eines Fahrzeugs mit einer Ladestation

Di e Erfindung b etrifft ein Schnellladesystem für elektri sch angetriebene Fahrzeuge, insbesondere Elektrobusse oder dergleichen, und ein Verfahren zur Ausbildung einer elektri sch leitenden Verbindung zwi schen einem Fahrzeug und einer stationären Ladestation mit einer Kontaktvor- richtung, einer Ladekontaktvorri chtung und einer Positi oniervorrichtung, wobei die Kontaktvorrichtung oder die Ladekontaktvorrichtung an einem Fahrzeug anordbar i st, wobei mit der Kontaktvorri chtung die Ladekontaktvorrichtung in einer Kontaktposition el ektri sch kontaktierbar i st, wobei mittel s der Positioniervorrichtung die Kontaktvorrichtung relativ zur Ladekontaktvorrichtung in vertikaler und horizontaler Richtung positionierbar und in die Kontaktposition bringbar i st, wobei die Kontaktvorrichtung einen Kontaktelementträger mit Kontaktelementen aufwei st, wobei die Kontaktelemente in der Kontaktposition mit Ladekontaktelementen der Ladekontaktvorrichtung j eweil s zur Ausbildung von Kontaktpaarungen elektri sch kontaktierbar sind, wobei das Schnellladesystem eine Führungsvorri chtung zur Führung der Kontaktvorrichtung oder der Ladekontaktvorri chtung in die Kontaktposition aufwei st. Derartige Schnellladesysteme bzw. Kontaktvorrichtungen, Ladekontaktvorrichtungen bzw. Verfahren sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt und werden regelmäßig zur Schnellladung elektri sch angetriebener Fahrzeuge an einer Haltestell e bzw. einem Haltepunkt eingesetzt. Im Nahverkehr eingesetzte elektri sch angetriebene Fahrzeuge, wie beispiel swei se Busse, können unter anderem über eine Oberleitung kontinuierlich mit elektri scher Energie versorgt werden. Um die Vorteile eines elektri schen Antrieb s auch ohne ein Oberleitungsnetz nutzen zu können, i st es bekannt, öffentliche Verkehrsmittel mit Batterien oder auch anderen Arten von Energiespeichern auszustatten. Ein Dauerbetrieb des Verkehrsmittel s kann j edoch nur dann gewährlei stet werden, wenn während eines Halts des Verkehrsmittel s an einer Haltestelle eine

Schnellladung der B atterien erfolgt. Hier sind aus dem Stand der Technik verschiedene Schnellladesysteme zur Herstellung einer elektri sch leiten- den Verbindung zwi schen einer stationären Ladestation im B ereich einer Haltestelle und einem Fahrzeug bzw. Elektrobus bekannt. So kann an einem Elektrobus ein sogenannter Stromabnehmer mit einer Schl eiflei ste auf einem Dach eines El ektrobusses angeordnet sein, wobei im B ereich der Haltestelle eine in Fahrtrichtung des Elektrobusses längs verl aufende Schiene über einer Fahrbahn aufgehängt i st. Bei einem Halt des Elektrobusses an der Haltestelle wird der Stromabnehmer von dem Dach des Busses nach oben an die Schiene bewegt, wodurch eine elektri sche Verbindung für die Dauer des vorgesehenen Halts des Elektrobusses an der Haltestelle hergestellt wird, sodass in diesem Zeitraum eine Schnell- ladung erfolgen kann. Insbesondere sind j edoch zwei voneinander unab hängige Stromabnehmer und entsprechende Kontaktierbereiche an der Schiene erforderlich, um einen Ladestromkrei s ausbilden zu können.

Weiter können Kontaktelemente für bei spiel swei se eine Steuerleitung, Erdung oder eine Datenübertragung erforderlich sein. Es werden dann an einer Kontaktvorrichtung eines Stromabnehmers bzw. Schnellladesystems mehrere Kontaktelemente angeordnet, die mit einer entsprechenden Anzahl in Fahrtrichtung des Elektrobusses angeordneter Ladekontakt- elementen, die bei spielswei se al s parallel e Schienen ausgebildet sein können, kontaktiert werden können. Eine größere Anzahl von Kontaktpaarungen kann somit gleichzeitig hergestellt werden . Insbesondere können so zusätzlich ausgebildete elektri sche Verbindungsleitungen zwi schen der stationären Ladestation und dem Fahrzeug, bei spi el swei se zur Steuerung und Üb erwachung eines Ladevorgangs, genutzt werden.

B ei einem bekannten Schnellladesy stem wird eine Ladekontaktvorrichtung an der stationären Ladestation in Ri chtung eines Daches eines Elektrobusses abgesenkt. Die Ladekontaktvorrichtung wird dann zu- nächst mit dem Dach des Elektrobusses in Kontakt gebracht, wob ei der Elektrobus danach relativ zur Ladekontaktvorrichtung in Fahrtrichtung so positioniert wird, dass die Ladekontaktvorrichtung an eine auf dem Dach angeordnete Schiene einer Kontaktvorrichtung geführt wird. Die Schiene i st dann mit entsprechenden Kontakten zur Herstellung einer elektri schen Verbindung versehen. Hier i st es insbesondere nachteilig, dass die Ladekontaktvorri chtung an der Schiene bzw. dem Dach des Elektrobusses entlang gleitet, bi s sie zu den entsprechenden Kontakten der Kontaktvorrichtung gelangt. Durch di e wiederholte Führung der Kontaktvorrichtung an der Schiene in die Kontaktposition kommt es zu einem nicht unerhebli chen Verschleiß durch Reibung, der darüber hinaus durch unzuträgliche Witterungsbedingungen und Verschmutzungen noch weiter begünstigt wird.

