging socket. This is another alternative to provide the support power. While the two previous paragraphs provide for a quasi-indirect effect on the charging socket or the charging plug through vibration and impulse, a geometric contact or a mechanical coupling with the charging socket is now possible with the help of the plug-in means. In the direction of withdrawal, the support force can be simply supported on the charging socket, for example by appropriate surface contact. However, barbs or the like are also conceivable in order to be able to support the charging socket with the help of the support force when the charging plug is plugged in.

Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung die Ladevorrichtung selbst, insbesondere die Unterstützungseinheit, eine Befestigungsschnittstelle aufweist für eine abtrennbare Befestigung an dem Ladestecker. Diese Befestigungsschnittstelle ist in reversibler Weise ausgebildet und erlaubt somit auch bereits bestehende Systeme mit der erfindungsgemäßen Unterstützungsfunktionalitat nachzurüsten. Darüber hinaus kann eine erfindungsgemäße Ladevorrichtung in unterschiedlichen Einsatzsystemen, also sowohl bei manuellen Systemen als auch bei Laderobotern, zum Einsatz kommen. Die Flexibilität der Ladevorrichtung wird hinsichtlich ihres Einsatzzwecks damit deutlich erhöht. Somit kann auch ein Ladestecker mit einer anderen geometrischen Anordnung von Ladekontakten eingesetzt werden zur Anpassung an verschiedene Ladebuchsen.It is also advantageous if, in a charging device according to the invention, the charging device itself, in particular the support unit, has an attachment interface for a detachable attachment to the charging plug. This attachment interface is designed to be reversible and thus also allows existing systems to be retrofitted with the support functionality according to the invention. In addition, a loading device according to the invention can be used in different application systems, ie both in manual systems and in loading robots. The flexibility of the charging device is thus significantly increased with regard to its intended use. A charging plug with a different geometric arrangement of charging contacts can thus also be used to adapt to different charging sockets.

Darüber hinaus kann es von Vorteil sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung der Ladestecker austauschbar ist für eine Anpassung der geometrischen Anordnung von Ladekontakten an unterschiedliche Ladebuchsen. Da sich noch keine einheitliche Ladebuchse ausgebildet hat, kann eine erfindungsgemäße Ladevorrichtung die Kontakteinheit in auswechselbarer Weise aufnehmen bzw. ausgestaltet haben. Der Ladestecker kann damit spezifisch für eine jeweilige Ladebuchse sein. Die gesamte Ladevorrichtung kann nun mit unterschiedlichen Kontakteinheiten an jeweils unterschiedliche Ladebuchsen angepasst werden. Damit wird die Einsatzflexibilität für die erfindungsgemäße Ladevorrichtung noch weiter erhöht.In addition, it can be advantageous if the charging plug can be exchanged in a charging device according to the invention in order to adapt the geometric arrangement of charging contacts to different charging sockets. Since a uniform charging socket has not yet been developed, a charging device according to the invention can receive or have designed the contact unit in an exchangeable manner. The charging plug can thus be specific to a respective charging socket. The entire charging device can now be adapted to different charging sockets with different contact units. This further increases the flexibility of use for the charging device according to the invention.

