本公開總體上涉及一種用于車輛的充電裝置以及一種車輛。

背景技術(shù)：

1、至少部分電力驅(qū)動(dòng)的車輛的儲(chǔ)能裝置必須定期充電，以便可以使用電力驅(qū)動(dòng)。在混合動(dòng)力車輛中，這可以部分地通過(guò)使用內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)為儲(chǔ)能裝置提供電荷來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2、無(wú)論是混合動(dòng)力車輛還是僅采用電驅(qū)動(dòng)的車輛，車輛的儲(chǔ)能裝置可能處于非常低的電量，以至于車輛不再能夠由電驅(qū)動(dòng)供電。在混合動(dòng)力車輛的情況下，這種狀況可能伴隨著油箱液位也不足以通過(guò)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)操控混合動(dòng)力車輛。

3、在這些情況下，車輛必須提前被拖到充電站或加油站?；蛘撸仨殧y帶一個(gè)移動(dòng)充電器給儲(chǔ)能裝置充電，至少要充電到可以再次操控車輛的程度。然而，這樣的移動(dòng)充電器并不很常見。此外，這兩種方法都很昂貴。

4、德國(guó)專利de102016014034a1和美國(guó)專利us2022/0016987a1公開了一種感應(yīng)充電機(jī)制，其中在車輛的前部區(qū)域中的連接元件和在充電車輛的后部區(qū)域中的對(duì)應(yīng)連接元件被用于充電過(guò)程。

5、美國(guó)專利us9,272,631b2公開了一種充電裝置，其在車牌架的區(qū)域內(nèi)具有感應(yīng)充電元件。

6、美國(guó)專利us11,014,464b2公開了一種使用移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備的充電機(jī)制，移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備可以暫時(shí)連接到車輛上以傳遞電荷。

7、中國(guó)專利cn213831558u公開了一種停車號(hào)碼牌，其具有可擴(kuò)展的顯示部分。

8、因此，需要消除或至少減少已知車輛或其充電機(jī)制的缺點(diǎn)。特別是，需要?jiǎng)?chuàng)建一種充電機(jī)制，通過(guò)該機(jī)制，車輛可以獨(dú)立于充電站、加油站或輔助組件（如移動(dòng)充電器）的可得性進(jìn)行充電。

9、這個(gè)問(wèn)題通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的主題解決。有利的實(shí)施例在從屬權(quán)利要求和以下說(shuō)明書中給出，每一個(gè)都可以單獨(dú)地或以（子）組合的形式代表本公開的方面。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)一個(gè)方面，一些實(shí)施例涉及一種用于主級(jí)車輛的充電裝置。該充電裝置具有至少一個(gè)可重新定位的連接元件。該至少一個(gè)連接元件可以重新定位，以便它可以與次級(jí)車輛的充電裝置的連接元件相對(duì)應(yīng)地定位。該充電裝置被設(shè)置為確保利用連接元件在主級(jí)車輛和次級(jí)車輛之間進(jìn)行感應(yīng)充電過(guò)程。

2、感應(yīng)充電過(guò)程基于磁場(chǎng)，其中能量傳輸?shù)男试诤艽蟪潭壬先Q于相關(guān)組件的距離和相對(duì)方向。由于連接元件的可定位性，連接元件可以以這樣的方式定位，即它與另一個(gè)充電裝置的連接元件相對(duì)應(yīng)地布置。特別是，可以優(yōu)化相應(yīng)布置的連接元件之間的距離和相對(duì)方位，以使能量傳遞效率最大化。有利地，該充電裝置被設(shè)計(jì)為車輛的一部分，因此，具有先天的便利性。這使得可以實(shí)現(xiàn)特別高效的充電過(guò)程，而不管其他充電基礎(chǔ)設(shè)施（如移動(dòng)充電器）是否可用。以這種方式設(shè)計(jì)的充電裝置還可以獨(dú)立于有線充電機(jī)制的充電連接類型。例如，本公開的充電裝置因此對(duì)于故障車輛尤其有幫助，因?yàn)樗鼈冸S后必須考慮更少的不同充電連接類型。

3、在本例中，次級(jí)車輛應(yīng)理解為與主級(jí)車輛不同的車輛。

4、在本例中，連接元件的可重新定位性意味著在主級(jí)車輛的操作狀態(tài)下，連接元件可以被移動(dòng)或可移動(dòng)。例如，操作狀態(tài)可以是主級(jí)車輛的停放狀態(tài)。這意味著連接元件的可重新定位性不能理解成連接元件可以由于維護(hù)活動(dòng)定位在不同的位置上。相反，連接元件的可重新定位性代表了主級(jí)車輛的一個(gè)專門操作功能。

