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Title:
SYSTEM FOR PRODUCING A CONDUCTIVE CONNECTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/194327
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a system (25) for producing a conductive connection, comprising multiple contacts having at least one protective conductor contact and power contacts (32). The at least one protective conductor contact is hard wired. The power contacts (32) are associated with at least two different potential layers (34) which comprise a first potential layer (34) and a second potential layer (34). A switch unit (56) is provided which is associated with at least first power contacts (32-1) of the power contacts (32). The switch unit (56) is designed to connect at least the first power contacts (32-1) selectively to the first potential layer (34) or the second potential layer (34).

Inventors:
LOBENSTOCK FRIEDRICH (AT)
ZAVERSKY MARTIN (AT)
GÜNTHER JERNEJ (AT)
Application Number:
PCT/EP2023/058719
Publication Date:
October 12, 2023
Filing Date:
April 03, 2023
Export Citation:
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Assignee:
EASELINK GMBH (AT)
International Classes:
B60L53/14; B60L53/16; B60L53/18; B60L53/30; B60L53/35; B60L53/36; H02J7/00
Domestic Patent References:
WO2019052962A12019-03-21
Foreign References:
US20200269714A12020-08-27
EP3184352A12017-06-28
Attorney, Agent or Firm:
PRINZ & PARTNER MBB PATENT- UND RECHTSANWÄLTE (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. System (25) zum Herstellen einer konduktiven Verbindung, wobei das System (25) mehrere Kontakte (30) aufweist, die zumindest einen Schutzleiter- Kontakt (36) sowie Leistungskontakte (32) umfassen, wobei der zumindest eine Schutzleiter-Kontakt (36) fest verdrahtet ist, wobei die Leistungskontakte (32) wenigstens zwei verschiedenen Potenziallagen (34) zugeordnet sind, die eine erste Potenziallage (34) und eine zweite Potenziallage (34) umfassen, und wobei eine Schalteinheit (56) vorgesehen ist, die zumindest ersten Leistungskontakten (32-1) der Leistungskontakte (32) zugeordnet ist, wobei die Schalteinheit (56) eingerichtet ist, zumindest die ersten Leistungskontakte (32-1) wahlweise mit der ersten Potenziallage (34) oder der zweiten Potenziallage (34) zu verbinden.

2. System (25) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Leistungskontakte (32) jeweils einer Leistungskontaktebene (P1 , P2, P3, P4) zugeordnet sind, wobei die Schalteinheit (56) eingerichtet ist, sämtliche Leistungskontakte (32) der zugeordneten Leistungskontaktebene (P1-P4) wahlweise mit der ersten Potenziallage (34) oder der zweiten Potenziallage (34) zu verbinden, insbesondere wobei die Leistungskontakte (32) vier Leistungskontaktebenen (P1-P4) zugeordnet sind, die mit einer Neutrallage (N) sowie drei Phasenlagen (L1 , L2, L3) verbindbar sind.

3. System (25) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungskontakte (32) jeweils über einen Kontaktschalter (42) mit der zugeordneten Leistungskontaktebene (P1-P4) verbunden sind, insbesondere wobei die Kontaktschalter (42) jeweils als Spiegelkontakt ausgebildet sind und einen Hauptkontakt (44) sowie einen Überwachungskontakt (46) aufweisen, die mechanisch gekoppelt sind, aber voneinander galvanisch getrennt sind.

4. System (25) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungskontakte (32) neben den ersten Leistungskontakten (32-1) zusätzlich zweite Leistungskontakte (32-2), dritte Leistungskontakte (32-3) und vierte Leistungskontakte (32-4) umfasst, wobei die vier Arten der Leistungskontakte (32) einer Neutrallage (N) sowie drei Phasenlagen (L1 -L3) zugeordnet sind, insbesondere wobei jeder der vier Arten der Leistungskontakte (32) einer korrespondierenden Leistungskontaktebene (P1-P4) der vier Leistungskontaktebenen(P1-P4) zugeordnet sind.