Nach Anspruch 3 ist die Unterstützungskraft entgegen der Einsteckrichtung kleiner als eine Lösekraft entgegen der Einsteckrichtung. Beim Herausziehen muss die Lösekraft überwunden werden, um eine Bewegung des Ladesteckers aus der Ladebuchse heraus erzielen zu können. Diese Lösekraft ist damit die Widerstandskraft, welche dieser Bewegung entgegengesetzt ist. Die Unterstützungskraft wird nun bei dieser Ausführungsform so gewählt bzw. so erzeugt, dass sie kleiner als die Lösekraft ist. Insbesondere wird ein definierter Abstand zur Lösekraft gehalten. Das bedeutet, dass beim Beaufschlagen der Unterstützungskraft noch eine Restkraft verbleibt, also die Unterstützungskraft die Lösekraft nicht übersteigt. Ein selbstständiges Lösen ohne ein manuelles oder automatisiertes Ziehen an dem Ladestecker wird auf diese Weise vermieden. Die entsprechende Ausbildung der Unterstützungskraft kann sowohl basierend auf einer Kontrolleinheit, als auch basierend auf einer geometrischen Ausbildung der entsprechenden Unterstützungsmasse vorgesehen sein. In einem durch einen Roboter geführten und durch eine gemeinsame Steuereinheit gesteuertem System kann diese Unterstützungskraft die Lösekraft erreichen bzw. übersteigen, um ein Herausschieben des Ladesteckers über eine kurze Distanz zu ermöglichen. Dies gilt insbesondere für eine Ausprägung, bei der die Unterstützungskraft durch abstützen an der Ladedose oder mit ihr verbundenen Komponenten übertragen wird.According to claim 3, the supporting force against the insertion direction is smaller than a release force against the insertion direction. When pulling out, the release force must be overcome in order to to be able to achieve a movement of the charging plug out of the charging socket. This releasing force is therefore the resistance force that opposes this movement. In this embodiment, the support force is selected or generated in such a way that it is smaller than the release force. In particular, a defined distance from the dissolving force is maintained. This means that when the support force is applied, there is still a residual force, i.e. the support force does not exceed the release force. In this way, an independent release without a manual or automated pulling on the charging plug is avoided. The corresponding design of the support force can be based on a control unit as well as on a geometric design of the corresponding support mass. In a system guided by a robot and controlled by a common control unit, this assisting force can equal or exceed the release force in order to enable the charging connector to be pushed out over a short distance. This applies in particular to an embodiment in which the support force is transmitted by being supported on the charging socket or components connected to it.

Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung das Unterstützungsmodul oder die Ladevorrichtung selbst eine Unterstützungskraft orthogonal zur Einsteckrichtung aufbringen kann. Diese kann pulsierend oder schwingend ausgeführt sein, um durch permanente Bewegung Verklemmungen und Reibschlüsse zu lösen und somit die statisch aufzubringende Steckkraft zu reduzieren.It is also advantageous if, in the case of a charging device according to the invention, the support module or the charging device itself can apply a support force orthogonally to the direction of insertion. This can be pulsating or oscillating in order to loosen jamming and frictional connections through permanent movement and thus reduce the static insertion force to be applied.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Laderoboter für die Durchführung eines konduktiven Ladevorgangs bei einem Fahrzeug. Ein solcher Laderoboter weist wenigstens eine erfindungsgemäße Ladevorrichtung auf, welche an einem zwischen einer Ladeposition und einer Parkposition bewegbaren Roboterarm befestigt ist. Damit bringt ein erfindungsgemäßer Laderoboter die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Ladevorrichtung erläutert worden sind.A further object of the present invention is a charging robot for carrying out a conductive charging process in a vehicle. Such a loading robot has at least one loading device according to the invention, which is attached to a robot arm that can be moved between a loading position and a parking position. A loading robot according to the invention thus brings with it the same advantages as have been explained in detail with reference to a loading device according to the invention.

Vorzugsweise kann sich der Roboterarm noch in einer Einsteckposition vor der Ladebuchse befinden. Soll ein Ladevorgang gestartet werden, bewegt sich der Roboterarm aus der Parkposition in die Einsteckposition vor der Ladebuchse. Anschließend erfolgt der Einsteckvorgang durch die Bewegung aus der Einsteckposition heraus in die Ladeposition hinein, so dass in der Ladeposition sich die leitende Ladeverbindung dadurch ausgebildet hat, dass sich der Ladestecker nun in elektrisch kontaktierender Position in der Ladebuchse befindet. In umgekehrter Richtung erfolgt das Herausziehen, wenn sich der Roboterarm aus der Ladeposition in die Einsteckposition bewegt. Die Unterstützungskraft wird dabei vorzugsweise ausschließlich bei der Bewegung von der Einsteckposition in die Ladeposition und umgekehrt aus der Ladeposition in die Einsteckposition erzeugt.The robot arm can preferably still be in a plug-in position in front of the charging socket. If a charging process is to be started, the robot arm moves from the parking position to the plug-in position in front of the charging socket. The plug-in process then takes place by moving from the plug-in position into the charging position, so that in the charging position the conductive charging connection has been formed because the charging plug is now in the electrically contacting position in the charging socket. In the opposite direction, the extraction occurs when the robot arm moves from the loading position to the insertion position. The support force is preferably generated exclusively during the movement from the plug-in position into the loading position and vice versa from the loading position into the plug-in position.

