DE102009023409B4

DE102009023409B4 - system for electrical energy transmission

Info

Publication number: DE102009023409B4
Application number: DE102009023409.8A
Authority: DE
Inventors: Josef Köppl; Johann Nirschl
Original assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Current assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Priority date: 2009-05-29
Filing date: 2009-05-29
Publication date: 2024-10-31
Anticipated expiration: 2029-05-30
Also published as: DE102009023409A1

Abstract

System (1) zur elektrischen Energieübertragung zwischen einem außerhalb eines Fahrzeugs (100) befindlichen primären Andockmodul (2) und einer an dem Fahrzeug (100) angebrachten Sekundärtrafoeinheit (103), wobei sich die Sekundärtrafoeinheit (103) am Bug (110) oder am Heck (111) des Fahrzeugs (100) befindet,
dadurch gekennzeichnet,
dass das primäre Andockmodul (2) aus einem Andockkörper (12) aufweisend eine Primärtrafoeinheit (5) und einer Anfahrmulde (13) besteht,
dass mindestens ein Drucksensor (60) der Anfahrmulde vorgelagert ist,
dass eine Höhenverstellung des Andockmoduls (2) umfassend die Primärtrafoeinheit mittels eines Motors erfolgt und dass der Drucksensor ausgebildet ist, mittels eines Signals den Motor zur Herbeiführung einer vertikalen Bewegung des Andockmoduls umfassend die Primärtrafoeinheit einzuschalten.

System (1) for electrical energy transmission between a primary docking module (2) located outside a vehicle (100) and a secondary transformer unit (103) attached to the vehicle (100), wherein the secondary transformer unit (103) is located at the front (110) or at the rear (111) of the vehicle (100),
characterized by
that the primary docking module (2) consists of a docking body (12) having a primary transformer unit (5) and a starting trough (13),
that at least one pressure sensor (60) is arranged in front of the starting trough,
that a height adjustment of the docking module (2) comprising the primary transformer unit is carried out by means of a motor and that the pressure sensor is designed to switch on the motor by means of a signal to bring about a vertical movement of the docking module comprising the primary transformer unit.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur elektrischen Energieübertragung zwischen einem primären Andockmodul und einer an einem Fahrzeug angebrachten Sekundärtrafoeinheit.The invention relates to a system for electrical energy transmission between a primary docking module and a secondary transformer unit mounted on a vehicle.

Die Batterien von Elektrofahrzeugen müssen regelmäßig aufgeladen werden. Dazu sind Vorrichtungen nötig, um die Batterie des Elektrofahrzeugs und eine äußere Spannungsquelle elektrisch leitend zusammenzubringen.The batteries of electric vehicles must be charged regularly. This requires devices to connect the electric vehicle's battery and an external voltage source in an electrically conductive manner.

Aus dem Stand der Technik sind bereits Vorrichtungen und Verfahren bekannt, die eine Energieübertragung von einer stationären Ladestation zu einem Fahrzeug durch elektromagnetische Induktion ermöglichen.Devices and methods are already known from the state of the art that enable energy transfer from a stationary charging station to a vehicle by electromagnetic induction.

Die DE 697 14 879 T2 offenbart eine induktive Ladevorrichtung für ein elektrisches Fahrzeug bestehend aus einem primären Andockmodul, beinhaltend eine Primärspule außerhalb des Fahrzeugs und einer Sekundärspule, welche im Bug des Fahrzeugs angeordnet ist. Ferner offenbart wird ein Druckschalter, der in der Primärspuleneinheit in stoßdämpfendem Material eingebettet ist und der eingeschaltet wird, wenn die Stoßstange des Fahrzeugs auf das stoßdämpfende Material trifft.The DE 697 14 879 T2 discloses an inductive charging device for an electric vehicle comprising a primary docking module including a primary coil outside the vehicle and a secondary coil which is arranged in the front of the vehicle. Furthermore, a pressure switch is disclosed which is embedded in the primary coil unit in shock-absorbing material and which is switched on when the bumper of the vehicle hits the shock-absorbing material.

Die EP 1 061 631 A1 offenbart ein Verbindungssystem und eine Verbindungsmethode zum Laden eines elektrischen Fahrzeugs bestehend aus einer beweglichen Primärspule, welche in eine Aussparung in den Boden eingelassen ist und einer Sekundärspule an der Unterseite eines elektrischen Kraftfahrzeugs. Die Position der Sekundärspule wird mittels drei magnetischer Sensoren im Bereich der Primärspule bestimmt, um die bewegliche Primärspule in eine Position zu bringen, die eine elektromagnetische Kopplung mit der Sekundärspule, ermöglicht. Des Weiteren wird offenbart ein Drucksensor, der in eine Aussparung in den Boden vor der primären Spule eingelassen und derart positioniert ist, dass detektiert werden kann, ob die korrekte Parkposition erreicht ist.The EP 1 061 631 A1 discloses a connection system and a connection method for charging an electric vehicle comprising a movable primary coil which is embedded in a recess in the floor and a secondary coil on the underside of an electric motor vehicle. The position of the secondary coil is determined by means of three magnetic sensors in the area of the primary coil in order to bring the movable primary coil into a position which enables electromagnetic coupling with the secondary coil. Furthermore, a pressure sensor is disclosed which is embedded in a recess in the floor in front of the primary coil and is positioned in such a way that it can be detected whether the correct parking position has been reached.

Die DE 24 34 890 C2 offenbart eine Vorrichtung zum Verbinden eines in einem Kraftfahrzeug angeordneten Ladegerätes mit einem Wechsel- oder Drehstromnetz, bestehend aus einem Transformatorteil, das sich auf einem Stillstandplatz befindet, mit Primärwicklungen, welche mit dem Wechsel- oder Drehstromnetz verbunden sind und einem Transformatorteil mit Sekundärwicklungen, welches im Fahrzeug untergebracht ist und mit einem dort vorhandenen Ladegerät verbunden ist.The DE 24 34 890 C2 discloses a device for connecting a charging device arranged in a motor vehicle to an alternating or three-phase network, consisting of a transformer part which is located at a standstill, with primary windings which are connected to the alternating or three-phase network and a transformer part with secondary windings which is accommodated in the vehicle and is connected to a charging device located there.

Die EP 0 708 517 A1 offenbart ein selbstausrichtendes induktives Ladesystem zum Laden einer Batterie innerhalb eines motorisierten Fahrzeugs mittels einer stationären Energiequelle, welche mit einer Ladeeinheit verbunden ist. Der Ladeanschluss am Fahrzeug wird in Kontakt mit der Ladeeinheit gebracht wird, um den Ladevorgang durchzuführen, wobei sich die stationäre Ladeeinheit und der Ladeanschluss am Fahrzeug beim Annähern selbstständig ausrichten, indem Rollen und Ausrichtungsplatten vorhanden sind.The EP 0 708 517 A1 discloses a self-aligning inductive charging system for charging a battery within a motorized vehicle by means of a stationary energy source which is connected to a charging unit. The charging port on the vehicle is brought into contact with the charging unit in order to carry out the charging process, wherein the stationary charging unit and the charging port on the vehicle align themselves automatically when approaching by means of rollers and alignment plates.

Die WO 94/10004 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Anordnung zum automatischen, berührungslosen Laden der Batterie eines Fahrzeugs, insbesondere eines Elektrofahrzeugs. Mittels eines induktiven Übertragers, dessen Primärelement stationär und dessen Sekundärelement am Fahrzeug angebracht ist, wird das Sekundärelement, spätestens nachdem das Fahrzeug in eine Näherungsposition zur Ruheposition des Primärelements gebracht worden ist, frei zugänglich gemacht und vorgesehen, dass das Primärelement innerhalb eines vorgegebenen Raumbereichs in allen drei Raumkoordinaten motorisch bewegbar ist. Bei dem Verfahren werden Primärelement und Sekundärelement sensorgesteuert in eine vorgegebene Position zueinander gebracht. Anschließend wird elektrische Energie mittels des induktiven Überträgers im Mittelfrequenzbereich übertragen.The WO 94/10004 A1 describes a method and an arrangement for automatic, contactless charging of the battery of a vehicle, in particular an electric vehicle. By means of an inductive transmitter, the primary element of which is stationary and the secondary element of which is attached to the vehicle, the secondary element is made freely accessible, at the latest after the vehicle has been brought into a position close to the rest position of the primary element, and it is provided that the primary element can be moved by motor in all three spatial coordinates within a predetermined spatial area. In the method, the primary element and secondary element are brought into a predetermined position relative to one another in a sensor-controlled manner. Electrical energy is then transmitted in the medium frequency range by means of the inductive transmitter.