B ei einem weiteren bekannten Schnellladesystem wird eine dachförmige Ladekontaktvorrichtung von einer übereinstimmend ausgebildeten Kontaktvorri chtung kontaktiert. Die Kontaktvorrichtung wird dadurch in eine Kontaktposition geführt, dass Kontaktelemente in der Kontaktvorrichtung an den dachförmigen Schrägen der Ladekontaktvorrichtung entlang gleiten können, derart, dass die Kontaktvorrichtung in der Ladekontaktvorrichtung zentriert wird. Dadurch, dass die Kontaktel e- mente an den dachförmigen Schrägen der Ladekontaktvorrichtung entlang geführt werden, bevor die Kontaktposition erreicht wird, kommt es ebenfall s zu einem unerwünschten Abrieb der Kontaktelemente bzw. einer Oberfläche der Ladekontaktvorrichtung, sodass auch hier die Kontaktelemente in Folge eines häufigen B erührungskontaktes mit der Ladekontaktvorrichtung in regelmäßigen Ab ständen ausgetauscht werden müssen, um eine verlässliche Kontaktierung zu ermöglichen.

Ein zielgenaues Einführen der Kontaktvorrichtung relativ zur Ladekontaktvorrichtung in die Kontaktposition i st eher zufällig . Insbesondere in Abhängigkeit einer Zuladung des Elektrobusses kann der Elektrobus relativ zur Ladekontaktvorrichtung bei einem Halt tiefer oder höher positioniert sein. Auch bei einem Ab senken des Elektrobusses auf der Einstiegsseite, um so den Fahrgästen das Einsteigen zu erleichtern, kommt es zu einem Verschieben der Kontaktvorrichtung bzw. der Kontaktelemente relativ zu der Ladekontaktvorri chtung, sodass ein elektrischer Kontakt auch unterbrochen werden kann. Werden parallele Schienen verwendet, i st es im Übrigen auch erforderlich, den El ektrobus in einem dafür vorgesehen Bereich der Haltestelle rel ativ genau zu positionieren. Eine von einer vorgesehenen Position des Elektrobusses abweichende Position sowi e einseitiges, seitliches Ab senken des Elektrobusses können eine erfolgreiche Kontaktierung bzw. Verbindung von Fahrzeug und stationärer Ladestation verhindern und birgt ein erhebliches Gefahrenpotential . So kann es zur unb eab sichtigten Kontaktierung bzw. Verbindung von Leitern oder auch zu Kurzschlüssen kommen, welche B auelemente des Schnellladesystems oder auch in der Nähe befindliche Personen schädigen können.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schnellladesy stem und ein Verfahren zur Ausbildung einer elektri sch leitenden Verbindung zwi schen einem Fahrzeug und einer Ladestation vorzuschlagen, welches einen kostengünstigen B etri eb des Verkehrsmittel s und eine sichere Kontaktierung ermöglicht. Di ese Aufgabe wird durch ein Schnellladesystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 21 gelöst.

Das erfindungsgemäße Schnellladesystem für elektri sch angetriebene Fahrzeuge, insbesondere Elektrobusse oder dergleichen, zur Ausbil dung einer elektri sch leitenden Verbindung zwi schen einem Fahrzeug und einer stationären Ladestation umfasst eine Kontaktvorrichtung, eine Ladekontaktvorrichtung und eine Positioniervorrichtung, wobei die Kontaktvorrichtung oder die Ladekontaktvorrichtung an einem Fahrzeug anordbar i st, wobei mit der Kontaktvorrichtung die Ladekontaktvorrichtung in einer Kontaktposition elektri sch kontaktierbar i st, wob ei mittel s der Positioniervorrichtung di e Kontaktvorrichtung relativ zur Ladekontaktvorrichtung in vertikaler und horizontaler Richtung positionierbar und in die Kontaktposition bringbar i st, wobei die Kontaktvorrichtung einen Kontaktelementträger mit Kontaktelementen aufwei st, wobei die Kontaktelemente in der Kontaktposition mit Ladekontaktel ementen der Ladekontaktvorrichtung j eweil s zur Ausbildung von Kontaktpaarungen elektri sch kontaktierbar sind, wobei das Schnellladesy stem eine Führungsvorrichtung zum Führen der Kontaktvorrichtung oder der Ladekon- taktvorrichtung in die Kontaktposition aufwei st, wobei die Führungsvorrichtung so ausgebildet i st, dass bei einem Zusammenführen von Kontaktvorrichtung und Ladekontaktvorrichtung ein Berührungskontakt der Kontaktelemente mit der Ladekontaktvorri chtung vor einem Erreichen der Kontaktposition unterbunden wird. Mittel s der Führungsvorrichtung kann folglich verhindert werden, dass bei einem Zusammenführen von Kontaktvorrichtung und Ladekontaktvorrichtung der Berührungskontakt der Kontaktel emente mit der Ladekontaktvorrichtung vor dem Erreichen der Kontaktposition überhaupt möglich i st. Das b edeutet, dass der Berührungskontakt der Kontaktelemente mit der Ladekontaktvorrichtung erst in der Kontaktposition ausgebildet bzw. hergestellt werden kann. Die Kontaktelemente können somit nicht üb er größere Strecken an der Ladekontaktvorrichtung bzw. deren Oberfläche entlang gleiten, wodurch ein unerwünschter Abrieb der Kontaktelemente bzw. der Oberfläche der Ladekontaktvorrichtung vermieden wird . Eine Standzeit der Kontaktelemente und der Ladekontaktvorrich- tung kann so wesentli ch verlängert werden . Auch wird eine sichere Kontaktierung möglich, da Oberflächen der Kontaktelemente und der Ladekontaktvorrichtung nicht wesentlich durch Abrieb verschli ssen sind. Dadurch, dass kaum eine Abnutzung der Kontaktelemente und der Ladekontaktvorri chtung erfolgt, können Wartungsintervalle für das Schnellla- desy stem verlängert und damit das betreffende Verkehrsmittel kostengünstiger b etrieben werden. Gleichwohl i st es möglich, dass die Kontaktvorrichtung mit der Ladekontaktvorrichtung zufällig passgenau kontaktiert werden kann, sodass dann die Führungsvorrichtung für di esen einen Fall nicht erforderlich wäre . Da gewöhnlich j edoch bei einem Halt, bei spiel swei se eines Elektrobusses an einem Haltepunkt, die Kontaktvorrichtung und di e Ladekontaktvorrichtung relativ zueinander abweichend von einer erreichbaren Kontaktpositi on positioniert sind, wird die Führungsvorrichtung das Zusammenführen von Kontaktvorrichtung und Ladekontaktvorrichtung dann vorteilhaft b eeinflussen . Di e Kontaktvorrichtung und die Ladekontaktvorrichtung können j eweil s eine Hochachse aufwei sen, wobei die j eweiligen Hochachsen in der Kontaktposition fluchten können. Die Hochachsen können rel ativ zu einer Fahrbahn vertikal verlaufen, sodass die Kontaktvorrichtung und die Ladekontaktvorrichtung in vertikaler Richtung zusammengeführt werden können . Prinzipiell i st es j edoch auch möglich, dass die Kontaktvorrichtung und die Ladekontaktvorrichtung in horizontaler Richtung zusammengeführt werden können.