Es kann von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Laderroboter für den Roboterarm mit der Ladevorrichtung eine Entkopplungseinheit vorgesehen ist, um den Roboterarm wahrend des Ladevorgangs kraftfrei zu schalten. Insbesondere welche die starre Verbindung von Roboterarm und Ladestecker wahrend des Ladevorgangs lösen kann. Alternativ kann auch der Roboterarm selbst die Möglichkeit bieten, kraftfrei geschaltet zu werden. Hierbei kann es sich sowohl um eine mechanische Kupplung als auch um eine entsprechende Kontrolleinheit handeln. Dabei ist es möglich, dass bei Bewegungen des Fahrzeugs wahrend des Ladevorgangs eine Beschädigung der Ladevorrichtung und/oder des Roboterarms vermeidbar ist.It can be advantageous if a decoupling unit is provided for the robot arm with the loading device in a loading robot according to the invention, in order to switch the robot arm free of power during the loading process. In particular, which can loosen the rigid connection between the robot arm and the charging connector during the charging process. Alternatively, the robot arm itself can offer the option of being switched to a force-free state. This can be both a mechanical clutch and a corresponding control unit. It is possible that damage to the loading device and/or the robot arm can be avoided when the vehicle moves during the loading process.

Einige Ausführungen des Ladesteckers können eine Verriegelung aufweisen, welche vor dem Herausziehen des Ladesteckers durch Drücken eines Tasters betätigt werden muss. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung erlaubt es, mittels einer passiven Mechanik diesen Taster beim Herausziehen des Steckers zu betätigen und somit gleichzeitig zu entriegeln.Some versions of the charging connector can have a lock which must be actuated by pressing a button before the charging connector is pulled out. A further embodiment of the invention allows this button to be actuated by means of a passive mechanism when the plug is pulled out and thus to be unlocked at the same time.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen schematisch:

  • 1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Laderoboters,
  • 2 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung,
  • 3 die Ausführungsform der 2 in einer Explosionsdarstellung,
  • 4 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung,
  • 5 eine Ausführungsform eines Unterstützungsmoduls,
  • 6 der Kraftvergleich beim Einsteckverhalten und
  • 7 der Kraftvergleich beim Abziehverhalten,
  • 8 eine Ausführung einer Entriegelungsvorrichtung für Stecker mit eigener Verriegelung.
Further advantages, features and details of the invention result from the following description, in which exemplary embodiments of the invention are described in detail with reference to the drawings. The features mentioned in the claims and in the description can each be essential to the invention individually or in any combination. They show schematically:
  • 1 an embodiment of a charging robot according to the invention,
  • 2 an embodiment of a charging device according to the invention,
  • 3 the embodiment of 2 in an exploded view,
  • 4 a further embodiment of a charging device according to the invention,
  • 5 an embodiment of a support module,
  • 6 the comparison of forces during insertion behavior and
  • 7 the force comparison during the pull-off behavior,
  • 8th an embodiment of an unlocking device for plugs with their own locking.

1 zeigt schematisch, wie ein Laderoboter 100 ausgestaltet sein kann. Dieser weist hier zwei Stromanschlüsse auf. Zum einen an eine normale Haushaltssteckdose mit 220 Volt, um den Laderoboter 100 mit entsprechender Bewegungsenergie versorgen zu können. Für den Ladevorgang selbst ist ein separater Starkstromanschluss vorgesehen, welcher über die einzelnen Roboterarme 110 zu der Ladevorrichtung 10 geführt wird. Die Ladevorrichtung 10 befindet sich am Ende des Roboterarms 110 und ist dort über eine Entkopplungseinheit 112 angeordnet. Damit kann dieser Roboterarm 110 kraftfrei geschaltet werden, wenn der Ladevorgang im Betrieb ist. 1 shows schematically how a charging robot 100 can be designed. This has two power connections here. On the one hand to a normal household socket with 220 volts in order to be able to supply the charging robot 100 with the appropriate kinetic energy. A separate high-voltage connection is provided for the charging process itself, which is routed to the charging device 10 via the individual robot arms 110 . The loading device 10 is located at the end of the robot arm 110 and is arranged there via a decoupling unit 112 . In this way, this robot arm 110 can be switched to be force-free when the loading process is in operation.