Nachteilig an diesem System ist die Anordnung von Primär- und Sekundärelement an der Unterseite des Fahrzeugs. An der Unterseite eines Fahrzeugs zu montieren ist immer aufwändig, da dazu z.B. Hebebühnen oder Schächte eingesetzt werden müssen. Nachteilig ist auch die komplizierte dreidimensionale Motorsteuerung des Primärelements zur Positionierung an das Sekundärelement des Fahrzeugs. Es besteht die Gefahr, dass das Fahrzeug beim Rangieren die zur Energieübertragung erforderliche Position verfehlt oder das Primärelement durch Überfahren zerstört. Eine Vertiefung für die Primäreinheit zu bauen, wie in der WO 94/10004 A1 gezeigt, ist aufwändig und teuer. Extreme Witterungsverhältnisse können die im Boden versenkte Primäreinheit durch Verunreinigung, Korrosion, Vereisung etc. schädigen. Eine Überdachung bzw. Abdeckung der Primäreinheit wäre wiederum aufwändig und teuer.The disadvantage of this system is the arrangement of the primary and secondary elements on the underside of the vehicle. Mounting on the underside of a vehicle is always complex, as lifting platforms or shafts must be used for this. Another disadvantage is the complicated three-dimensional motor control of the primary element for positioning on the secondary element of the vehicle. There is a risk that the vehicle will miss the position required for energy transfer when maneuvering or that the primary element will be destroyed by driving over it. Building a recess for the primary unit, as in the WO 94/10004 A1 shown, is complex and expensive. Extreme weather conditions can damage the primary unit sunk into the ground through contamination, corrosion, icing, etc. A roof or covering of the primary unit would in turn be complex and expensive.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges, robustes, elektrisches Energieübertragungssystem für Fahrzeuge zu schaffen, dass die oben genannten Nachteile vermeidet, dessen Komponenten einfach zu montieren sind und einfacher zu erreichen sind.The present invention is based on the object of creating a cost-effective, robust, electrical energy transmission system for vehicles that avoids the above-mentioned disadvantages and whose components are easy to assemble and easier to access.

Die Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße System mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruch 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Systems dargestellt.The object is achieved by the system according to the invention with the characterizing features of claim 1. In the subclaims advantageous developments of the system according to the invention are presented.

Die erfindungsgemäße Lösung ist ein System zur elektrischen Energieübertragung zwischen einem sich außerhalb des Fahrzeugs befindlichen primären Andockmodul und einer an einem Fahrzeug angebrachten Sekundärtrafoeinheit, wobei sich die Sekundärtrafoeinheit am Bug oder am Heck des Fahrzeugs befindet. Das System ist dadurch gekennzeichnet,
dass das primäre Andockmodul aus einem Andockkörper aufweisend eine Primärtrafoeinheit und einer Anfahrmulde besteht, dass mindestens ein Drucksensor der Anfahrmulde vorgelagert ist, dass eine Höhenverstellung des Andockmoduls umfassend die Primärtrafoeinheit mittels eines Motors erfolgt und dass der Drucksensor ausgebildet ist, mittels eines Signals den Motor zur Herbeiführung einer vertikalen Bewegung des Andockmoduls umfassend die Primärtrafoeinheit einzuschalten.The solution according to the invention is a system for electrical energy transmission between a primary docking module located outside the vehicle and a secondary transformer unit attached to a vehicle, the secondary transformer unit being located at the front or rear of the vehicle. The system is characterized in that
that the primary docking module consists of a docking body having a primary transformer unit and a starting trough, that at least one pressure sensor is arranged upstream of the starting trough, that a height adjustment of the docking module comprising the primary transformer unit takes place by means of a motor and that the pressure sensor is designed to switch on the motor by means of a signal to bring about a vertical movement of the docking module comprising the primary transformer unit.

Vorteilhaft ist insbesondere, dass das System einfach zu montieren, bedienen und zu warten ist. Es ist einleuchtend, dass die Montage der Sekundärtrafoeinheit an Bug oder Heck des Fahrtzeugs viel weniger Aufwand erfordert, als an der Fahrzeugunterseite. Die Bewegung des Fahrzeugs selbst wird dazu verwendet, die Sekundärtrafoeinheit und die Primartrafoeinheit des Andockmoduls zur Energieübertragung zusammenzubringen. Eine Bewegungssteuerung der Primärtrafoeinheit durch einen Motor in drei Raumrichtungen, nach dem das Fahrzeug sich, wie in der WO 94/10004 A1 dargestellt ist, ungefähr über der Primäreinheit befindet, entfällt dadurch.A particular advantage is that the system is easy to install, operate and maintain. It is obvious that installing the secondary transformer unit at the front or rear of the vehicle requires much less effort than on the underside of the vehicle. The movement of the vehicle itself is used to bring the secondary transformer unit and the primary transformer unit of the docking module together for energy transfer. A motor controls the movement of the primary transformer unit in three spatial directions, after which the vehicle can move, as shown in the WO 94/10004 A1 shown, is located approximately above the primary unit, is therefore eliminated.

Vorteilhafte Weiterbildungen werden gemäß den Unteransprüchen im Folgenden beschrieben.Advantageous further developments are described below according to the subclaims.

Da die Energieübertragung zwischen einer Primärtrafoeinheit des Andockmoduls und der Sekundärtrafoeinheit des Fahrzeugs durch direkte magnetische Kopplung erfolgt, liegt vorteilhafterweise der Wirkungsgrad der Energieübertragung bei mindestens 95%.Since the energy transfer between a primary transformer unit of the docking module and the secondary transformer unit of the vehicle takes place through direct magnetic coupling, the efficiency of the energy transfer is advantageously at least 95%.

Von Vorteil ist, dass die Kontaktaufnahme von Primärtrafoeinheit und Sekundärtrafoeinheit sich bis auf die in einem später beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgende Motorsteuerung des Andockmoduls rein mechanisch vollzieht. Dazu weist das Andockmodul einen vorgelagerten Öffnungsstift auf, der durch die Fahrbewegung des Fahrzeugs gegen diesen Öffnungsstift die durch eine Schutzklappe geschützte Sekundärtrafoeinheit freilegt. Komplizierte Motoren zur Kontaktaufnahme in drei Raumrichtungen von Primärtrafoeinheit und Sekundärtrafoeinheit sind daher nicht erforderlich. Vorteilhafterweise ist die Sekunddärtrafoeinheit durch eine Schutzklappe vor Verschmutzung und Witterungseinflüsse geschützt.The advantage is that the contact between the primary transformer unit and the secondary transformer unit is purely mechanical, apart from the motor control of the docking module, which is described later. For this purpose, the docking module has an opening pin in front, which exposes the secondary transformer unit, which is protected by a protective flap, when the vehicle moves against this opening pin. Complicated motors for contacting the primary transformer unit and the secondary transformer unit in three spatial directions are therefore not required. The secondary transformer unit is advantageously protected from dirt and weather influences by a protective flap.

Von Vorteil ist auch, dass das Andockmodul eine horizontal verschiebbare Anfahrmulde für die beiden Vorder- bzw. beiden Hinterräder des Fahrzeugs aufweist. So kann der Abstand zwischen Andockmodul und Fahrzeug für das elektrische Beladen des Fahrzeugs genau vorgegeben werden. Unsicherheiten, wie nahe ein Fahrzeug eines bestimmten Fahrzeugtyps an das Andockmodul herangefahren werden muss, treten somit nicht mehr auf.Another advantage is that the docking module has a horizontally movable approach recess for the two front and two rear wheels of the vehicle. This means that the distance between the docking module and the vehicle can be precisely specified for the electrical charging of the vehicle. This means that there is no longer any uncertainty about how close a vehicle of a certain type needs to be driven to the docking module.

Vorteilhafterweise sind sowohl das Andockmodul als auch die Sekundärtrafoeinheit horizontal gefedert, um Stöße des Fahrzeugs abzuschwächen und für eine Gegenhaltekraft zu sorgen, damit der Öffnungsstift den Öffnungsmechnismus der Schutzklappe der Sekundärtrafoeinheit des Fahrzeugs auslösen kann. Das verhindert, dass durch zu schnelles Einfahren in die Anfahrmulde das Andockmodul und/oder die Sekundärtrafoeinheit beschädigt werden.Advantageously, both the docking module and the secondary transformer unit are horizontally spring-loaded to cushion shocks from the vehicle and provide a counter-holding force so that the opening pin can trigger the opening mechanism of the protective flap of the vehicle's secondary transformer unit. This prevents the docking module and/or the secondary transformer unit from being damaged by driving into the approach trough too quickly.

Vorteilhaft ist das Andockmodul vertikal schwimmend gelagert. Dadurch können kleine Abweichungen von der Ideallinie zwischen den Trafoeinheiten überwunden werden. Das Fahrzeug muss nicht millimetergenau an das Andockmodul herangefahren werden.The docking module is advantageously mounted vertically in a floating position. This means that small deviations from the ideal line between the transformer units can be overcome. The vehicle does not have to be driven up to the docking module with millimeter precision.

Weiterhin von Vorteil ist, dass das Andockmodul höhenverstellbar auf vertikalen Schienen montiert ist, so dass Fahrzeuge von verschiedener Bauhöhe durch das erfindungsgemäße System mit Energie versorgt werden können.Another advantage is that the docking module is mounted on vertical rails in a height-adjustable manner, so that vehicles of different heights can be supplied with energy by the system according to the invention.

Es sei kurz erklärt, wie das System zur elektrischen Energieübertragung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform funktioniert: Ein Fahrzeug, dessen Sekundärtrafoeinheit beispielsweise am Bug montiert ist, befindet sich zunächst in einer Anfahrposition. Das Fahrzeug fährt aus dieser Anfahrposition mit seinen beiden Vorderrädern in eine Anfahrmulde eines primären Andockmoduls. Beim Einfahren in die Anfahrmulde drückt ein Öffnungsstift des primären Andockmoduls gegen ein Schutzgehäuse, in der die Sekundärtrafoeinheit geschützt gelagert ist. Durch die Druckbeaufschlagung öffnet der Öffnungsstift eine Schutzklappe des Schutzgehäuses der Sekundärtrafoeinheit. Die Sekundärtrafoeinheit ist somit freigelegt, und die Vorderreifen befinden sich am tiefsten Punktes der Anfahrmulde.The following briefly explains how the system for electrical energy transmission works according to a preferred embodiment: A vehicle, whose secondary transformer unit is mounted on the front, for example, is initially in a starting position. The vehicle drives from this starting position with its two front wheels into a starting recess of a primary docking module. When driving into the starting recess, an opening pin of the primary docking module presses against a protective housing in which the secondary transformer unit is stored in a protected manner. When the pressure is applied, the opening pin opens a protective flap of the protective housing of the secondary transformer unit. The secondary transformer unit is thus exposed and the front tires are at the lowest point of the starting recess.