5. System (25) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dritten Leistungskontakte (32-3) und die vierten Leistungskontakte (32-4) fest verdrahtet sind oder dass die Schalteinheit (56) auch den dritten Leistungskontakten (32-3) und den vierten Leistungskontakten (32-4) zugeordnet ist.

6. System (25) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Leistungskontakt (32) der vier Arten der Leistungskontakte (32) in einem Rechteck angeordnet ist, insbesondere wobei der wenigstens eine Schutzleiter-Kontakt (36) im Zentrum des Rechtecks angeordnet ist oder wobei der zumindest eine Schutzleiter-Kontakt (36) durch eine durchgehende Fläche ausgebildet ist, die eine Schutzleiter-Ebene (38) bereitstellt, die durch die Leistungskontakte (32) durchbrochen ist.

7. System (25) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheit (56) aus vier Schaltern (58), zehn Schaltern (58) oder sechszehn Schaltern (58) besteht, insbesondere wobei die Schalter (58) jeweils als Spiegelkontakt ausgebildet sind und einen Hauptkontakt (60) sowie einen Überwachungskontakt (62) aufweisen, die mechanisch gekoppelt sind, aber voneinander galvanisch getrennt sind.

8. System (25) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System (25) eine Eingangsschnittstelle (52) aufweist, die mit der ersten Potenziallage (34) und der zweiten Potenziallage (34) verbunden ist, wobei das System (25) eine Ausgangsschnittstelle (54) aufweist, die mit den Leistungskontakten (32) verbunden ist, und wobei die Schalteinheit (56) zwischen der Eingangsschnittstelle (52) und der Ausgangsschnittstelle (54) angeordnet ist.

9. System (25) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte (30) zudem wenigstens einen Steuerkontakt (40) zur Detektion einer Kontaktierung umfassen, wobei der wenigstens eine Steuerkontakt (40) separat zu den Leistungskontakten (32) und separat zu dem zumindest einen Schutzleiter-Kontakt (36) ausgebildet ist.

10. System (25) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System (25) eine Fahrzeugkontakteinheit (16), die die mehreren Kontakte (30) umfasst, und/oder eine Ladeinfrastruktur (12) mit einer Bodenkontakteinheit (18) umfasst, die einen plattenförmigen Grundkörper (26) mit einer Ladefläche (28) aufweist, auf der die mehreren Kontakte (30) angeordnet sind und an der die Fahrzeugkontakteinheit (16) zur Anlage kommen kann.

Description:
System zum Herstellen einer konduktiven Verbindung

Die Erfindung betrifft ein System zum Herstellen einer konduktiven Verbindung, insbesondere zwischen einer Fahrzeugkontakteinheit und einer Bodenkontakteinheit.

Bei zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, beispielsweise Plug-in-Hybrid-Fahrzeugen und reinen Elektrofahrzeugen, müssen die Batterien der Fahrzeuge regelmäßig aufgeladen werden, bevorzugt nach jeder Fahrt. Hierzu wird das Fahrzeug mit einer entsprechenden Stromquelle verbunden, wobei üblicherweise ein Stecker verwendet wird, beispielsweise ein sogenannter Typ-2- Stecker, der von einer Person manuell in eine entsprechende Buchse am Fahrzeug eingesteckt werden muss. Hierdurch ist gleichzeitig sichergestellt, dass der Stecker geführt ist, sodass die Kontaktierung in einer definierten Weise erfolgt.

Aus dem Stand der Technik, beispielsweise der WO 2019/052962 A1 , sind zudem Bodenkontakteinheiten für Fahrzeugbatterieladesysteme bekannt, die am Boden vorgesehen sind. Die Bodenkontakteinheiten können mit einer entsprechenden Fahrzeugkontakteinheit, die am zu ladenden Fahrzeug vorgesehen ist, automatisch eine konduktive Verbindung herstellen, um das Fahrzeug zu laden. Die Fahrzeugkontakteinheit kann dabei am Unterboden des Fahrzeugs vorgesehen sein, wobei sie sich nach unten bewegt, um die elektrische Kontaktierung mit der Bodenkontakteinheit herzustellen.