Die Ladevorrichtung 10 ist hierzu mit einem Ladestecker 20 ausgestaltet, welcher in eine entsprechende Ladebuchse 220 des Fahrzeugs 200 eingesteckt werden soll. Für das Einstecken und/oder das Abziehen ist eine Unterstützungseinheit 30 vorgesehen, wie sie beispielhaft mit Bezug auf die weiteren Figuren Erläuterung findet.For this purpose, the charging device 10 is configured with a charging plug 20 which is intended to be plugged into a corresponding charging socket 220 of the vehicle 200 . A support unit 30 is provided for insertion and/or removal, as is explained by way of example with reference to the further figures.

Die Ladevorrichtung 10 kann durch ihre modulare Aufnahme vollständig vom Roboterarm 110 entnommen werden, um eine zwischenzeitliche Verwendung an einem anderen Ort zu ermöglichen. Es ist jedoch auch denkbar, dass auf eine modulare Bauweise verzichtet wird, um einen Vorteil in geringer Komplexität und Kosten zu erreichen. Auch ist es denkbar, dass beide Einrichtungen einen gemeinsamen Stromanschluss nutzen.The loading device 10 can be completely removed from the robotic arm 110 due to its modular housing, in order to enable an interim use at another location. However, it is also conceivable that a modular design is dispensed with in order to achieve an advantage in terms of low complexity and costs. It is also conceivable that both devices use a common power connection.

Die 2 und 3 zeigen schematisch eine Ladevorrichtung 10 mit einem Ladestecker 20. An diesem Ladestecker befindet sich Kontakteinheit 22, welche sich Marktspezifisch unterschieden kann. Ladestecker 20 ist in modulhafter Weise in die Ladevorrichtung 10 eingesetzt. Ladestecker 20 kann durch Öffnen der Ladevorrichtung 10 entnommen werden. Damit ist eine weitere Nutzung des Ladesteckers abseits der Ladevorrichtung möglich. Weiterhin kann ein anderer Ladestecker 20 in die Ladevorrichtung 10 eingesetzt werden, um diese an unterschiedliche Ladebuchsen 220 von unterschiedlichen Fahrzeugen 200 anpassen zu können.the 2 and 3 schematically show a charging device 10 with a charging plug 20. This charging plug has a contact unit 22, which can differ depending on the market. Charging plug 20 is inserted into charging device 10 in a modular manner. Charging plug 20 can be removed by opening charging device 10 . This means that the charging plug can be used further away from the charging device. Furthermore, another charging plug 20 can be inserted into the charging device 10 in order to be able to adapt it to different charging sockets 220 of different vehicles 200 .

In abtrennbarer Weise und über eine Befestigungsschnittstelle 31 befestigt ist nun am Ladestecker 20 die Unterstützungseinheit 30 vorgesehen. Die Unterstützungseinheit 30 ist hier mit einem Unterstützungsmodul 32 in Form eines Antriebsmotors ausgestattet. Dieser Antriebsmotor wirkt auf eine Vibrationsmasse 36 ein, welche eine entsprechende Vibrationsbewegung des gesamten Unterstützungsmoduls 32 und insbesondere auch des Ladesteckers 20 durchführen kann. Die Wirkungsweise dieser Unterstützungskraft UK ist nun in Richtung der Einsteckrichtung ER ausgerichtet.The support unit 30 is now provided on the charging plug 20 in a detachable manner and fastened via a fastening interface 31 . The support unit 30 is equipped here with a support module 32 in the form of a drive motor. This drive motor acts on a vibrating mass 36 which can carry out a corresponding vibrating movement of the entire support module 32 and in particular also of the charging plug 20 . The mode of action of this supporting force UK is now aligned in the direction of the insertion direction ER.

4 zeigt eine mechanische Lösung für das Unterstützungsmodul 32. Dieses ist hier mit entsprechenden Einsteckmitteln 38 in widerhakenförmigen Armen ausgestaltet, welche in entsprechenden Kontakt mit der Ladebuchse 220 des Fahrzeugs 200 treten können. Die Unterstützungskraft UK kann somit sowohl beim Herausdrücken aus der Ladebuchse 220 als auch beim Hereinziehen in die Ladebuchse 220 entlang der Einsteckrichtung ER beaufschlagt werden. Die Einsteckmittel 38 können auch in anderer Form umgesetzt sein und sich etwa aktiv an der Ladebuchse 220 verriegeln. Denkbar sei hier beispielsweise ein Einsteckmittel, welches in eine Öffnung einfährt und darin verriegelt wird. 4 shows a mechanical solution for the support module 32. This is designed here with corresponding insertion means 38 in barb-shaped arms, which can come into corresponding contact with the charging socket 220 of the vehicle 200. The support force UK can thus be applied both when it is pushed out of the charging socket 220 and when it is pulled into the charging socket 220 along the insertion direction ER. The plug-in means 38 can also be implemented in a different form and, for example, actively lock on the charging socket 220 . A plug-in means, for example, which moves into an opening and is locked therein, is conceivable here.