Weiter kann ein Berührungskontakt der Kontaktelemente mit der Ladekontaktvorrichtung unterbunden werden, wenn die j eweiligen Hochach- sen abweichend von einer gemeinsamen Flucht positioniert werden . Das heißt, wenn die Hochachsen der Kontaktvorrichtung und der Ladekon- taktvorrichtung nicht fluchtend relativ zueinander angeordnet sind, kann der B erührungskontakt auch nicht hergestellt werden. Erst wenn die Führungsvorrichtung die Kontaktvorrichtung und die Ladekontaktvorrichtung relativ zueinander so positioniert bzw. ausgerichtet hat, dass die j eweiligen Hochachsen fluchten bzw. in einer gemeinsamen Flucht liegen, kann der B erührungskontakt hergestellt werden.

Demnach kann die Führungsvorrichtung bei einem Zusammenführen von Kontaktvorrichtung und Ladekontaktvorrichtung die j eweiligen Hochachsen in einer gemeinsamen Flucht positionieren . Dies kann bei spi el swei se bereits b ei einem Zusammenführen von Kontaktvorrichtung und Ladekontaktvorrichtung erfolgen.

Auch können die die Kontaktelemente und/oder die Ladekontaktelemente so ausgebildet sein, dass der Berührungskontakt der Kontaktelemente mit der Ladekontaktvorrichtung unterbunden wird, wenn die j eweiligen Hochachsen um einen Winkel α von > 2° , bevorzugt > 5 °, b esonders bevorzugt > 1 0° abweichend von einer gemeinsamen Flucht positioniert sind. Dann kann ein Toleranzbereich geschaffen werden, der eine verhältni smäßig geringe Abweichung bzw. Neigung der Hochachsen rel ativ zueinander erlaubt, bei der dennoch ein elektri sch leitender B erührungs- kontakt hergestellt werden kann. Diese Neigung kann sich bei spi el swei se bei einem Ab senken eines Elektrobusses auf einer Einstiegsseite ausbil den. Der Toleranzberei ch kann leicht durch eine verhältni smäßig große Ausbil dung von Kontaktflächen der Kontaktelemente und/oder von Ladekontaktflächen der Ladekontaktelemente geschaffen werden. Der Kontaktelementträger kann zwei, vorzugswei se drei Positionierflächen ausbilden, die übereinstimmend mit Anlageflächen der Ladekontaktvorrichtung zur Anlage des Kontaktelementträgers ausgebil det sind. Di e Positionierflächen des Kontaktelementträgers können sich dann an die Anlageflächen der Ladekontaktvorrichtung in der Kontaktposition anschmiegen, sodass bei einer Zusammenführung von Kontaktelementträger und Ladekontaktvorrichtung der Kontaktelementträger in seine an der Ladekontaktvorrichtung vorgesehene Position lagerichtig positi oniert werden kann, ohne dass eine unerwünschte Verschiebung des Kontaktelementträgers in der Kontaktposition erfolgt. Die Positionierflächen können insbesondere eine Geometrie- bzw. eine Relativanordnung zueinander aufwei sen, die mit den Anlageflächen so übereinstimmt, dass ein formschlüssiges Zusammenführen von Kontaktelementträger und Ladekontaktvorrichtung in die definierte Kontaktposition in Art einer Stecker-Dose-Verbindung gewährlei stet i st. Dabei können die Positioni erflächen und die Anlageflächen so b eschaffen sein, dass sie zusammen die Führungsvorrichtung ausbilden.