Beispielsweise ist die Bodenkontakteinheit als ein sogenanntes Matrix- Charging-Pad ausgebildet, wie dies in der WO 2019/052962 A1 gezeigt ist. Die Bodenkontakteinheit umfasst hierzu eine Vielzahl von Kontakten, die matrixartig angeordnet sind, wobei die Kontakte mittels der Fahrzeugkontakteinheit kontaktiert werden können, um eine elektrische Verbindung zwischen der Bodenkontakteinheit und der Fahrzeugkontakteinheit herzustellen.

Es kann vorgesehen sein, dass die Fahrzeugkontakteinheit in Bezug auf die Bodenkontakteinheit zielgenau ausgerichtet wird, bevor ein Konnektor der Fahrzeugkontakteinheit die Bodenkontakteinheit an einer definierten Stelle kontaktiert. Alternativ kann vorgesehen sein, dass keine Führung für die Fahrzeugkontakteinheit und/oder keine zielgenaue Kontaktierung vorgesehen ist, wobei dann ein Aufsetzpunkt des Konnektors der Fahrzeugkontakteinheit auf der Bodenkontakteinheit detektiert werden muss. Je nach Aufsetzpunkt werden die entsprechend belegten Kontakte der Bodenkontakteinheit zugeschaltet, um die elektrische Verbindung über diese Kontakte herzustellen.

Typischerweise erfolgt das Zuschalten der belegten Kontakte mittels separater Relais, die jedem Kontakt der Bodenkontakteinheit zugeordnet sind. Hierdurch ergibt sich ein sogenanntes Matrixrelais, welches die sicherheitsrelevanten Anforderungen bezüglich der Isolationsstrecke unter anderem sicherstellt. Dies ist jedoch mit hohen Kosten verbunden, da jeder Kontakt über ein eigenes Relais verfügt.

Insofern sind die aus dem Stand der Technik bekannten Systeme zur Herstellung einer konduktiven Verbindung komplex bzw. mit hohen Kosten verbunden.

Die Aufgabe ist es, ein System zum Herstellen einer konduktiven Verbindung bereitzustellen, mit dem die konduktive Verbindung einfach und kostengünstig hergestellt werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein System zum Herstellen einer konduktiven Verbindung, insbesondere zwischen einer Fahrzeugkontakteinheit und einer Bodenkontakteinheit. Das System weist mehrere Kontakte auf, die zumindest einen Schutzleiter-Kontakt sowie Leistungskontakte umfassen, wobei der zumindest eine Schutzleiter-Kontakt fest verdrahtet ist. Die Leistungskontakte sind wenigstens zwei verschiedenen Potenziallagen zugeordnet, die eine erste Potenziallage und eine zweite Potenziallage umfassen. Zudem ist eine Schalteinheit vorgesehen, die zumindest ersten Leistungskontakten der Leistungskontakte zugeordnet ist, wobei die Schalteinheit eingerichtet ist, zumindest die ersten Leistungskontakte wahlweise mit der ersten Potenziallage oder der zweiten Potenziallage zu verbinden.

Der Grundgedanke der Erfindung ist es, mehrere Leistungskontakte, nämlich die ersten Leistungskontakte, gemeinsam einer bestimmten Potenziallage zuzuordnen, indem die Schalteinheit die entsprechenden Leistungskontakte, also die ersten Leistungskontakte, entweder mit der ersten Potenziallage oder der zweiten Potenziallage verbindet. Mit anderen Worten stellt die Schalteinheit je nach ihrer Schaltstellung sicher, dass die ersten Leistungskontakte entweder mit der ersten Potenziallage oder der zweiten Potenziallage verbunden sind. In Abhängigkeit der Schaltstellung der Schalteinheit werden demnach alle ersten Leistungskontakte entweder mit der ersten Potenziallage oder der zweiten Potenziallage verbunden. Alle ersten Leistungskontakte sind einer ersten Leistungskontaktebene zugeordnet.