Die 5 zeigt schematisch neben der Vibrationsmöglichkeit und der mechanischen Einsteckmöglichkeit eine impulsbehaftete Ausführungsmöglichkeit für die Unterstützungskraft UK. Für die Ausrichtung der Unterstützungskraft UK entlang der Einsteckrichtung ER kann sich hier eine Impulsmasse 34 entlang eines Impulsweges 35 bewegen. Dabei wird die Beschleunigung bzw. die Geschwindigkeit der Impulsmasse 34 entlang der Einsteckrichtung ER abgebremst und auf diese Weise der Impuls an das Unterstützungsmodul 32 und darüber hinaus an den Ladestecker 20 weitergegeben.the 5 shows schematically, in addition to the possibility of vibration and the possibility of mechanical insertion, a possibility of carrying out an impulse for the supporting force UK. A pulse mass 34 can move along a pulse path 35 for aligning the support force UK along the insertion direction ER. The acceleration or the speed of the impulse mass 34 is decelerated along the insertion direction ER and in this way the impulse is passed on to the support module 32 and also to the charging plug 20 .

Die 6 und 7 zeigen nun, wie der Einsteckvorgang gemäß 6 und der Abziehvorgang gemäß 7 mit der erfindungsgemäßen Unterstützungskraft UK unterstützt werden kann. In 6 ist dabei der Einsteckvorgang gezeigt. Hier ist es möglich, dass die Unterstützungskraft UK eine entsprechende Lösekraft, welche auch als Eingesteckkraft bezeichnet werden kann, übersteigt. Mit anderen Worten wird nun nach dem Ansetzen des Ladesteckers 20 an der Ladebuchse 220 durch die Unterstützungskraft UK der Ladestecker 20 mehr oder weniger selbstständig durch die Unterstützungskraft UK in die Ladeposition in der Ladebuchse 220 bewegt.the 6 and 7 now show how the insertion procedure according to 6 and the stripping process according to 7 can be supported with the support force UK according to the invention. In 6 the insertion process is shown. It is possible here that the support force UK exceeds a corresponding release force, which can also be referred to as the insertion force. In other words, after the charging plug 20 has been attached to the charging socket 220 by the supporting force UK, the charging plug 20 is moved more or less independently by the supporting force UK into the charging position in the charging socket 220.

Wird ein Abziehen gewünscht, wird die Unterstützungskraft UK gemäß 7 kleiner als die Lösekraft LK ausgebildet sein. Sobald nun eine Beaufschlagung mit der Unterstützungskraft UK erfolgt, bleibt der Ladestecker 20 jedoch in der Position in eingesteckter Weise in der Ladebuchse 20 bestehen. Erst, wenn die Restkraft in manueller Weise oder von dem Laderoboter 100 zur Verfügung gestellt wird, übersteigt die Gesamtkraft aus Restkraft und Unterstützungskraft UK die Lösekraft LK und die Bewegung des Ladesteckers 20 aus der Ladebuchse 220 heraus kann durchgeführt werden.If deduction is desired, the assist force will be UK as per 7 be smaller than the release force LK. However, as soon as the support force UK is applied, the charging plug 20 remains in the plugged-in position in the charging socket 20 . Only when the residual force is made available manually or by the charging robot 100 does the total force from the residual force and the support force UK exceed the release force LK and the charging plug 20 can be moved out of the charging socket 220 .

Die 8 zeigt eine Ausführung der Erfindung, bei der ein Ladestecker 20 mit Verriegelungstaster 40 verwendet wird. Dieser Taster 40 muss vor dem Herausziehen des Ladesteckers 20 betätigt werden. Die dargestellte Mechanik erlaubt es, beim Herausziehen des Ladesteckers 20 durch einen Roboterarm 110, automatisch den Entriegelungstaster 40 zu betätigen. Diese Anwendung ist jedoch auf die Bedienung durch Roboter beschränkt und sollte nicht für das Manuelle Ausstecken des Ladesteckers 20 angewendet werden.the 8th shows an embodiment of the invention in which a charging connector 20 with locking button 40 is used. This button 40 must be pressed before the charging plug 20 is pulled out. The mechanism shown makes it possible to automatically actuate the unlocking button 40 when the charging plug 20 is pulled out by a robot arm 110 . However, this application is limited to robotic operation and should not be used for manually unplugging the charging connector 20.