Ein Halbtrafokern des primären Andockmoduls kontaktiert einen Halbtrafokern der Sekundärtrafoeinheit, und eine Feder des Andockmoduls drückt gegen die Fahrzeughaltekraft. Wenn das Fahrzeug zum Stehen kommt, wird durch die Andockmodulfederkraft der magnetische Kreis der beiden Halbtrafokerne sicher und nahezu ohne Luftspalt geschlossen, woraufhin die Energieübertragung durch direkte magnetische Kopplung erfolgt.A half-transformer core of the primary docking module contacts a half-transformer core of the secondary transformer unit, and a spring of the docking module pushes against the vehicle holding force. When the vehicle comes to a stop, the Docking module spring force closes the magnetic circuit of the two half-transformer cores securely and with almost no air gap, whereupon the energy transfer takes place through direct magnetic coupling.

Die Ankopplung der Sekundärtrafoeinheit des Fahrzeugs an das primäre Andockmodul geschieht bis auf die in einem Ausführungsbeispiel beschriebene vertikale Motorsteuerung des Andockmoduls rein mechanisch durch die Einfahrbewegung des Fahrzeugs relativ gegen das primäre Andockmodul.The coupling of the secondary transformer unit of the vehicle to the primary docking module is carried out purely mechanically by the retraction movement of the vehicle relative to the primary docking module, with the exception of the vertical motor control of the docking module described in one embodiment.

Vorteilhaft werden keine Schaltregler, keine Taktung und keine Gleichrichtung benötigt. Die elektrischen Komponenten des erfindungsgemäßen Systems zur Energieübertragung selbst beschränken sich vorteilhaft lediglich auf zwei halbe Trafokerne, zwei Anschlussleitungen inklusive Ein-Ausschalter und Sicherungen.Advantageously, no switching regulators, no clocking and no rectification are required. The electrical components of the system according to the invention for energy transmission are advantageously limited to just two half transformer cores, two connecting cables including on/off switches and fuses.

Die Figuren der Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Systems. Es zeigen:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems mit einem stationären Andockmodul und einem Fahrzeug in Anfahrposition;
2 das gleiche Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems mit dem Fahrzeug in der darauffolgenden Ladeposition;
3 die Primärtrafoeinheit und die Sekundärtrafoeinheit mit den beiden sich berührenden Halbtrafokernen in einer Längsschnittdarstellung;
4 ein zweites, spezielles Ausführungsbeispiel mit einem mobilen Andockmodul, das an ein weiteres Fahrzeug montiert ist;
5 einen Drucksensor, der richtungsabhängig auf Druck reagiert;
6 eine Hebebühne als zusätzliche vertikale Positionierhilfe.

The figures of the drawings show embodiments of the system according to the invention. They show:

1 a first embodiment of the system according to the invention with a stationary docking module and a vehicle in starting position;
2 the same embodiment of the system according to the invention with the vehicle in the subsequent loading position;
3 the primary transformer unit and the secondary transformer unit with the two touching half-transformer cores in a longitudinal section;
4 a second, special embodiment with a mobile docking module mounted on another vehicle;
5 a pressure sensor that reacts to pressure depending on the direction;
6 a lifting platform as an additional vertical positioning aid.

Einander entsprechende Teile sind in den 1 bis 3 sowie den 5 und 6 mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Alle Bezugszeichen der 1 bis 3, die zwischen 1 und 99 liegen, betreffen das Andockmodul, und alle Bezugszeichen ab 100 betreffen die fahrzeugseitigen Teile des erfindungsgemäßen Systems. Alle Bezugszeichen der 4, die zwischen 200 und 299 liegen, betreffen das Andockmodul eines Spezialfahrzeugs, und alle Bezugszeichen ab 100 bis 199 betreffen alle Teile des Fahrzeugs aus den 1 bis 3 mit gleichen Bezugszeichen.Corresponding parts are shown in the 1 to 3 as well as the 5 and 6 are provided with the same reference symbols. All reference symbols of the 1 to 3 , which are between 1 and 99, refer to the docking module, and all reference numerals from 100 onwards refer to the vehicle-side parts of the system according to the invention. All reference numerals of the 4 , which are between 200 and 299, refer to the docking module of a special vehicle, and all references from 100 to 199 refer to all parts of the vehicle from the 1 to 3 with the same reference symbols.

Zunächst wird der Aufbau des erfindungsgemäßen Systems anhand der 1 bis 3 in einem ersten Ausführungsbeispiel detailiert beschrieben. Danach wird die elektrische Energieübertragung als Vorgang gemäß den 1 bis 3 ausführlich beschrieben. Anschließend wird noch ein zweites, spezielles erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel anhand der 4 vorgestellt.First, the structure of the system according to the invention is described using the 1 to 3 in a first embodiment is described in detail. The electrical energy transfer is then described as a process according to the 1 to 3 described in detail. A second, special embodiment of the invention is then described using the 4 presented.

Die 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems 1 in der Seitenansicht. Links befindet sich ein stationäres Andockmodul 2 und rechts ist ein Fahrzeug 100 abgebildet. Das Andockmodul 2 besteht aus einem Andockkörper 12 und einer davorliegenden Anfahrmulde 13. Das Andockmodul 2 ist auf zwei vertikal verlaufenden geraden Schienen 15 von ca. 1 m Länge montiert. Diese sind wiederum an eine vertikale Wand 28 montiert.The 1 shows a first embodiment of the system 1 according to the invention in side view. On the left is a stationary docking module 2 and on the right is a vehicle 100. The docking module 2 consists of a docking body 12 and a drive-on trough 13 in front of it. The docking module 2 is mounted on two vertically extending straight rails 15 of approximately 1 m length. These are in turn mounted on a vertical wall 28.

Eine Netzversorgung 25 mit 230V oder 400V Wechselspannung mit 50Hz ist ebenfalls an der vertikalen Wand 28 montiert. Die Netzversorgung 25 ist über eine elektrische Leitung 29 mit dem Andockmodul 2 verbunden. Das Andockmodul 2 ist durch die vertikalen Schienen 15 höhenverstellbar und vertikal schwimmend gelagert. Das Andockmodul 2 weist eine hintere Platte 31, mit der das Andockmodul 2 an die Schienen 15 montiert ist, und eine vordere Platte 32 auf. Zwischen diesen Platten 31 und 32 ist das Andockmodul 2 durch mindestens zwei starke Rückholfedern 8 und durch mindestens zwei weitere Federn 26 horizontal gefedert. Die Federn 26 befinden sich jeweils in einem der Federzylinder 30. In den Federzylindern 30 ragt von rechts jeweils ein Kolben 37 mit Kolbenstange 38 hinein. Die Kolbenstangen 38 sind mit der vorderen Platte 32 fest verbunden.A mains supply 25 with 230V or 400V alternating current at 50Hz is also mounted on the vertical wall 28. The mains supply 25 is connected to the docking module 2 via an electrical line 29. The docking module 2 is height-adjustable by the vertical rails 15 and is mounted vertically in a floating manner. The docking module 2 has a rear plate 31, with which the docking module 2 is mounted to the rails 15, and a front plate 32. Between these plates 31 and 32, the docking module 2 is horizontally suspended by at least two strong return springs 8 and by at least two further springs 26. The springs 26 are each located in one of the spring cylinders 30. A piston 37 with a piston rod 38 protrudes from the right into the spring cylinders 30. The piston rods 38 are firmly connected to the front plate 32.

Die Enden der starken Rückholfedern 8 sind jeweils mit der vorderen Platte 32 und der hinteren Platte 31 ebenfalls fest verbunden. Auf die vordere Platte 32 ist eine im Längsschnitt zweistufig geformte Primärtrafoeinheit 5 montiert, wobei die weiter nach rechts vorragende Stufe 33 sich weiter oben und die andere Stufe 34 sich darunter befindet. Die Primärtrafoeinheit 5 ist mit einem Verschmutzungsschutz 17 in der Form einer Klappe oder eines Deckels ausgestattet. Diesen Deckel kann mit einem Schloss ausgestattet sein, um die Tankstelle vor unbefugtem Tanken zu schützen.The ends of the strong return springs 8 are also firmly connected to the front plate 32 and the rear plate 31. A primary transformer unit 5, which is formed in two stages in longitudinal section, is mounted on the front plate 32, with the stage 33 protruding further to the right being located further up and the other stage 34 being located below it. The primary transformer unit 5 is equipped with a contamination protection 17 in the form of a flap or a cover. This cover can be equipped with a lock to protect the filling station from unauthorized refueling.

An der unteren Stufe 34 ist ein horizontaler Öffnungsstift 4 angebracht. Dieser Öffnungsstift 4 kann dabei aus extrem hartem, bruchsicherem Stahl bestehen. Der Öffnungsstift 4 überragt dabei die vorragende Stufe 33 nach rechts, wie in der 1 gezeigt ist. Das offene Ende 39 des Öffnungsstifts 4 ist konisch abgeflacht. Durch die konische Form wird die Zentrierung des Öffnungsstifts 4 in die Ausnehmung 137 erleichtert, indem möglicher Versatz zwischen dem Öffnungsstift 4 und einer fahrzeugseitigen korrespondierenden Ausnehmung 137, die später beschrieben wird, ausgeglichen werden kann.A horizontal opening pin 4 is attached to the lower step 34. This opening pin 4 can be made of extremely hard, break-proof steel. The opening pin 4 protrudes beyond the protruding step 33 to the right, as shown in the 1 The open end 39 of the opening pin 4 is conically flattened. The conical shape facilitates the centering of the opening pin 4 into the recess 137 is facilitated by compensating for possible offset between the opening pin 4 and a corresponding recess 137 on the vehicle side, which will be described later.