5、在本例中，感應(yīng)充電過(guò)程應(yīng)特別理解為不需要閉合導(dǎo)體進(jìn)行電流傳輸?shù)某潆娺^(guò)程。這意味著兩個(gè)導(dǎo)體不連接在一起形成電流傳輸?shù)墓矊?dǎo)體。相反，感應(yīng)充電過(guò)程基于這樣一個(gè)事實(shí)：能量至少部分地在沒(méi)有結(jié)構(gòu)性形成的導(dǎo)體的情況下傳輸（更準(zhǔn)確地說(shuō)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，基于此可以獲得電荷）。

6、優(yōu)選地，主級(jí)車輛和次級(jí)車輛的連接元件的相應(yīng)位置可以使得相應(yīng)定位的連接元件彼此具有預(yù)定的距離和預(yù)定的相對(duì)方向。特別地，相應(yīng)定位的連接元件可以被布置成彼此相對(duì)。

7、或者，連接元件的相應(yīng)位置也可以使得連接元件彼此相鄰地布置。換句話說(shuō)，相應(yīng)位置也可以伴隨著連接元件之間的直接接觸。

8、可選地，可重新定位的連接元件至少可以在標(biāo)準(zhǔn)位置和暴露位置之間移動(dòng)。在暴露位置，連接元件與主級(jí)車輛的其余車身部分具有預(yù)定的最小距離。與主級(jí)車輛的其余車身部分的最小距離可以確保一個(gè)緩沖區(qū)，以防止次級(jí)車輛與主級(jí)車輛的其余車身部分接觸。緩沖區(qū)基本上由連接元件的標(biāo)準(zhǔn)位置和暴露位置之間的距離提供。

9、優(yōu)選地，可重新定位的連接元件具有至少一個(gè)感應(yīng)組件。這使得磁場(chǎng)的產(chǎn)生旨在以緊湊的方式傳輸能量。

10、可選地，感應(yīng)組件可以是無(wú)源元件。這樣做的好處是降低了對(duì)底層電子電路的要求。

11、特別是，無(wú)源感應(yīng)組件可以包括磁線圈。磁線圈可以有利地提供具有所需空間定向的磁場(chǎng)。這使得與主級(jí)車輛和次級(jí)車輛的連接元件的相應(yīng)位置相對(duì)應(yīng)的空間定向能量傳輸成為可能。作為進(jìn)一步的優(yōu)勢(shì)，磁線圈既可以用于產(chǎn)生磁場(chǎng)，也可以基于外部磁場(chǎng)感應(yīng)電流。換句話說(shuō)，磁線圈開啟了將連接元件既用作能量發(fā)射器（產(chǎn)生磁場(chǎng)的元件）又用作能量接收器（感應(yīng)電流的接收磁場(chǎng)的元件）的可能性。這意味著連接元件可以雙向發(fā)射和接收能量。

12、在一些實(shí)施例中，充電裝置與主級(jí)車輛的儲(chǔ)能裝置連接。通過(guò)這種方式，可以利用充電裝置改變主級(jí)車輛的儲(chǔ)能裝置的荷電狀態(tài)。特別是，在主級(jí)車輛的充電裝置充當(dāng)接收器的情況下，可以使主級(jí)車輛的儲(chǔ)能裝置的荷電狀態(tài)增加。另一方面，主級(jí)車輛的充電裝置也可以充當(dāng)變壓器，從而可以用來(lái)增加其他車輛儲(chǔ)能裝置的荷電狀態(tài)。這減少了主級(jí)車輛的儲(chǔ)能裝置的荷電狀態(tài)。

13、優(yōu)選地，可重新定位的連接元件被設(shè)置成形成車牌架的一部分。車牌架通常在不同類型車輛中具有相似的位置。從而可以可靠地保證不同車輛的連接元件的相應(yīng)定位性。此外，車牌架通常是車身的一部分，其在車輛中心方向上不與其余車身部分偏移。換句話說(shuō)，車牌架至少相對(duì)于其余車身部分的周圍部分而言通常具有距車輛中心的最遠(yuǎn)距離。因此，車牌架特別適合用于防止次級(jí)車輛與主級(jí)車輛的其余車身部分接觸。

14、可選地，充電裝置具有至少一個(gè)致動(dòng)器，通過(guò)該致動(dòng)器可以使至少一個(gè)連接元件重新定位。特別地，致動(dòng)器被設(shè)置成使連接元件在標(biāo)準(zhǔn)位置和暴露位置之間重新定位。這特別是允許以特定方式重新定位連接元件。

15、優(yōu)選地，致動(dòng)器確保連接元件可以沿至少一個(gè)軸移動(dòng)。

16、可選地，也可以設(shè)置一個(gè)致動(dòng)器，或者可以提供幾個(gè)致動(dòng)器，使得連接元件可以沿至少兩個(gè)軸或甚至三個(gè)軸移動(dòng)，這些軸各自成對(duì)地相互正交（對(duì)應(yīng)于笛卡爾坐標(biāo)系）。

17、特別是，至少一個(gè)致動(dòng)器或多個(gè)致動(dòng)器可根據(jù)與次級(jí)車輛的連接元件的優(yōu)化的對(duì)應(yīng)位置進(jìn)行定位。這最大限度地提高了能量傳輸?shù)男省?/p>