Grundsätzlich handelt es sich bei den Leistungskontakten um die Kontakte, über die ein Ladestrom geführt wird, wenn ein Kraftfahrzeug, insbesondere dessen Batteriespeicher, geladen wird.

Zusätzlich umfassen die Kontakte zumindest einen Schutzleiter-Kontakt, der im Gegensatz zu den ersten Leistungskontakten fest verdrahtet ist. Mit anderen Worten liegt eine fixe Verschaltung des zumindest einen Schutzleiter-Kontakts vor, sodass dieser nicht mit der Schalteinheit verbunden bzw. dieser zugeordnet ist. Insofern ist es auch nicht möglich, dass der Schutzleiter-Kontakt beispielsweise mit einer Potenziallage verbunden werden kann, wie dies beispielsweise im Stand der Technik der Fall ist, wenn alle Kontakte mit der Schalteinheit verbunden ist.

Die Position des zumindest eines Schutzleiter-Kontakts ist demnach festgelegt, also unveränderbar. Im Gegensatz hierzu sind die Positionen der Kontakte, die der ersten Potenziallage oder der zweiten Potenziallage zugeordnet sind, veränderbar, da zumindest die ersten Leistungskontakte wahlweise mit der ersten Potenziallage oder der zweiten Potenziallage verbunden sein können.

Insbesondere weisen die Kontakte auch zweite Leistungskontakte auf, die ebenfalls über die Schalteinheit wahlweise mit der ersten Potenziallage oder der zweiten Potenziallage verbindbar sind. Alle zweiten Leistungskontakte sind einer zweiten Leistungskontaktebene zugeordnet.

Insbesondere ist die Schalteinheit demnach zumindest auch den zweiten Leistungskontakten zugeordnet, wobei die Schalteinheit eingerichtet ist, die zweiten Leistungskontakte wahlweise mit der ersten Potenziallage oder der zweiten Potenziallage zu verbinden. Grundsätzlich kann dabei vorgesehen sein, dass die Schalteinheit eine erste Schaltstellung aufweist, in der die ersten Leistungskontakte mit der ersten Potenziallage und die zweiten Leistungskontakte mit der zweiten Potenziallage verbunden sind. Zudem weist die Schalteinheit eine zweite Schaltstellung auf, in der die ersten Leistungskontakte mit der zweiten Potenziallage und die zweiten Leistungskontakte mit der ersten Potenziallage verbunden sind. Insofern können die ersten Leistungskontakte und die zweiten Leistungskontakte wahlweise mit den beiden Potenziallagen verbunden sein, also der ersten Potenziallage und der zweiten Potenziallage. Dabei ist sichergestellt, dass die ersten Leistungskontakte und die zweiten Leistungskontakte nie mit derselben Potenziallage verbunden sind.

Bei den beiden Potenziallagen kann es sich um zwei Potenziallagen einer Gleichstrom- oder eine Wechselstromanwendung handeln, also beispielsweise einem Pluspol und einem Minuspol im Fall einer Gleichstromanwendung bzw. einer Neutrallage (N) und einer Phasenlage (L1, L2 oder L3) bzw. zwei Phasenlagen im Fall einer Wechselstromanwendung. Beispielsweise ist die erste Potenziallage die Neutrallage (N).

Aufgrund des fest verdrahteten Schutzleiter-Kontakts und der ersten Leistungskontakte, die wahlweise mit der ersten Potenziallage oder der zweiten Potenziallage verbunden sind, kann die Anzahl der verwendeten Relais reduziert werden.

Ferner kann der zumindest eine Schutzleiter-Kontakt ausgebildet sein, einen magnetischen Kontakt bereitzustellen, über den die Verbindung zwischen der Fahrzeugkontakteinheit und der Bodenkontakteinheit gehalten werden kann. Anders ausgedrückt ist der zumindest eine Schutzleiter-Kontakt magnetisierbar.