Di e Führungsvorrichtung kann eine Ab standseinrichtung aufwei sen, die an der Kontaktvorrichtung und/oder der Ladekontaktvorrichtung angeordnet sein kann. Die Ab standseinrichtung kann so beschaffen sein, dass die Kontaktelemente nur in der Kontaktposition mit der Ladekontaktvor- richtung in Kontakt gelangen können. Die Ab standseinrichtung kann dabei an der Kontaktvorri chtung, an der Ladekontaktvorrichtung oder j eweil s an bei den Vorrichtungen ausgebildet oder angeordnet sein. Di e Ab standseinrichtung beab standet folglich die Kontaktvorrichtung von der Ladekontaktvorrichtung bei einem Zusammenführen so lange, bi s die Kontaktposition erreicht i st. Die Ab standseinrichtung kann zwi schen einer Positionierfläche des Kontaktel ementträgers und einer Anlagefläche der Ladekontaktvorri chtung außerhalb der Kontaktposition angeordnet sein. Wenn die Ab standseinrichtung von einem Element oder einer Form bzw. Gestalt des Kontaktelementträgers oder der Ladekontaktvor- richtung ausgebildet i st, kann die Ab standseinrichtung durchaus mit einer Oberfläche der Ladekontaktvorrichtung oder der Kontaktvorrichtung in Kontakt gelangen, wobei dann durch die Führungsvorrichtung bzw. deren Gestalt sichergestellt i st, dass dies an Bereichen der j eweiligen Oberfläche geschieht, an denen ein Materialabrieb oder eventuelle B eschädigungen ohne Einfluss auf eine Funktion des Schnellladesystems sind. So kann die Ab standseinrichtung einen Ab standshalter aufwei sen, der an einer Positionierfläche der Kontaktvorrichtung oder einer Anlagefläche der Ladekontaktvorrichtung geführt werden kann. Der Ab standshalter kann bei spiel swei se schon von einem stab- oder kurvenförmigen Element ausgebildet werden, welches den B erührungskontakt der Kontaktelemente außerhalb der Kontaktposition verhindert. Der Ab standshalter kann bei spiel swei se aus einem kostengünstigen Kunststoffmaterial oder aus einem Material mit guten Gleiteigenschaften, wi e bei spiel swei se PTFE, ausgebildet sein. Der Ab standshalter kann dann beim Zusammen- führen von Kontaktelementträger und Ladekontaktvorrichtung an der Positionierfl äche bzw. der Anlagefläche entlang gleiten. Die Abstandseinrichtung kann auch eine Mehrzahl von Ab standshaltern umfassen .

Der Ab standshalter kann zumindest eine Rolle aufwei sen, di e an der Positionierfläche oder der Anlagefläche abwälzen kann. Die Roll e kann an einem di stalen Ende des Ab standshalters angeordnet sein. So gelangt die Positionierfläche oder die Anlagefläche alleine mit der Rolle des Ab standshalters in Kontakt, wodurch eine Reibung und damit ein Verschleiß der Führungsvorrichtung wesentlich herabgesetzt werden kann. Auch können an dem Ab standshalter mehrere Rollen angeordnet sein.

Relativ zu einer Längsachse der Kontaktvorri chtung oder der Ladekontaktvorrichtung kann der Ab standshalter sich entlang der Positionierfläche der Kontaktvorrichtung oder der Anlagefläche der Ladekontaktvorrichtung erstrecken bzw. derart ausgebildet sein. Für den Fall, dass die j eweiligen Längsachsen der Kontaktvorrichtung und der Ladekontaktvorrichtung bezogen auf eine Hochachse ni cht parallel relativ zueinander angeordnet sind, sondern unter einem Winkel oder sich kreuzend positioniert sind, kann der sich längs ersteckende Ab standshalter dazu genutzt werden, die j eweiligen Längsachsen zunächst parall el zu positioni eren, bevor di e Kontaktposition erreicht i st. Es können j edoch auch mehrere Ab standshalter entlang der Längsachse der Kontaktvorrichtung oder der Ladekontaktvorrichtung angeordnet bzw. ausgebildet sein.

Di e Ab standseinrichtung kann an einem der Ladekontaktvorrichtung zugewandten Ende der Kontaktvorri chtung oder an einem der Kontakt- Vorrichtung zugewandten Ende der Ladekontaktvorrichtung angeordnet sein. Da das j eweil s zugewandte Ende bei einem Zusammenführen erstmalig mit der Kontaktvorrichtung oder der Ladekontaktvorrichtung in Kontakt gelangen kann, i st es vorteilhaft, wenn die Ab standseinrichtung an dem j eweiligen zugewandten Ende angeordnet i st und eine Führung in die Kontaktposition bei einem Zusammenführen von Ladekontaktvorrichtung und Kontaktvorrichtung bewerkstelligen kann. Bei bei spiel swei se einer spitz zulaufenden Kontaktvorrichtung kann die Ab standseinrichtung an der Spitze der Kontaktvorrichtung angeordnet sein, wobei bei einer dachförmigen Ladekontaktvorrichtung die Ab standseinrichtung im Bereich einer Traufe der Ladekontaktvorrichtung j eweil s angeordnet sein kann.