Die Zentrierung bzw. Positionierung des Fahrzeugs 100 an das Andockmodul 2 kann beispielsweise mit Infrarotsensoren unterstützt werden. Dazu befindet sich in diesem Ausführungsbeispiel, hier nur in 1 gezeigt, auf dem offenen Ende 39 des Öffnungsstifts 4 eine infrarotempfindliche Fotozelle 51 und in der fahrzeugseitigen korrespondierenden Ausnehmung 137 eine Infrarot-Diode 152, die über eine hier nicht gezeigte elektrische Leitung mit Energie versorgt wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Höhenverstellung des Andockmoduls 2 motorgetrieben durch einen Motor 70. Es ist auch eine rein mechanische Höhenverstellung ohne Motor 70 möglich. Dieser Motor 70 ist mit der Spannungsquelle über eine elektrische Leitung 71 verbunden. Sobald mindestens ein der Anfahrmulde 13 vorgelagerter Drucksensor 60 das Gewicht des einfahrenden Fahrzeugs 100 registriert, sendet dieser Drucksensor 60 ein elektrisches Signal über eine Signalleitung 61 an den Motor 70. Ausgelöst durch diesen elektrischen Impuls, wird der Motor 70 eingeschaltet und bewegt das Andockmodul 2 auf seinen vertikalen Schienen 15 aus einer Mittelposition auf und ab.The centering or positioning of the vehicle 100 on the docking module 2 can be supported, for example, with infrared sensors. For this purpose, in this embodiment, only in 1 shown, on the open end 39 of the opening pin 4 there is an infrared-sensitive photocell 51 and in the corresponding recess 137 on the vehicle side there is an infrared diode 152 which is supplied with energy via an electrical line not shown here. In this exemplary embodiment, the height adjustment of the docking module 2 is motor-driven by a motor 70. A purely mechanical height adjustment without a motor 70 is also possible. This motor 70 is connected to the voltage source via an electrical line 71. As soon as at least one pressure sensor 60 arranged in front of the approach trough 13 registers the weight of the entering vehicle 100, this pressure sensor 60 sends an electrical signal to the motor 70 via a signal line 61. Triggered by this electrical pulse, the motor 70 is switched on and moves the docking module 2 up and down on its vertical rails 15 from a central position.

Sobald der Infrarotstrahl der Infrarot-Diode 152 die infrarotempfindliche Fotozelle 51 trifft, gibt die Fotozelle ein elektrisches Signal ab, woraufhin der Motor 70 das Andockmodul 2 auf dieser Höhe anhält. Zur besseren Übersicht wurde auf die Einzeichnung der Signalleitung der Fotozelle 51 verzichtet. Die Längsschnitt-Profilkurve der Anfahrmulde 13 verläuft von rechts nach links folgendermaßen: Zuerst ein leichter gerader Anstieg, gefolgt von einem ersten Tableau 34. Nun kommt die eigentliche Mulde 35 mit konstanten Krümmungsradius r. Daran schließt sich ein zweites Tableau 36 an, dessen Höhe das erste Tableau 34 überragt. Es ist der höchste Abschnitt der Anfahrmulde 13. Nun folgt ein relativ steiler Abstieg, der von einem ebenen Abschnitt gefolgt ist. Danach kommt eine rechteckige Ausnehmung 49, die ungefähr halb so tief ist wie der vorangehende ebene Abschnitt. Nach der rechteckigen Ausnehmung 49 folgt wieder ein ebener Abschnitt 46, der rechtwinklig mit der Wand 28 bündig schließt. Die rechteckige Ausnehmung 49 korrespondiert mit einer Ausnehmung 48.As soon as the infrared beam of the infrared diode 152 hits the infrared-sensitive photocell 51, the photocell emits an electrical signal, whereupon the motor 70 stops the docking module 2 at this height. For a better overview, the signal line of the photocell 51 has been omitted. The longitudinal profile curve of the approach trough 13 runs from right to left as follows: First a slight straight rise, followed by a first panel 34. Next comes the actual trough 35 with a constant radius of curvature r. This is followed by a second panel 36, the height of which exceeds the first panel 34. It is the highest section of the approach trough 13. Now follows a relatively steep descent, which is followed by a flat section. After that comes a rectangular recess 49, which is approximately half as deep as the preceding flat section. After the rectangular recess 49 there is another flat section 46 which is flush with the wall 28 at a right angle. The rectangular recess 49 corresponds to a recess 48.

Durch die beiden korrespondierenden Ausnehmungen 48 und 49 kann die Anfahrmulde 13 relativ zum Andockmodul 2 waagrecht ineinander verschoben werden und durch mindestens zwei Arretier-Stifte 47 arretiert werden, indem diese in vertikale Bohrungen 47a gesteckt werden. Die Bohrungen 47a für diese Arretier-Stifte 47 sind in Fahrtrichtung in mindestens zwei Reihen angeordnet.The two corresponding recesses 48 and 49 allow the approach trough 13 to be moved horizontally into one another relative to the docking module 2 and to be locked in place by at least two locking pins 47 by inserting them into vertical holes 47a. The holes 47a for these locking pins 47 are arranged in at least two rows in the direction of travel.

Rechts ist das Fahrzeug 100 von der Seite bis einschließlich zur Windschutzscheibe im Längsprofil dargestellt. Am Bug 110 des Fahrzeugs 100 ist an der Stoßstange 109 eine Sekundärtrafoeinheit 103 montiert. Die Sekundärtrafoeinheit 103 ist durch ein Schutzgehäuse 106 gegen Stöße und Witterungseinflüsse geschützt. Das Schutzgehäuse 106 weist links eine im geschlossenen Zustand vertikal verlaufende Schutzklappe 117 mit einem unten liegenden quer zur Abbildungsebene verlaufenden Scharnier 138 auf. Unterhalb der Schutzklappe 117 verläuft waagrecht eine mit dem Öffnungsstift 4 der Primartrafoeinheit 5 korrespondierende zylindrische Ausnehmung 137, die in die Sekundärtrafoeinheit 103 hineinragt. Die Sekundärtrafoeinheit 103 besitzt einen Halbtrafokern 124, der über zwei elektrischen Leitungen 142 mit der Ladeelektronik 123 elektrisch verbunden ist, die ihrerseits über zwei elektrische Leitungen 150 mit der Batterie 130 des Fahrzeugs 100 elektrisch verbunden ist. An die Ladeelektronik 123 ist über zwei elektrische Leitungen 160 ein elektrischer Generator 140 zur Aufnahme und Rückführung von Bremsenergie angeschlossen.On the right, the vehicle 100 is shown in longitudinal profile from the side up to and including the windshield. A secondary transformer unit 103 is mounted on the bumper 109 at the front 110 of the vehicle 100. The secondary transformer unit 103 is protected against impacts and weather influences by a protective housing 106. On the left, the protective housing 106 has a protective flap 117 which runs vertically when closed and has a hinge 138 at the bottom which runs transversely to the plane of the image. Below the protective flap 117, a cylindrical recess 137 runs horizontally and corresponds to the opening pin 4 of the primary transformer unit 5 and projects into the secondary transformer unit 103. The secondary transformer unit 103 has a half-transformer core 124, which is electrically connected via two electrical lines 142 to the charging electronics 123, which in turn is electrically connected via two electrical lines 150 to the battery 130 of the vehicle 100. An electrical generator 140 for absorbing and returning braking energy is connected to the charging electronics 123 via two electrical lines 160.

Die 2 zeigt den Aufbau des gleichen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Systems 1 wiederum in Seitenansicht, nun mit dem Fahrzeug 100 in Ladeposition. Alle Bezugszeichen der Elemente aus der 1 entsprechen den Bezugszeichen in der 2 und in der 3. Auf eine wiederholende Beschreibung aller Elemente aus der 1 wird verzichtet. Im Folgenden werden in der 2 nur die für die Ladeposition wichtigen Elemente beschrieben. Das Fahrzeug 100 ist in Ladeposition und steht mit seinen beiden Vorderreifen 120 in der Mulde 35 der Anfahrmulde 13 und wird mit elektrischer Energie versorgt. Dazu ist die Schutzklappe 117 des Schutzgehäuses 106 der Sekundärtrafoeinheit 103 durch den Öffnungsstift 4 geöffnet worden. Wie in der 2 zu sehen ist, ist die Schutzklappe 117 nach unten geklappt, nachdem der Öffnungsstift 4 die Schutzklappe 117 durch die Einfahrbewegung des Fahrzeugs 100 geöffnet hat, indem er in die Ausnehmung 137 eingedrungen ist und den Öffnungsmechanismus ausgelöst hat.The 2 shows the structure of the same embodiment of the system 1 according to the invention again in side view, now with the vehicle 100 in loading position. All reference numerals of the elements from the 1 correspond to the reference symbols in the 2 and in the 3 . A repeated description of all elements from the 1 is waived. In the following, the 2 only the elements important for the loading position are described. The vehicle 100 is in the loading position and is standing with its two front tires 120 in the trough 35 of the starting trough 13 and is supplied with electrical energy. For this purpose, the protective flap 117 of the protective housing 106 of the secondary transformer unit 103 has been opened by the opening pin 4. As in the 2 As can be seen, the protective flap 117 is folded downwards after the opening pin 4 has opened the protective flap 117 due to the retraction movement of the vehicle 100 by penetrating the recess 137 and triggering the opening mechanism.