Von Vorteil ist bei dieser Ausführung, dass die Modularität erhalten bleibt, welche es erlaubt den Ladestecker 20 aus der Schalenhalterung zu entnehmen und dass für das Betätigen des Entriegelungstasters kein zusätzlicher Aktuator notwendig ist.The advantage of this design is that the modularity is retained, which allows the charging plug 20 to be removed from the shell holder and that no additional actuator is required to actuate the unlocking button.

Die voranstehende Beschreibung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.The above description of the embodiments describes the present invention solely within the framework of examples. It goes without saying that individual features of the embodiments can be freely combined with one another, insofar as this makes technical sense, without departing from the scope of the present invention.

Claims (12)

Ladevorrichtung (10) für die Durchführung eines konduktiven Ladevorgangs bei einem Fahrzeug (200) mit einem Ladestecker (20) zum Einstecken in eine Ladebuchse (220) des Fahrzeugs (200) entlang einer Einsteckrichtung (ER) zur Ausbildung einer elektrisch leitenden Ladeverbindung und eine Unterstützungseinheit (30) mit einem Unterstützungsmodul (32) zum Beaufschlagen des Ladesteckers (20) mit einer Unterstützungskraft (UK) entlang der Einsteckrichtung (ER), dadurch gekennzeichnet, dass das Unterstützungsmodul (32) eine Impulsmasse (34) aufweist für ein impulshaftes Erzeugen der Unterstützungskraft (UK), wobei die Impulsmasse (34) bewegbar entlang eines Impulsweges (35) gelagert ist, insbesondere entlang der Einsteckrichtung (ER).Charging device (10) for carrying out a conductive charging process in a vehicle (200) with a charging plug (20) for plugging into a charging socket (220) of the vehicle (200) along an insertion direction (ER) to form an electrically conductive charging connection and a support unit (30) with a support module (32) for applying a support force (UK) to the charging connector (20) along the insertion direction (ER), characterized in that the support module (32) has an impulse mass (34) for generating the support force in impulses (UK), wherein the impulse mass (34) is movably mounted along an impulse path (35), in particular along the insertion direction (ER). Ladevorrichtung (10) für die Durchführung eines konduktiven Ladevorgangs bei einem Fahrzeug (200) mit einem Ladestecker (20) zum Einstecken in eine Ladebuchse (220) des Fahrzeugs (200) entlang einer Einsteckrichtung (ER) zur Ausbildung einer elektrisch leitenden Ladeverbindung und eine Unterstützungseinheit (30) mit einem Unterstützungsmodul (32) zum Beaufschlagen des Ladesteckers (20) mit einer Unterstützungskraft (UK) entlang der Einsteckrichtung (ER), dadurch gekennzeichnet, dass das Unterstützungsmodul (32) Einsteckmittel (38) aufweist für eine mechanische Kopplung mit der Ladebuchse (220) zum Abstützen der Unterstützungskraft (UK) an der Ladebuchse (220).Charging device (10) for carrying out a conductive charging process in a vehicle (200) with a charging plug (20) for plugging into a charging socket (220) of the vehicle (200) along an insertion direction (ER) to form an electrically conductive charging connection and a support unit (30) with a support module (32) for applying a support force (UK) to the charging plug (20) along the insertion direction (ER), characterized in that the support module (32) has insertion means (38) for mechanical coupling to the charging socket (220) to support the support force (UK) on the charging socket (220). Ladevorrichtung (10) für die Durchführung eines konduktiven Ladevorgangs bei einem Fahrzeug (200) mit einem Ladestecker (20) zum Einstecken in eine Ladebuchse (220) des Fahrzeugs (200) entlang einer Einsteckrichtung (ER) zur Ausbildung einer elektrisch leitenden Ladeverbindung und eine Unterstützungseinheit (30) mit einem Unterstützungsmodul (32) zum Beaufschlagen des Ladesteckers (20) mit einer Unterstützungskraft (UK) entlang der Einsteckrichtung (ER) dadurch gekennzeichnet, dass die Unterstützungskraft (UK) entgegen der Einsteckrichtung (ER) kleiner als eine Lösekraft (LK) entgegen der Einsteckrichtung (ER) ist.Charging device (10) for carrying out a conductive charging process in a vehicle (200) with a charging plug (20) for plugging into a charging socket (220) of the vehicle (200) along an insertion direction (ER) to form an electrically conductive charging connection and a support unit (30) with a support module (32) for applying a support force (UK) to