B esonders vorteilhaft i st es, wenn die Ladekontaktvorrichtung und/oder die Kontaktvorrichtung eine Aufnahmeausnehmung der Führungsvorrichtung für die Ab standseinrichtung in der Kontaktposition aufwei st. In der Kontaktposition kann dann die Ab standseinrichtung in die Aufnahmeausnehmung eingreifen bzw. in diese hinein geführt sein. Die Abstandseinrichtung muss dann in der Kontaktposition nicht mehr die Ladekontaktvorrichtung von der Kontaktvorrichtung zur Verhinderung eines B erührungskontakts der Kontaktelemente beab standen. Die Auf- nahmeausnehmung kann bei spiel swei se al s eine mittig ausgebildete Nut in einer dachförmigen Ladekontaktvorrichtung ausgebildet sein. Sofern mehrere Ab standseinrichtungen vorgesehen sind, können auch mehrere üb ereinstimmend ausgebildete Aufnahmeausnehmungen für die j eweiligen Ab standseinrichtungen ausgebil det sein. B ei spiel swei se kann der Kontaktelementträger im Vergleich zur Ladekontaktvorrichtung schmal ausgebildet sein, sodass Ab standseinrichtungen der Ladekontaktvorri ch- tung in der Kontaktpositi on an dem Kontaktelementträger vorbei bzw. neben diesem positi oniert sein können. Ein derart seitlich gekürzter Kontaktelementträger bildet dann an seinen Seitenfl ächen daher auch Aufnahmeausnehmungen aus . In einer Ausführungsform kann die Kontaktvorrichtung auf einem Fahrzeugdach und die Ladekontaktvorrichtung an einer stationären Ladestation oder umgekehrt angeordnet sein. Bei spiel swei se kann es sich dabei um ein Fahrzeugdach eines Elektrobusses oder auch eines Straßenbahnwagens handeln. Dab ei kann bei spiel swei se auch vorgesehen sein, die Kontaktvorrichtung so auf dem Fahrzeugdach zu positionieren, dass diese in Fahrtri chtung auf einer Fahrerseite des Fahrzeugdachs angeordnet i st. Einem Fahrer des Fahrzeuges wird so eine Positioni erung der Kontaktvorrichtung unterhalb einer Ladekontaktvorrichtung wesentlich vereinfacht, da di ese bzw. deren Lage in Blickri chtung des Fahrers liegt. Di e Ladekontaktvorrichtung kann einen Ladekontaktelementträger mit Ladekontaktelementen aufwei sen. Vorteilhaft kann der Ladekontaktelementträger aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet sein. Die Ladekontaktvorrichtung i st dann besonders kostengünstig und einfach herstellbar. So kann der Ladekontaktel ementträger auch aus Kunststoff einstückig ausgebildet sein. Die Ladekontaktelemente können dann in den Ladekontaktelementträger bzw. in dafür vorgesehene Halterungen oder

Ausnehmungen leicht eingesetzt werden.

Der Ladekontaktelementträger kann eine Aufnahmeöffnung für den Kontaktelementträger ausbilden, wobei der Kontaktelementträger in die Aufnahmeöffnung des Ladekontaktelementträgers einsetzbar sein kann. Dabei kann die Aufnahmeöffnung vorzugswei se V-förmig ausgebildet sein . Bei einer Relativabwei chung des Kontaktelementträgers b ei einem Zusammenführen von Kontaktvorrichtung und Ladekontaktvorrichtung zur Aufnahmeöffnung bewirkt dann die V-förmige Ausbildung der

Aufnahmeöffnung eine Zentrierung des Kontaktelementträgers . So kann die Aufnahmeöffnung bei einem Zusammenführen von Kontaktelementträger und Ladekontaktelementträger eine Führung für den Kontaktelementträger ausbil den. Eventuelle Lageabweichungen des Fahrzeugs bei einem Halt an einer Haltestelle von einer vorgesehenen Halteposition können so durch die durch die Aufnahmeöffnung bewirkte Führung des Kontaktelementträgers in eine Kontaktposition an der Ladekontaktvorrichtung l eicht ausgeglichen werden. Die Führung erfolgt stets mittel s der Führungsvorrichtung für den Fall, dass die Kontaktposition noch nicht erreicht i st. Weiter kann der Ladekontaktelementträger al s eine in einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs anordbare, dachförmige Längsschiene ausgebildet sein, wobei die Ladekontaktelemente al s Leiterstreifen ausgebildet sein können. Die Ladekontaktelemente können dann an einer Unterseite der dachförmigen Längsschiene angeordnet sein, sodass die Ladekontaktel e- mente nicht unmittelbar Witterungseinflüssen ausgesetzt sind. Auch kann die dachförmige Längsschi ene vergleichswei se lang ausgebil det sein, sodass eine genaue Positioni erung des Fahrzeugs an einer Haltestelle nicht mehr notwendig i st. Auch kann die dachförmige Längsschiene an ihren Enden vorzugswei se offen ausgebildet sein, sodass der Kontakt- elementträger auch in Fahrtrichtung in di e dachförmige Längsschiene eingeführt bzw. herausgezogen werden kann . Umgekehrt kann di e dachförmige Längsschiene auf einem Fahrzeugdach so angeordnet sein, dass eine Unterseite der dachförmigen Längsschiene nach oben gekehrt i st. Dann sind zwar die Ladekontaktelemente direkt einer Witterung ausge- setzt, j edoch kann bei spiel swei se Regenwasser leicht über offene Enden der Längsschiene abgeführt werden.