Die Primärtrafoeinheit 5 des Andockmoduls 2 berührt dabei mit der oberen Stufe 33 die freigelegte Sekundärtrafoeinheit 103 des Fahrzeugs 100. Die Primärtrafoeinheit 5 enthält einen z.B. U-förmigen oder E-förmigen Halbtrafokern 23. Die Sekundärtrafoeinheit 103 enthält einen Halbtrafokern 124, der ebenfalls z.B. entweder jeweils U-förmig oder jeweils E-förmig ist. So trifft E-Kern auf E-Kern oder U-Kern auf U-Kern. Diese beiden Halbtrafokerne 23 und 124 berühren sich an ihren Polen nahezu ohne dazwischenliegenden Luftspalt. Somit wird das Fahrzeug 100 in der Ladeposition durch den Strom, der von der nun eingeschalteten Netzversorgung 25 durch die elektrische Leitung 29 und durch die Spulenwicklung 43 des primären Halbtrafokerns 23 fließt, über direkte magnetische Kopplung der beiden Halbtrafokerne 23 und 124 und die somit in der Spulenwicklung 144 des sekundären Haltrafokerns 124 induzierte Spannung mit elektrischer Energie versorgt. Dazu fließt durch die induzierte Spannung in der Spulenwicklung 144 ein elektrischer Strom durch die Zuleitungen 142 durch eine Ladeelektronik 123. Diese Ladeelektronik 123 steuert den Zufluss elektrischer Energie über die elektrischen Zuleitungen 150 zur Batterie 130 des Fahrzeugs 100.The primary transformer unit 5 of the docking module 2 touches the exposed secondary transformer unit 103 of the vehicle 100 with the upper stage 33. The primary transformer unit 5 contains a U-shaped or E-shaped half-transformer core 23. The secondary transformer unit 103 contains a half-transformer core 124, which is also either U-shaped or E-shaped. E-core touches E-core or U-core touches U-core. These two half-transformer cores 23 and 124 touch each other at their poles with almost no air gap in between. The vehicle is thus 100 in the charging position is supplied with electrical energy by the current that flows from the now switched on mains supply 25 through the electrical line 29 and through the coil winding 43 of the primary half-transformer core 23, via direct magnetic coupling of the two half-transformer cores 23 and 124 and the voltage thus induced in the coil winding 144 of the secondary half-transformer core 124. For this purpose, an electrical current flows through the supply lines 142 through a charging electronics 123 due to the induced voltage in the coil winding 144. This charging electronics 123 controls the flow of electrical energy via the electrical supply lines 150 to the battery 130 of the vehicle 100.

Die 3 zeigt eine Ausschnittvergrößerung der Primärtrafoeinheit 5 und der Sekundärtrafoeinheit 103 aus der 2 im Längsschnitt. Es ist zu sehen, dass die Primartrafoeinheit 103 einen Halbtrafokern 23 und die Sekundärtrafoeinheit 103 einen Halbtrafokern 124 enthält. Links ist zu sehen, wie die beiden elektrischen Zuleitungen 40, die mit der elektrischen Leitung 29 elektrisch leitend verbunden sind, die vordere Platte 32 des Andockmoduls 2 geradlinig durchdringen. In der oberen Stufe 33 der Primärtrafoeinheit 5 befindet sich der primäre Halbtrafokern 23. Die elektrischen Zuleitungen 40 umwickeln den Halbtrafokern 23. Die Spulenwicklung 43 ist dabei schiefwinklig auf den primärseitigen Halbtrafokern 23 aufgewickelt.The 3 shows an enlarged detail of the primary transformer unit 5 and the secondary transformer unit 103 from the 2 in longitudinal section. It can be seen that the primary transformer unit 103 contains a half-transformer core 23 and the secondary transformer unit 103 contains a half-transformer core 124. On the left it can be seen how the two electrical supply lines 40, which are electrically connected to the electrical line 29, penetrate the front plate 32 of the docking module 2 in a straight line. The primary half-transformer core 23 is located in the upper stage 33 of the primary transformer unit 5. The electrical supply lines 40 wrap around the half-transformer core 23. The coil winding 43 is wound at an oblique angle onto the primary-side half-transformer core 23.

Rechts ist ein Ausschnitt des Fahrzeugs 100 zu sehen, dessen Sekundärtrafoeinheit 103 durch die geöffnete gefederte Schutzklappe 117 freigelegt ist. Der Halbtrafokern 124 der Sekundärtrafoeinheit 103 berührt den Halbtrafokern 23 der Primärtrafoeinheit 5 auf gleicher Höhe an den Polen nahezu ohne Luftspalt. Zum Schutz vor Umwelteinflüssen und zur Isolation ist die Sekundärtrafoeinheit 103 komplett mit Gießharz vergossen. Die Spulenwicklung 144 des sekundärseitigen Halbtrafokerns 124 ist dabei ebenfalls schiefwinklig aufgewickelt. Die schiefwinklige Spulenwicklung 144 des sekundärseitigen Halbtrafokerns 124 im Längsschnitt verläuft parallel zu der schiefwinkligen Spulenwicklung 43 des primärseitigen Halbtrafokerns 23. An der oberen Stufe 33 der Primartrafoeinheit 5 dringen ein oder mehrere waagrecht angebrachte zylindrische, gerade Zentrierstifte 14 zur Feinzentrierung in jeweils eine oder mehrere korrespondierenden Ausnehmungen 139 der Sekundärtrafoeinheit 103 ein. Der Stift 14 zur Feinzentrierung ist dabei kürzer als der Öffnungsstift 4 und weist wie dieser ein konisch abgeflachtes Ende zum Ausgleich von Versätzen zwischen den dem Zentrierstift 14 und der korrespondierenden Ausnehmung 139 auf.On the right, a section of the vehicle 100 can be seen, the secondary transformer unit 103 of which is exposed through the open spring-loaded protective flap 117. The half-transformer core 124 of the secondary transformer unit 103 touches the half-transformer core 23 of the primary transformer unit 5 at the same height at the poles with almost no air gap. To protect against environmental influences and for insulation, the secondary transformer unit 103 is completely cast in cast resin. The coil winding 144 of the secondary-side half-transformer core 124 is also wound at an oblique angle. The oblique-angled coil winding 144 of the secondary-side half-transformer core 124 in longitudinal section runs parallel to the oblique-angled coil winding 43 of the primary-side half-transformer core 23. On the upper stage 33 of the primary transformer unit 5, one or more horizontally mounted cylindrical, straight centering pins 14 for fine centering penetrate into one or more corresponding recesses 139 of the secondary transformer unit 103. The pin 14 for fine centering is shorter than the opening pin 4 and, like the latter, has a conically flattened end to compensate for offsets between the centering pin 14 and the corresponding recess 139.

Um den magnetischen Fluss in den Halbtrafokernen nicht störend zu beeinflussen, können die Stifte 14 aus hartem Gießharz oder aus einem anderen isolierenden und bruchsicheren Material bestehen. Die Zentrierstifte 14 und die dazugehörenden Ausnehmungen 139 können dabei ebenso wie der Öffnungsstift 4 zur Feinzentrierung mit Infrarotsensoren ausgestattet sein. Wie die 2 zeigt, ist im gleichen Ausführungsbeispiel das erfindungsgemäße System 1 mit dem Fahrzeug 100 in Ladeposition. Dabei ist die Sekundärtrafoeinheit 103 über eine Sicherung 190 direkt mit einem Fahrzeug-Beladeanschlussstecker 121 parallel geschaltet. Es können mindestens 8 parallelgeschaltete Trafos in dem Schutzgehäuse 106 untergebracht sein.In order not to interfere with the magnetic flux in the half-transformer cores, the pins 14 can be made of hard cast resin or another insulating and shatter-proof material. The centering pins 14 and the associated recesses 139 can be equipped with infrared sensors, as can the opening pin 4 for fine centering. 2 shows, in the same embodiment, the system 1 according to the invention is in the charging position with the vehicle 100. The secondary transformer unit 103 is connected in parallel directly to a vehicle charging connector plug 121 via a fuse 190. At least 8 parallel-connected transformers can be accommodated in the protective housing 106.

Ein elektrischer Wechselstrom von z.B. 50Hz, gespeist durch eine Netzversorgung 25 des Andockmoduls 2 mit einer Versorgungsspannung von wahlweise z.B. 230 V oder 400 V, fließt durch die Spulenwicklung 43 des Halbtrafokerns 23 des primären Andockmoduls 2 und überträgt durch magnetische Induktion die elektrische Energie auf die Spulenwicklung 144 des Halbtrafokerns 124 der Sekundärtrafoeinheit 103. Die so in der Sekundärtrafoeinheit 103 erzeugte elektrische Spannung lädt über die Ladeelektronik 123 die Batterie 130 des Fahrzeugs 100 auf, die über die elektrische Leitung 142 mit der Spulenwicklung 144 des sekundären Halbtrafokerns 124 der Sekundärtrafoeinheit 103 elektrisch verbunden ist. Die Ladeleistung beträgt dabei z.B. 1-2kW und der Wirkungsgrad der Energieübertragung beträgt vorzugsweise mindestens 95%. Die beiden Halbtrafokerne 23 und 124 sind für ein-phasigen Strom U-förmig und für drei-phasigen Strom E-förmig ausgestaltet.An alternating electrical current of e.g. 50 Hz, fed by a mains supply 25 of the docking module 2 with a supply voltage of optionally e.g. 230 V or 400 V, flows through the coil winding 43 of the half-transformer core 23 of the primary docking module 2 and transfers the electrical energy to the coil winding 144 of the half-transformer core 124 of the secondary transformer unit 103 by magnetic induction. The electrical voltage thus generated in the secondary transformer unit 103 charges the battery 130 of the vehicle 100 via the charging electronics 123, which is electrically connected to the coil winding 144 of the secondary half-transformer core 124 of the secondary transformer unit 103 via the electrical line 142. The charging power is e.g. 1-2 kW and the efficiency of the energy transfer is preferably at least 95%. The two half-transformer cores 23 and 124 are U-shaped for single-phase current and E-shaped for three-phase current.