18、在一些實(shí)施例中，充電裝置具有控制裝置，控制裝置設(shè)置為與另一車輛的充電裝置通信。通過(guò)與不同車輛的充電裝置進(jìn)行通信，例如，可以實(shí)現(xiàn)連接元件的定位，從而保證不同車輛的連接元件的優(yōu)化對(duì)應(yīng)位置。例如，為此目的可以交換（通信）參與車輛或參與連接元件的位置數(shù)據(jù)。此外，該通信能夠交換有關(guān)參與車輛的儲(chǔ)能裝置的荷電狀態(tài)的信息。此外，通信還使得能夠查詢不同車輛之間的充電過(guò)程的可能性或初始化不同車輛之間的充電過(guò)程。例如，充電裝置的控制裝置可以嘗試向次級(jí)車輛查詢次級(jí)車輛是否具有相應(yīng)的充電裝置，以便進(jìn)行感應(yīng)充電過(guò)程。此外，該通信還可以進(jìn)行相應(yīng)的命令傳輸，例如關(guān)于正在進(jìn)行的充電過(guò)程例如由于涉及的其中一個(gè)車輛要被移動(dòng)而中斷的命令傳輸。最終，通信使得根據(jù)需要控制參與車輛之間的充電過(guò)程成為可能。當(dāng)然，控制裝置也可以被設(shè)置成與其他車輛的充電裝置通信，例如以形成如下所述的充電鏈。

19、總體上，控制裝置包括至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理設(shè)備。

20、根據(jù)進(jìn)一步的方面，本公開的一些實(shí)施例還涉及一種具有至少一個(gè)如上所述的充電裝置的車輛。

21、通過(guò)上述描述的充電裝置實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)也相應(yīng)地由具有相應(yīng)充電裝置的車輛實(shí)現(xiàn)。特別是，車輛不依賴于充電站或移動(dòng)充電裝置的可得性，來(lái)影響車輛的儲(chǔ)能裝置的荷電狀態(tài)。

22、為了本公開的目的，車輛可以特別包括陸地車輛，即，此外，還包括非公路和公路車輛，例如乘用車、公共汽車、卡車和其他商用車輛。車輛可以是有人駕駛或無(wú)人駕駛的。除了純電動(dòng)車輛（bev）之外，車輛也可以是混合動(dòng)力電動(dòng)車輛（hev）和插電式混合動(dòng)力車輛（phev）。

23、可選地，車輛的車牌架包括連接元件。它的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)在上文解釋過(guò)。

24、優(yōu)選地，車輛具有前車牌架和后車牌架。前車牌架和后車牌架各自具有上述充電裝置的連接元件。這彌補(bǔ)了主級(jí)車輛相對(duì)于次級(jí)車輛的相對(duì)方位。這意味著無(wú)論主級(jí)車輛位于次級(jí)車輛的前面還是后面都無(wú)關(guān)緊要。在任一情況下，包含在前車牌架中的充電裝置的連接元件都可以與包含在另一車輛的后車牌架中的充電裝置的連接元件連接。在另一種選擇中，充電裝置還可以彼此連接并且具有連接元件，該連接元件包括在各自的前牌照架或后牌照架的兩側(cè)。

25、此外，本實(shí)施例還能形成所謂的充電鏈。例如，第一車輛的儲(chǔ)能裝置可以具有低荷電狀態(tài)。第二車輛可以與第一車輛相鄰排列，并且其儲(chǔ)能裝置的荷電狀態(tài)也可能不足以為第一車輛充電。然而，第三車輛然后可以與第二車輛相鄰排列，而且遠(yuǎn)離第一車輛，并且儲(chǔ)能裝置具有足夠的荷電狀態(tài)，甚至可以增加第一車輛的荷電狀態(tài)。在這種情況下，第二車輛可選地僅用作能量傳輸器，其中一個(gè)充電裝置充當(dāng)接收器，一個(gè)充電裝置充當(dāng)變壓器。因此，可以增加第一車輛的荷電狀態(tài)，盡管為此使用的電量是由與第一車輛有一定距離的第三車輛提供的。這種配置對(duì)于車隊(duì)非常有利，如出租車隊(duì)等，因?yàn)殡娏靠梢栽谲囮?duì)的至少一部分之間分配。特別是，充電鏈中只有單一車輛然后可以連接到固定充電站，其中充電鏈中其余車輛的荷電狀態(tài)基于感應(yīng)充電過(guò)程增加。因此，可以減少所需的充電站數(shù)量。

26、如果車輛有多個(gè)充電裝置，這些充電裝置可以有一個(gè)共同的控制裝置。這意味著控制裝置可以對(duì)車輛的所有充電裝置進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計(jì)。

27、關(guān)于各個(gè)方面描述的所有特征都可以單獨(dú)或以（子）組合的方式與其他方面組合。