Di e Ladekontaktelemente können vorteilhaft al s ein Leiterstreifen ausgebildet sein, sodass die Ladekontaktelemente dann eine verglei chswei se große, kontaktierbare Fläche für die Kontaktelemente ausbilden. Auch i st der Leiterstreifen einfach herzustell en, bei spi el swei se durch die Verwendung eines Halbzeugs al s Leiterstreifen. Umgekehrt i st es auch mögli ch, die Kontaktelemente am Kontaktelementträger al s Leiterstreifen auszubilden und die Ladekontaktelemente mit Kontaktelementen auszubilden.

Die Kontaktelemente können bolzenförmig ausgebildet sein, wobei die Kontaktelemente am Kontaktelementträger federnd gelagert sein können. Die Kontaktel emente sind so besonders einfach herstellbar, wobei di e federnde Lagerung durch eine einfache Druckfeder innerhalb eines Kontaktelements ausgeführt werden kann. Infolgedessen kann so ein punktueller Kontakt mit einem Ladekontaktelement der Ladekontaktvor- richtung unter einer Federvorspannung ausgebildet werden. Weiter kann es auch vorgesehen sein, dass, bei spiel swei se für eine Lei stungskontaktpaarung, eine Mehrzahl von Kontaktelementen vorgesehen i st. Dies i st insbesondere dann sinnvoll, wenn die Ladekontaktelemente der Ladekontaktvorri chtung vergl eichswei se großfl ächig ausgebildet sind, sodass üb er die bolzenförmigen Kontaktelemente dann ein größerer Strom sicher üb ertragen werden kann. Vorzugswei se können zwei Kontaktel emente für j eweil s eine Phase bzw. einen Lei stungskontakt vorgesehen sein. Dabei kann es abweichend von den zuvor beschriebenen Ausführungsformen auch vorgesehen sein, die Kontaktelemente am Kontaktelementträger nicht bolzenförmig auszuführen, sondern die Ladekontaktvorrichtung mit bolzenförmigen Ladekontaktelementen auszustatten und umgekehrt.

Di e Positioniervorrichtung kann einen Pantografen oder eine Schwinge umfassen, mittel s dem bzw. der di e Kontaktvorri chtung in vertikaler Richtung relativ zur Ladekontaktvorrichtung bzw. zu dem Fahrzeug positioniert werden kann. Bei einer Schwinge kann ein ergänzendes

Koppelgetriebe vorgesehen sein, welches die Kontaktvorrichtung relativ zur Ladekontaktvorrichtung stabili siert bzw. in der betreffenden Richtung ausrichtet. Ein Pantograf oder eine Schwinge bzw. ein entsprechender mechani scher Antrieb i st besonders einfach und kostengünstig herstellbar. Di e Positioniervorrichtung kann eine Querführung aufwei sen, mittel s der der Kontaktelementträger relativ quer zur Ladekontaktvorrichtung positionierbar i st, wobei der Kontaktelementträger frei verschieblich an der Querführung angeordnet sein kann. Di e Querführung kann wahlwei se an einem Fahrzeug oder an einem Pantografen oder einer Schwinge der Positioni ervorrichtung angeordnet sein. In beiden Fällen kann dann die Positioni ervorrichtung bzw. ein an der Positioniervorrichtung anordbarer Kontaktelementträger quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs verschiebbar sein. Durch di ese Verschiebbarkeit kann bei spiel swei se eine fehlerhafte Positionierung des Fahrzeugs an einer Haltestelle quer zur Fahrtrichtung ausgeglichen werden. Darüber hinaus können eventuelle Fahrzeugbewegungen in Folge eines einseitigen Ab sinkens des Fahrzeugs zum Ein- und Aussteigen von Personen so ausgegli chen werden, dass es zu keiner Verschiebung des Kontaktelementträgers relativ zur Ladekontaktvor- richtung in Querrichtung kommen kann.

Di e Querführung kann an einem di stalen Ende eines Pantografen oder einer Schwinge angeordnet sein. Dadurch i st es nicht mehr erforderlich, dass die Schwinge bzw. der Pantograf quer zur Fahrtrichtung bewegt wird, sondern es i st ausreichend, allein den Kontaktelementträger an der Querführung zu bewegen. Dadurch verringert sich eine zu bewegende

Masse. Auch wird dann ein geringeres Drehmoment bzw. keine wesentlichen Querkräfte mehr auf einen Pantografen oder eine Schwinge ausgeübt. Vorzugswei se kann die Querführung an einem di stalen, ob eren Ende des Pantografen oder der Schwinge unmittelbar fest montiert sein, sodass der Kontaktelementträger dann an der Querführung bewegt werden kann. Die Querführung kann al s eine geradförmige Linearführung oder auch al s eine bogenförmige Linearführung ausgebil det sein. Di e bogenförmige Linearführung kann dann einen Radius eines B ogens aufwei sen, der einer Höhe der Querführung über einem Fahrweg entspricht. Optional kann auch vorgesehen sein, anstelle des Kontaktelementträgers die Ladekontaktvorrichtung an der Querführung anzuordnen. B ei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ausbildung einer elektri sch leitenden Verbindung zwi schen einem Fahrzeug und einer stationären Ladestation, insb esondere für ein Schnellladesystem für elektri sch angetriebene Fahrzeuge, wi e Elektrobusse oder dergleichen, mit einer Kontaktvorrichtung, einer Ladekontaktvorrichtung und einer Positioniervorrichtung, wird mit der Kontaktvorrichtung die Ladekontaktvorri chtung in einer Kontaktposition elektri sch kontaktiert, wobei mittel s der Positioniervorrichtung die Kontaktvorrichtung relativ zur Ladekontaktvorrichtung in vertikaler und horizontaler Richtung positioni ert und in die Kontaktposition gebracht wird, wobei Kontaktelemente eines Kontaktelementträgers der Kontaktvorrichtung in der Kontaktposition mit Ladekontaktelementen der Ladekontaktvorrichtung j eweil s zur Ausbildung von Kontaktpaarungen elektri sch kontaktiert werden, wobei eine Führungsvorrichtung des Schnellladesystems die Kontaktvorri chtung oder die Ladekontaktvorrichtung in die Kontaktpositi on führt, wobei bei einem Zusammenführen von Kontaktvorrichtung und Ladekontaktvorrichtung ein Berührungskontakt der Kontaktelemente mit der Ladekontaktvorrichtung vor einem Errei chen der Kontaktpositi on mittel s der Führungsvorri chtung unterbunden wird. Hinsi chtlich der Vorteil e des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf die Vorteil sbeschreibung des erfindungsgemäßen Schnellladesystems verwiesen. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus den auf den Anspruch 1 j eweil s rückbezogenen Unteransprüchen . Nachfolgend wird eine b evorzugte Ausführungsform der Erfindung unter B ezugnahme auf di e beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen :

Fig. 1 : eine Ladekontaktvorrichtung eines Schnellladesystems in einer Unteransicht; Fig. 2 : die Ladekontaktvorri chtung in einer Schnittansicht entlang einer Linie II - II aus Fig. 1 ;

Fig. 3 : eine Kontaktvorrichtung des Schnellladesystems in einer Vorderansi cht;

Fig. 4 : die Kontaktvorrichtung in einer Seitenansicht;

Fig. 5 : die Kontaktvorrichtung in einer Schnittansicht entlang einer Linie V-V aus Fig. 4 ;

Fig. 6 : das Schnellladesystem in einer Querschnittansicht während eines Zusammenführens von Kontaktvorrichtung und Ladekontaktvorrichtung;

Fig. 7: das Schnelll adesystem in einer Querschnittansicht in einer Kontaktposition;

Fig. 8 : das Schnelll adesystem in einer Querschnittansicht in einer abweichenden Kontaktposition.

Eine Zusammenschau der Fig. 1 bi s 6 zeigt ein Schnelll adesystem 10 bzw. einzelne Darstellungen einer Kontaktvorrichtung 1 1 und einer Ladekontaktvorrichtung 12. Weiter umfasst das Schnellladesystem 1 0 eine hier nur teilwei se dargestellte Positioniervorrichtung 13 . An einem Kontaktelementträger 14 der Kontaktvorrichtung 1 1 i st ein Verschiebelager 1 5 einer hier nicht weiter dargestellten Querführung der Positioniervorrichtung 13 angeordnet.

Di e Ladekontaktvorrichtung 12 i st in der hi er dargestellten Ausführungsform des Schnellladesystems 10 üb er Montageprofile 16 auf einem nicht dargestellten Dach eines Fahrzeugs bzw. Elektrobusses b efestigt. Der Kontaktelementträger 14 i st mittel s einer hier nicht näher dargestellten Aufhängeeinrichtung der Positi oniervorrichtung 13 oberhalb des Elektrobusses im B ereich einer Haltestell e des Elektrobusses aufgehängt. Die Aufhängeeinrichtung ermöglicht unter anderem eine vertikale B ewegung der Kontaktvorrichtung 11. Folglich kann der Kontaktelementträger 14 der Kontaktvorrichtung 11 relativ zur Ladekontaktvorrichtung 12 mittels der Positioniervorrichtung 13 positioniert werden.

Der Kontaktelementträger 14 umfasst Kontaktelemente 17, die mit Ladekontaktelementen 18 eines Ladekontaktelementträgers 19 der Ladekontaktvorrichtung 12 kontaktiert werden können. Der Ladekontaktelementträger 19 ist im Wesentlichen aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet, wobei die Ladekontaktelemente 18 ihrerseits jeweils als Leiterstreifen 20 ausgebildet sind und in einer Längsrichtung des Ladekontakt- elementträgers 19 verlaufen. Die Leiterstreifen 20 dienen zur Übertragung eines Ladestroms, wobei die Leiterstreifen 20 jeweils einen Phasenleiter, Schutzleiter oder eine Steuerleitung repräsentieren können. Im Übrigen sind an den Leiterstreifen 20 jeweils Kontaktfahnen 21 zum Anschluss einer hier nicht näher dargestellten Leitung vorgesehen. Eine Aufnahmeöffnung 22 des Ladekontaktelements 18 ist V-förmig ausgebildet, derart, dass zwei symmetrische Schenkel 23 über einen horizontalen Steg 24 verbunden sind. Innerhalb der Aufnahmeöffnung 22 bildet die Ladekontaktvorrichtung 12 Anlageflächen 25 für den Kontaktelementträger 14 aus. Innerhalb der Anlageflächen 25 an den Schenkeln 23 sind jeweils Ausnehmungen 26 zur flächenbündigen Aufnahme der Leiterstreifen 20 ausgebildet. Die Schenkel 23 sind durch den Steg 24 soweit voneinander beabstandet, dass eine Aufnahmeausnehmung 27 ausgebildet wird.