Der in den 1 und 2 gezeigte Öffnungsstift 4 der Primärtrafoeinheit 5 kann auch durch einen nach unten beweglichen Klappmechanismus mittels Drucklaschen realisiert sein. Zur Reinigung sind die Primärtrafoeinheit 5 und/oder die Sekundärtrafoeinheit 103 mit mindestens einer Reinigungsbürste 122 ausgestattet. Dazu befinden sich in der Ausnehmung 137 für den Öffnungsstift 4 an den Innenwänden Reinigungsborsten 122, wie in der 1 gezeigt, die den Öffnungsstift 4 beim Heraus-oder HineinGleiten von Schmutz reinigen. Es ist auch möglich, dass sich Reinigungsborsten 22 am Öffnungsstift 4 befinden. Ebenso können auch die Ausnehmungen 139 für die Zentrierstifte 14 Reinigungsborsten 122 aufweisen. Um die Sekundärtrafoeinheit 103 fahrzeugtechnisch anpassen zu können, gibt es vorzugsweise für verschiedene Fahrzeugtypen Zwischenadapterkits.The one in the 1 and 2 The opening pin 4 of the primary transformer unit 5 shown can also be implemented by a downwardly movable folding mechanism by means of pressure tabs. For cleaning, the primary transformer unit 5 and/or the secondary transformer unit 103 are equipped with at least one cleaning brush 122. For this purpose, cleaning bristles 122 are located in the recess 137 for the opening pin 4 on the inner walls, as shown in the 1 shown, which clean the opening pin 4 of dirt as it slides in or out. It is also possible for cleaning bristles 22 to be located on the opening pin 4. Likewise, the recesses 139 for the centering pins 14 can also have cleaning bristles 122. In order to be able to adapt the secondary transformer unit 103 to the vehicle, there are preferably intermediate adapter kits for different vehicle types.

Im Folgenden werden der Ablauf der elektrischen Energieübertragung und weitere Details in diesem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel anhand der 1 bis 3 beschrieben. Wie in 1 gezeigt ist, ist an einem Fahrzeug 100 eine Sekundärtrafoeinheit 103 an der Stoßstange 109 montiert. An der Sekundärtrafoeinheit 103 ist das Nummernschild 101 des Fahrzeugs 100 montiert. Die Sekundärtrafoeinheit 103 ist durch ein Schutzgehäuse 106 geschützt. Zum weiteren Schutz ist die Sekundärtrafoeinheit 103 komplett in Gießharz vergossen. Das Schutzgehäuse 106 weist eine gefederte Schutzklappe 117 auf.In the following, the process of electrical energy transmission and further details in this first embodiment according to the invention are explained using the 1 to 3 described. As in 1 As shown, a secondary transformer unit 103 is mounted on the bumper 109 of a vehicle 100. The license plate 101 of the vehicle 100 is mounted on the secondary transformer unit 103. The secondary transformer unit 103 is protected by a protective housing 106. For further protection, the secondary transformer unit 103 is completely encapsulated in cast resin. The protective housing 106 has a spring-loaded protective flap 117.

Für den Einfahrvorgang des Fahrzeugs 100 sind mindestens eine Zentriervorrichtung 27 und mindestens eine Positioniereinheit 16 vorhanden. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Positioniereinheit 16 in Form zweier geradlinigen Schienen 50 ausgebildet, die im Querschnitt ein rechteckiges Profil aufweisen. Als Zentriervorrichtung 27 können dabei die Schienen 50 jeweils mit je einer im Längsschnitt V-förmig verbreiterte Einfahrschiene 53 ausgestattet sein. Für den Außenbereich und für verschiedene Fahrzeugklassen wird die Zentrierung durch eine zusätzliche Positioniereinheit 16a auch in vertikaler Richtung vorgenommen. Das kann durch eine in der 6 dargestellte Hebebühne 16a realisiert werden, um den Höhenunterschied zwischen der Primärtrafoeinheit 5 des Andockmoduls 2 und der fahrzeugseitigen Sekundärtrafoeinheit 103 von besonders kleinen oder besonders großen Fahrzeugtypen überwinden zu können, wenn die Höhenverstellbarkeit des Andockmoduls 2 bereits voll ausgenutzt ist. Dabei kann sich die Hebebühne 16a auch unter der Anfahrmulde 13 befinden, um besonders große Fahrzeugtypen absenken oder besonders kleine Fahrzeugtypen in Ladeposition heben zu können.At least one centering device 27 and at least one positioning unit 16 are provided for the entry process of the vehicle 100. In this embodiment, the positioning unit 16 is designed in the form of two straight rails 50, which have a rectangular profile in cross section. As a centering device 27, the rails 50 can each be equipped with a drive-in rail 53 that is widened in a V-shape in longitudinal section. For outdoor areas and for different vehicle classes, centering is also carried out in the vertical direction by an additional positioning unit 16a. This can be done by a 6 The lifting platform 16a shown can be implemented in order to be able to overcome the height difference between the primary transformer unit 5 of the docking module 2 and the vehicle-side secondary transformer unit 103 of particularly small or particularly large vehicle types when the height adjustability of the docking module 2 is already fully utilized. The lifting platform 16a can also be located under the approach trough 13 in order to be able to lower particularly large vehicle types or to lift particularly small vehicle types into the loading position.

Das Fahrzeug 100 steuert nun, nachdem es über die V-förmigen Einfahrschienen 53 eingefädelt ist, auf den sich anschließenden Schienen 50 auf ein stationäres, primäres Andockmodul 2 zu. Das primäre Andockmodul 2 besteht aus einem Andockkörper 12 und einer Anfahrmulde 13. Das Fahrzeug 100 fährt aus einer Anfahrposition mit seinen Vorderrädern 120 in Richtung Anfahrmulde 13. Die Anfahrmulde 13 kann für verschiedene Fahrzeugklassen variabel angepasst werden, z.B. durch eine relative Verschiebung der Anfahrmulde 13 gegen das Andockmodul 2. Beim Einfahren des Fahrzeugs 100 gegen das Andockmodul 2 dringt ein Öffnungsstift 4 des primären Andockmoduls 2 in eine Ausnehmung des Schutzgehäuse 106 ein, in der die Sekundärtrafoeinheit 103 des Fahrzeugs 100 geschützt gelagert ist. Bei geschlossener Schutzklappe 117 kann die Sekundärtrafoeinheit 103 durch einen elektrischen Schalter 135 freigeschaltet werden. Dieser Schalter 135 kann mit der Ladeelektronik 123 verbunden sein, die das Aufladen der Batterie 130 erst dann zulässt, wenn der Schalter 135 eingeschaltet ist.After being threaded through the V-shaped entry rails 53, the vehicle 100 now moves along the adjoining rails 50 toward a stationary, primary docking module 2. The primary docking module 2 consists of a docking body 12 and a starting trough 13. The vehicle 100 drives from a starting position with its front wheels 120 toward the starting trough 13. The starting trough 13 can be variably adapted for different vehicle classes, e.g. by a relative displacement of the starting trough 13 against the docking module 2. When the vehicle 100 drives into the docking module 2, an opening pin 4 of the primary docking module 2 penetrates a recess in the protective housing 106 in which the secondary transformer unit 103 of the vehicle 100 is stored in a protected manner. When the protective flap 117 is closed, the secondary transformer unit 103 can be released by an electrical switch 135. This switch 135 can be connected to the charging electronics 123, which only allows the battery 130 to be charged when the switch 135 is switched on.

Die Primärtrafoeinheit 5 kann bei nicht beaufschlagter Adaptierung ebenfalls durch einen elektrischen Schalter 18 freigeschaltet werden. Dies kann über eine Chipkartenprüfung erfolgen. Dazu muss vor dem Tankvorgang eine Chipkarte zum Bezahlen in eine Chipkartensäule gesteckt werden. Erst nach Authentifizierung und Bezahlung wird die Primärtrafoeinheit 5 durch den Schalter 18 freigeschaltet. Sonst fließt kein Strom durch die Primärtrafoeinheit 5. Dabei muss der Fahrer vorteilhafterweise, wie im Parkhaus, zum Einstecken der Chipkarte in die Chipkartensäule das Fahrzeug 100 nicht verlassen. Diese Chipkartenlösung ist natürlich auch bei beaufschlagter Adaptierung möglich.The primary transformer unit 5 can also be activated by an electrical switch 18 when the adapter is not loaded. This can be done via a chip card check. To do this, a chip card must be inserted into a chip card column for payment before refueling. The primary transformer unit 5 is only activated by the switch 18 after authentication and payment. Otherwise, no current flows through the primary transformer unit 5. The driver advantageously does not have to leave the vehicle 100 to insert the chip card into the chip card column, as in a parking garage. This chip card solution is of course also possible when the adapter is loaded.