the charging connector (20) along the plug-in direction (ER) , characterized in that the support force (UK) counter to the plug-in direction (ER) is less than a release force (LK) opposite to the direction of insertion (ER). Ladevorrichtung (10) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterstützungsmodul (32) den Ladestecker (20) mit der Unterstützungskraft (UK) entgegen der Einsteckrichtung (ER) und/oder in der Einsteckrichtung (ER) beaufschlagt.Charger (10) after claim 1 , 2 or 3 , characterized in that the support module (32) acts on the charging connector (20) with the support force (UK) against the plug-in direction (ER) and/or in the plug-in direction (ER). Ladevorrichtung (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterstützungsmodul (32) eine Impulsmasse (34) aufweist für ein impulshaftes Erzeugen der Unterstützungskraft (UK), wobei die Impulsmasse (34) bewegbar entlang eines Impulsweges (35) gelagert ist, insbesondere entlang der Einsteckrichtung (ER).Charger (10) after claim 2 or 3 , characterized in that the support module (32) has an impulse mass (34) for impulse-like generation of the support force (UK), the impulse mass (34) being movably mounted along an impulse path (35), in particular along the insertion direction (ER). Ladevorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterstützungsmodul (32) eine Vibrationsmasse (36) aufweist für ein Erzeugen der Unterstützungskraft (UK) mit wenigstens einer Unterstützungsfrequenz.Loading device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the support module (32) has a vibration mass (36) for generating the support force (UK) with at least one support frequency. Ladevorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterstützungsmodul (32) Einsteckmittel (38) aufweist für eine mechanische Kopplung mit der Ladebuchse (220) zum Abstützen der Unterstützungskraft (UK) an der Ladebuchse (220).Charger (10) after claim 1 or 3 , characterized in that the support module (32) has insertion means (38) for mechanical coupling to the charging socket (220) to support the support force (UK) on the charging socket (220). Ladevorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung (10) selbst, insbesondere die Unterstützungseinheit (30), eine Befestigungsschnittstelle (31) aufweist für eine abtrennbare Befestigung an dem Ladestecker (20).Charging device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the charging device (10) itself, in particular the support unit (30), has a fastening interface (31) for detachable fastening to the charging plug (20). Ladevorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterstützungskraft (UK) entgegen der Einsteckrichtung (ER) kleiner als eine Lösekraft (LK) entgegen der Einsteckrichtung (ER) ist.Charger (10) after claim 1 or 2 , characterized in that the support force (UK) against the insertion direction (ER) is smaller than a release force (LK) against the insertion direction (ER). Ladevorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterstützungsmodul (32) oder die Ladevorrichtung (10) selbst eine Unterstützungskraft orthogonal zur Einsteckrichtung aufbringen kann.Loading device (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the support module (32) or the drawer device (10) itself can apply a supporting force orthogonal to the insertion direction. Laderoboter (100) für die Durchführung eines konduktiven Ladevorgangs bei einem Fahrzeug (200), aufweisend wenigstens eine Ladevorrichtung (10) mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 10, welche an einem zwischen einer Ladeposition und einer Parkposition bewegbaren Roboterarm (110) befestigt ist.Charging robot (100) for carrying out a conductive charging process in a vehicle (200), having at least one charging device (10) with the features of one of Claims 1 until 10 , which is attached to a robot arm (110) movable between a loading position and a parking position. Laderoboter (100) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass für den Roboterarm (110) mit der Ladevorrichtung (10) eine Entkopplungseinheit (112) vorgesehen ist, welche die starre Verbindung von Roboterarm (110) und Ladestecker (20) wahrend des Ladevorgangs lösen kann.Loading robot (100) after claim 11 , characterized in that a decoupling unit (112) is provided for the robot arm (110) with the charging device (10), which can solve the rigid connection of robot arm (110) and charging plug (20) during the charging process.
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