Eine Zusammenschau der Fig.3 bis 5 zeigt den Kontaktelementträger 14 in verschiedenen Ansichten. Der Kontaktelementträger 14 ist an einem spitzen Ende 28 relativ bezogen auf eine Hochachse 29 V-förmig in Übereinstimmung mit der Aufnahmeöffnung 22 der Ladekontaktvorrichtung 12 ausgebildet. Zwei Positionierflächen 30 sind relativ zu einer horizontalen Ebene 31 schräg ausgebildet. Die Positionierflächen 30 können folglich an den Anlageflächen 25 in einer Kontaktposition zur Anlage gelangen. Innerhalb der Positionierflächen 30 sind jeweils zwei Kontaktelemente 17 angeordnet, die aus den Positioni erflächen 30 herausragen. Die Kontaktelemente 17 wei sen j eweil s einen Kontaktbolzen 32 auf, der federnd in Richtung einer Längsachse 33 des Kontaktb olzens 32 gelagert i st. In einer hier nicht dargestellten Kontaktposition kommt es zu einer Kontaktpaarung zwi schen den Kontaktbolzen 32 und den j eweil s zugeordneten Leiterstreifen 20, sodass über die Leiterstreifen 20 und die Kontaktbolzen 32 elektri sche Energie übertragen werden kann. An den Kontaktelementen 17 i st j eweil s eine Anschlussklemme 34 zum Anschluss einer hier nicht näher dargestellten Leitung vorgesehen. An dem spitzen Ende 28 des Kontaktelementträgers 14, der aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet i st, i st eine Ab standseinrichtung 3 5 einer Führungsvorrichtung 36 des Schnellladesystems 10 angeordnet. Die Ab standseinrichtung 35 umfasst ein paar Ab standshalter 37 mit j eweil s einer Rolle 3 8. Die Rollen 3 8 sind folglich entlang einer Längsachse 39 des Kontaktelementträgers 14 angeordnet.

Di e Fig. 6 zeigt ein Zusammenführen von Kontaktvorrichtung 1 1 mit der Ladekontaktvorrichtung 12, wobei hier die Hochachse 29 in der Kontaktvorrichtung 1 1 nicht mit einer Hochachse 40 der Ladekontaktvorrichtung 12 fluchtet. Bei dem Zusammenführen von Kontaktvorrichtung 1 1 mit der Ladekontaktvorrichtung 12 gelangt somit zunächst die Rolle 38 mit der Anlagefl äche 25 in Kontakt, so, dass die Kontaktbolzen 32 von der Anlagefläche 25 bzw. den Leiterstreifen 20 über Spalte 44 bzw. 46 beab standet sind. Bei einem weiteren Zusammenführen der Kontaktvorrichtung 1 1 mit der Ladekontaktvorrichtung 12 bzw. einer Verringerung eines Ab standes wird der Kontaktelementträger an der hier nicht dargestellten Querführung mit Hilfe der Verschiebelager 1 5 in Querrichtung verschoben, bi s der Ab standshalter 37 mit der Rolle 38 in der Aufnahme- ausnehmung 27 aufgenommen i st und die Hochachsen 29 und 40 im Wesentli chen fluchten. In dieser Kontaktpositi on gelangen dann auch die Kontaktbolzen 32 erstmalig mit der Ladekontaktvorrichtung 12 bzw. den Leiterstreifen 20 in Kontakt, ohne dass die Kontaktb olzen 32 an der Anlagefläche 25 mit einem Berührungskontakt über eine längere Strecke verschoben wurden. Für eine ab schließende Zentri erung der Kontaktvorrichtung 1 1 bzw. des Kontaktelementträgers 14 in der Aufnahmeöffnung 22 sorgen die j eweiligen Positi onierflächen 30 und die Anlageflächen 25 , di e dann aneinander anliegen. Der Ab standshalter 37 mit der Rolle 38 bildet hier zusammen mit der j eweiligen Anlagefläche 25 die Führungsvorrichtung 36 aus .

Zur Verhinderung eines Berührungskontaktes der Kontaktbolzen 32 vor Erreichen der Kontaktposition können die Schenkel 23 einen bogenför- migen Ab schnitt 41 aufwei sen, über den die Rolle 38 an einen vertikalen Ab schnitt 42 des Schenkel s 23 üb erführt wird . Weiter kann an den

Schenkeln 23 ein besonders flacher, abgewinkelter Ab schnitt 43 ausgebil det sein. Somit wird es möglich, einen vergleichswei se breiten Spalt 44 an einem Ende 45 des Schenkel s 23 auszubilden, der einem schmalen Spalt 46 in Richtung der Hochachse 40 folgt, und damit dann auch bei einem Verkippen der Hochachsen 29 und 40 einen Berührungskontakt außerhalb der Kontaktposition zu verhindern.

Di e Fig. 7 zeigt die in der Kontaktposition zusammenführte Kontaktvorrichtung 1 1 mit der Ladekontaktvorrichtung 12, wobei di e Hochachsen 29 und 40 im Wesentlichen fluchten.

Di e Fig. 8 zeigt die in einer abweichenden Kontaktposition zusammenführte Kontaktvorrichtung 1 1 mit der Ladekontaktvorri chtung 12, wob ei di e Hochachsen 29 und 40 um einen Winkel α abweichend von einer gemeinsamen Flucht relativ zueinander positioniert sind . Dennoch gelangen die Leiterstreifen 20 in elektri sch leitenden Kontakt mit den Kontaktb olzen 32, da die Leiterstreifen 20 ausreichend groß und die Kontaktbolzen 32 federnd gelagert ausgebildet sind und so eine Anpassung an den verhältni smäßig geringen Winkelversatz erfolgen kann.