Damit der Öffnungsstift 4 des Andockmoduls 2 den Öffnungsmechanismus der Schutzklappe 117 der Sekundärtrafoeinheit 103 trifft, ist eine Höhenpositionierung des Andockmoduls 2 möglich. Durch Infrarotsensoren unterstützt, wie im Abschnitt zu 1 beschrieben, wird die motorgetriebene Höhenverstellung des Andockmoduls 2 vorgenommen. Auch um den Stoß des Fahrzeugs 100 gegen das Andockmodul 2 zu mildern, ist das Andockmodul 2 horizontal gefedert. Die gefederte Schutzklappe 117 des Schutzgehäuses 106 wird durch eine starke Rückholfeder 8 mit dem Öffnungsstift 4 des Andockmoduls 2 bei entsprechender Kraftbeaufschlagung nach unten geklappt. Die Sekundärtrafoeinheit 103 des Fahrzeugs 100 ist somit freigelegt, und die Vorderreifen 120 bewegen sich in Richtung des tiefsten Punkts der Anfahrmulde 13.In order for the opening pin 4 of the docking module 2 to hit the opening mechanism of the protective flap 117 of the secondary transformer unit 103, the docking module 2 can be positioned at a height. This is supported by infrared sensors, as described in the section on 1 described, the motor-driven height adjustment of the docking module 2 is carried out. The docking module 2 is also horizontally sprung to mitigate the impact of the vehicle 100 against the docking module 2. The spring-loaded protective flap 117 of the protective housing 106 is folded down by a strong return spring 8 with the opening pin 4 of the docking module 2 when a corresponding force is applied. The secondary transformer unit 103 of the vehicle 100 is thus exposed and the front tires 120 move towards the lowest point of the approach trough 13.

Ein Halbtrafokern 23 des primären Andockmoduls 2 kontaktiert einen Halbtrafokern 124 der Sekundärtrafoeinheit 103 und eine Feder 26 des Andockmoduls 2 drückt gegen die Fahrzeughaltekraft. Damit eine flächendeckende, genaue Kontaktierung der Trafohälften 23 und 124 erfolgen kann, ist das Andockmodul 2 vertikal schwimmend gelagert und zur Feinzentrierung mit Zentrierstiften 14 ausgestattet.A half-transformer core 23 of the primary docking module 2 contacts a half-transformer core 124 of the secondary transformer unit 103 and a spring 26 of the docking module 2 presses against the vehicle holding force. In order to ensure that the transformer halves 23 and 124 can be contacted precisely across the entire surface, the docking module 2 is mounted vertically in a floating manner and is equipped with centering pins 14 for fine centering.

Wenn das Fahrzeug 100 zum Stehen kommt, dringen ein oder mehrere Zentrierstifte der primären Trafohälfte 23 in ein oder mehrere korrespondierende Ausnehmungen 139 der sekundären Trafohälfte 124 ein, wie in 3 dargestellt, und durch die Andockmodulfederkraft wird der magnetische Kreis der beiden Halbtrafokerne 23 und 124 nahezu ohne Luftspalt geschlossen, woraufhin die Energieübertragung erfolgt, und dadurch die elektrische Batterie 130 des Fahrzeugs 100 geladen wird. Dazu ist die Sekundärtrafoeinheit 103 über zwei elektrische Leitungen 142 mit einer Ladeelektronik 123 verbunden. Diese ist wiederum über zwei elektrische Leitungen 150 mit der aufzuladenden Batterie 130 des Fahrzeugs 100 verbunden. Nach dem Ladevorgang fährt das Fahrzeug rückwärts aus der Mulde 35. Durch die Bewegung relativ zum Andockmodul verlässt der Öffnungsstift 4 die Ausnehmung 137 und darauf schließt die gefederte Schutzklappe 117 die Sekundärtrafoeinheit 103. Der im Abschnitt zu 1 beschriebene Drucksensor 60 ist so intelligent, dass er, wenn das Fahrzeug 100 über diesen Drucksensor 60 mit seinen Rädern 120 rückwärts fährt, den Motor 70 zur vertikalen Auf- und Ab-Bewegung des Andockmoduls 2 nicht wieder einschaltet. Der Drucksensor 60 ist so beschaffen, dass er richtungsabhängig auf Druck reagiert. Dies kann erzielt werden durch anisotrope Piezo-Kristalle, die im Drucksensor 60 so ausgerichtet sind, dass diese nur in einer Richtung auf Druck mit einer bestimmten elektrischen Spannung reagieren, die über die Leitung 60 den Motor einschaltet.When the vehicle 100 comes to a stop, one or more centering pins of the primary transformer half 23 penetrate into one or more corresponding recesses 139 of the secondary transformer half 124, as shown in 3 shown, and the docking module spring force closes the magnetic circuit of the two half-transformer cores 23 and 124 with almost no air gap, whereupon the energy transfer takes place, and the electric battery 130 of the vehicle 100 is charged. For this purpose, the secondary transformer unit 103 is connected to a charging electronics 123 via two electrical lines 142. This is in turn connected to the battery 130 of the vehicle 100 to be charged via two electrical lines 150. After the charging process, the vehicle drives backwards out of the trough 35. Due to the movement relative to the docking module, the opening pin 4 leaves the recess 137 and then the spring-loaded protective flap 117 closes the secondary transformer unit 103. The in the section on 1 The pressure sensor 60 described is so intelligent, that when the vehicle 100 reverses with its wheels 120 via this pressure sensor 60, it does not switch the motor 70 for the vertical up and down movement of the docking module 2 on again. The pressure sensor 60 is designed in such a way that it reacts to pressure depending on the direction. This can be achieved by means of anisotropic piezo crystals that are aligned in the pressure sensor 60 in such a way that they only react to pressure in one direction with a certain electrical voltage that switches the motor on via the line 60.

In der Hinfahrbewegung des Fahrzeugs 100 schaltet der Drucksensor 60 den Motor 70 zur Auf- und Ab-Bewegung des Andockmoduls 2 ein. Durch die Infrarotsensoren, die im Abschnitt zu 1 beschrieben sind, wird der Motor 60 ausgeschaltet, wenn die richtige Höhenposition zur Energieübertragung erreicht ist. Das Andockmodul ist somit gestoppt und in Tankposition. Wenn aber das Fahrzeug 100 nach dem Laden das Andockmodul 2 in umgekehrter Richtung wieder verlässt, ist es unnötig, dass das Andockmodul 2 wieder vertikal bewegt wird, und daher schaltet der Drucksensor 60 in dieser umgekehrten Richtung den Motors 70 nicht wieder ein.During the forward movement of the vehicle 100, the pressure sensor 60 switches on the motor 70 for the up and down movement of the docking module 2. The infrared sensors, which are described in the section on 1 described, the motor 60 is switched off when the correct height position for energy transfer is reached. The docking module is thus stopped and in the refueling position. However, when the vehicle 100 leaves the docking module 2 in the opposite direction after charging, it is unnecessary for the docking module 2 to be moved vertically again and therefore the pressure sensor 60 does not switch the motor 70 back on in this reverse direction.

In 5 ist der Drucksensor 60 mit seinen hier gegenüber dem abgebildeten Rad 120 des Fahrzeugs 100 stark vergrößerten Piezokristallen 300 schematisch dargestellt. Dabei erzeugen die Piezokristalle, die zu ihrem Schutz gummiert und gefedert gelagert sind, bei Druckbeaufschlagung nur in der Richtung I die elektrische Spannung U_I. In der anderen Richtung II erzeugen die Piezokristalle bei Druckbeaufschlagung eine andere elektrische Spannung U_II ≠ U_I. Wenn also das Fahrzeug 100 von rechts kommend das Andockmodul 2 ansteuert, drücken die Vorderreifen 120 in Richtung I, und der Motor 70 des Andockmoduls 2 wird durch die Wirkspannung U_I eingeschaltet. Kommt das Fahrzeug 100 beim Verlassen des Andockmoduls 2 von links, so drücken die Vorderreifen 120 oder die Hinterreifen 120' in die Richtung II, wobei die Piezokristalle 300 in dieser Richtung II die unwirksame Spannung U_II erzeugen. Der Motor 70 des Andockmoduls 2 wird nicht wieder eingeschaltet.In 5 the pressure sensor 60 is shown schematically with its piezo crystals 300, which are greatly enlarged here compared to the wheel 120 of the vehicle 100 shown. The piezo crystals, which are rubberized and spring-mounted for their protection, only generate the electrical voltage U _I in direction I when pressure is applied. In the other direction II, the piezo crystals generate a different electrical voltage U _II ≠ U _I when pressure is applied. If the vehicle 100 approaches the docking module 2 from the right, the front tires 120 press in direction I, and the motor 70 of the docking module 2 is switched on by the effective voltage U _I. If the vehicle 100 comes from the left when leaving the docking module 2, the front tires 120 or the rear tires 120' press in direction II, with the piezo crystals 300 generating the ineffective voltage U _II in this direction II. The motor 70 of the docking module 2 is not switched on again.

Es ist auch möglich, die zweite in der Richtung II ausgelöste Spannung U_II zu verwenden, so dass der Drucksensor 60 durch diese Spannung U_II den Motor wieder ausschaltet. Das ist dann von Vorteil, wenn das Fahrzeug durch den Drucksensor 60 den Motor 70 des Andockmoduls 2 zwar eingeschaltet hat, aber ohne zu tanken sofort wieder aus der Anfahrmulde 13 rückwärts herausfährt. Der Drucksensor 60 schaltet dann den Motor 70 energiesparend wieder aus.It is also possible to use the second voltage U _II triggered in direction II, so that the pressure sensor 60 switches the motor off again using this voltage U _II . This is advantageous if the vehicle has switched on the motor 70 of the docking module 2 using the pressure sensor 60, but immediately reverses out of the starting trough 13 without refueling. The pressure sensor 60 then switches the motor 70 off again to save energy.

Die 4 zeigt ein zweites spezielles Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Energieübertragungssystems 1: Die mobile Variante. Sie löst das Problem, wenn ein Fahrzeug auf halber Strecke plötzlich stehen bleibt und eine Tankstelle, wie sie in dieser Anmeldung beschrieben ist, nicht mehr erreichen kann. Es sei hier nur auf die wesentlichen Bezugszeichen eingegangen. Die Bezugszeichen der erfindungswesentlichen Teile des Fahrzeugs 100 entsprechen den Bezugszeichen in den 1 bis 3. Die Bezugszeichen des fahrzeugseitigen Andockmoduls 202 des Spezialfahrzeugs 200 entsprechen den Bezugszeichen des Andockmoduls aus dem ersten Ausführungsbeispiel, das in den 1 bis 3 gezeigt ist, bis auf die vorangestellte „2“ bzw. „20“, so dass sich eine dreistellige Nummer ergibt. Dazu zwei Beispiele: Die Primärtrafoeinheit des Andockmoduls aus dem ersten Ausführungsbeispiel trägt das Bezugszeichen 5, die Primärtrafoeinheit des Andockmoduls aus dem zweiten Ausführungsbeispiel trägt die Nummer 205. Der Öffnungsstift des Andockmoduls aus dem ersten Ausführungsbeispiel hat das Bezugszeichen 4, der Öffnungsstift des zweiten Ausführungsbeispiels hat das Bezugszeichen 204.The 4 shows a second specific embodiment of the energy transmission system 1 according to the invention: the mobile variant. It solves the problem when a vehicle suddenly stops halfway and can no longer reach a filling station as described in this application. Only the essential reference numerals will be discussed here. The reference numerals of the parts of the vehicle 100 that are essential to the invention correspond to the reference numerals in the 1 to 3 The reference numerals of the vehicle-side docking module 202 of the special vehicle 200 correspond to the reference numerals of the docking module from the first embodiment, which is shown in the 1 to 3 shown, except for the preceding "2" or "20", so that a three-digit number results. Two examples: The primary transformer unit of the docking module from the first embodiment has the reference number 5, the primary transformer unit of the docking module from the second embodiment has the number 205. The opening pin of the docking module from the first embodiment has the reference number 4, the opening pin of the second embodiment has the reference number 204.

Links ist ein Spezialfahrzeug 200 mit einem am Bug montierten Andockmodul 202, hier natürlich ohne eine Anfahrmulde, in Anfahrposition zu sehen. Seine eigene Sekundärtrafoeinheit- hier nicht dargestellt - befindet sich am Heck, so dass auch das Spezialfahrzeug 200 selbst über das erfindungsgemäße Energieübertragungssystem 1 betankt werden kann.On the left, a special vehicle 200 with a docking module 202 mounted on the bow can be seen in the starting position, here of course without a starting trough. Its own secondary transformer unit - not shown here - is located at the rear, so that the special vehicle 200 itself can also be refueled via the energy transmission system 1 according to the invention.

Rechts steht das elektrisch zu betankende, stehengebliebene Fahrzeug 100. Dem Fahrzeug 100 ist während der Fahrt die elektrische Energie ausgegangen. Mit dem erfindungsgemäßen Energieübertragungssystem ist es nun möglich, die leere Batterie 130 des stehengebliebenen Fahrzeugs 100 durch das Spezialfahrzeug 200 aufzuladen, das an seinem Bug 210 ein höhenverstellbares, durch Federn 208 und 226 gefedertes primäres Andockmodul 202 aufweist und durch seine Anfahrbewegung mit der Sekundärtrafoeinheit 103 des Fahrzeugs 100, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt, Kontakt aufnimmt. Dieses Andockmodul 202 ist dabei handgetrieben in der Höhe auf Schienen 215 verstellbar. Der Öffnungsstift 204 des Spezialfahrzeugs 200 ist dabei in einer Ausnehmung 295 versenkbar, um zu verhindern, dass der Öffnungsstift 204 durch Fremdeinwirkung abbricht. Dabei kann auch diese Ausnehmung 295 mit einem Deckel geschützt und mit einem Schloss vor unbefugter Benutzung abgeriegelt werden.On the right is the stopped vehicle 100 that is to be refueled electrically. The vehicle 100 ran out of electrical energy while driving. With the energy transmission system according to the invention, it is now possible to charge the empty battery 130 of the stopped vehicle 100 using the special vehicle 200, which has a height-adjustable primary docking module 202 on its bow 210, which is suspended by springs 208 and 226 and, as shown in the first embodiment, makes contact with the secondary transformer unit 103 of the vehicle 100 through its starting movement. This docking module 202 is manually adjustable in height on rails 215. The opening pin 204 of the special vehicle 200 can be lowered into a recess 295 to prevent the opening pin 204 from breaking off due to external influences. This recess 295 can also be protected with a cover and locked against unauthorized use.

Zur Energieübertragung ist die Primärtrafoeinheit 203 des Andockmoduls 202 des Spezialfahrzeugs 200 ebenfalls über direkte magnetische Kopplung mit der Sekundärtrafoeinheit 103 des Fahrzeugs 100 und wiederum mit dessen Batterie 130 verbunden. Die Energieübertragung verläuft somit analog zu der im ersten Ausführungsbeispiel gezeigten Energieübertragung. Die primärseitige Spannungsversorgungsquelle ist in diesem Ausführungsbeispiel die Batterie 230 des Spezialfahrzeugs 200. Es kann auch eine zusätzliche Batterie 230' verwendet werden, die unabhängig von der antriebseigenen Batterie 230 des Spezialfahrzeugs 200 die Batterie 130 des stehengebliebenen Fahrzeugs 100 auflädt.For energy transmission, the primary transformer unit 203 of the docking module 202 of the special vehicle 200 is also connected via direct magnetic coupling to the secondary transformer unit 103 of the Vehicle 100 and in turn connected to its battery 130. The energy transfer is thus analogous to the energy transfer shown in the first embodiment. The primary voltage supply source in this embodiment is the battery 230 of the special vehicle 200. An additional battery 230' can also be used, which charges the battery 130 of the stopped vehicle 100 independently of the drive battery 230 of the special vehicle 200.

Alle beschriebenen und/oder gezeichneten Merkmale können im Rahmen der Erfindung vorteilhaft miteinander kombiniert werden. Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt.All described and/or drawn features can be advantageously combined with one another within the scope of the invention. The invention is not limited to the embodiments.

Claims

System (1) for electrical energy transmission between a primary docking module (2) located outside a vehicle (100) and a secondary transformer unit (103) attached to the vehicle (100), wherein the secondary transformer unit (103) is located at the front (110) or at the rear (111) of the vehicle (100), characterized in that the primary docking module (2) consists of a docking body (12) having a primary transformer unit (5) and a starting trough (13), that at least one pressure sensor (60) is arranged in front of the starting trough, that a height adjustment of the docking module (2) comprising the primary transformer unit takes place by means of a motor and that the pressure sensor is designed to switch on the motor by means of a signal to bring about a vertical movement of the docking module comprising the primary transformer unit.

system according to claim 1 , characterized in that the docking module (2) has an upstream opening pin (4).

system according to claim 1 or 2 , characterized in that the energy transfer between the primary transformer unit (5) and the secondary transformer unit (103) takes place by direct magnetic coupling.

system according to claim 1 , 2 or 3 , characterized in that the secondary transformer unit (103) is protected by a protective housing (106) and that the protective housing (106) has a spring-loaded protective flap (117).

system according to claim 4 , characterized in that the spring-loaded protective flap (117) can be opened by means of a return spring (8) with the opening pin (4) of the primary docking module (2) when a corresponding force is applied.

system according to claim 4 or 5 , characterized in that the protective housing (106) is mounted on the bumper (9).

System according to one of the Claims 4 , 5 or 6 , characterized in that the license plate (101) of the vehicle (100) is mounted on the protective housing (106).

system according to claim 7 , characterized in that the approach trough (13) can be variably adapted to different vehicle classes by relative displacement.

system according to claim 8 , characterized in that the docking module (2) is mounted vertically floating.

System according to one of the Claims 1 until 9 , characterized in that the docking module (2) has centering pins (14).

System according to one of the Claims 1 until 10 , characterized in that the docking module (2) is mounted on a rail (15) and that at least one centering device (27) and at least one positioning unit (16) are provided for the insertion process of the vehicle (100) on the rail (15).

System according to one of the Claims 1 until 11 , characterized in that for outdoor areas and different vehicle classes, centering is also carried out in the vertical direction by an additional positioning unit (16a).

system according to claim 3 , characterized in that the primary transformer unit (5) is equipped with a contamination protection (17) in the form of a flap or a cover.

system according to claim 3 or 13 , characterized in that the primary transformer unit (5) is released by an electrical switch (18) when the adaptation is not loaded.

System according to one of the Claims 1 until 14 , characterized in that the docking module (2) is horizontally spring-loaded and that a height positioning of the docking module (2) is provided.

System according to one of the Claims 1 until 15 , characterized in that the secondary transformer unit (103) is connected directly in parallel with a vehicle charging connector plug (121) via a fuse (190).

system according to claim 4 , characterized in that the secondary transformer unit (103) is released by an electrical switch (135) when the protective flap (117) is closed.

System according to one of the Claims 1 until 17 , characterized in that at least one cleaning brush (122) is located in the primary transformer unit (5) and/or the secondary transformer unit (103).