Die Schalteinheit kann mehrere Schalter umfassen, beispielsweise zwei Schalter, die sicherstellen, dass die ersten Leistungskontakte mit der ersten Potenziallage oder der zweiten Potenziallage verbunden sind.

Das System kann eine Steuerung aufweisen, die eingerichtet ist, die Schalteinheit anzusteuern, insbesondere die jeweilige Schaltstellung der Schalteinheit. Insbesondere steuert die Steuerung die mehreren Schalter an, beispielsweise gemeinsam und/oder gleichzeitig. Ein Aspekt sieht vor, dass mehrere Leistungskontakte jeweils einer Leistungskontaktebene zugeordnet sind. Die Schalteinheit ist eingerichtet, sämtliche Leistungskontakte der zugeordneten Leistungskontaktebene wahlweise mit der ersten Potenziallage oder der zweiten Potenziallage zu verbinden. Insofern werden über die Schalteinheit die Leistungskontakte gruppenweise geschaltet, da sämtliche Leistungskontakte einer entsprechenden Leistungskontaktebene gemeinsam mit der ersten Potenziallage oder der zweiten Potenziallage verbunden bzw. zugeschaltet werden.

Insbesondere sind alle Leistungskontakte vier Leistungskontaktebenen zugeordnet, die mit einer Neutrallage sowie drei Phasenlagen verbindbar sind. Insofern kann es sich um einen Drehstromanschluss handeln, der über eine Neutrallage N sowie drei Phasenlagen L1 , L2, L3 verfügt. Sofern lediglich zwei Leistungskontaktebenen vorgesehen sind, kann es sich dagegen um eine Gleichstromanwendung handeln, also eine DC-Anwendung.

Beispielsweise sind die Leistungskontakte jeweils über einen Kontaktschalter mit der zugeordneten Leistungskontaktebene verbunden. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass lediglich diejenigen Leistungskontakte der entsprechenden Potenziallage zugeschaltet sind, die für den Ladevorgang genutzt werden. Mit anderen Worten ist es über die entsprechenden Kontaktschalter möglich, die einzelnen Leistungskontakte potentialfrei zu schalten, wenn diese im Falle einer konduktiven Verbindung beispielsweise nicht in Kontakt mit anderen Leistungskontakten stehen, also Leistungskontakten der andere anderen Kontakteinheit.

Insbesondere sind die Kontaktschalter jeweils als Spiegelkontakt ausgebildet, wobei die Kontaktschalter einen Hauptkontakt sowie einen Überwachungskontakt aufweisen, die mechanisch gekoppelt sind, aber voneinander galvanisch getrennt sind. Es kann sich bei dem Hauptkontakt und/oder dem Überwachungskontakt des Kontaktschalters um einen Schalter handeln, der eine geöffnete Stellung und eine geschlossene Stellung hat. Insofern ist der Hauptkontakt bzw. der Überwachungskontakt als ein Ein- bzw. Ausschalter ausgebildet. Dies bedeutet, dass der Hauptkontakt bzw. der Überwachungskontakt zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung verstellbar ist. Da der Hauptkontakt als Schalter mit einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung ausgebildet ist, kann der Hauptkontakt beim Öffnen nicht verschweißen, wenn er aus seiner geschlossenen Stellung, in der der Ladestrom über den Hauptkontakt fließt, in eine zweite Stellung übergeht, die keiner geöffneten Stellung entspricht, sondern einer geschlossenen Stellung mit einem anderen Gegenpart, beispielsweise Masse. Beim Öffnen kann ein Lichtbogen erzeugt werden, der dann dafür sorgen würde, dass der Hauptkontakt in der zweiten (geschlossenen) Stellung verschweißt, sodass der Hauptkontakt und somit der gesamte Kontaktschalter nicht mehr verstellt werden könnte. Dies wird wirkungsvoll verhindert, wenn zumindest der Hauptkontakt als Schalter ausgebildet ist, der eine geöffnete Stellung und eine geschlossene Stellung aufweist.

Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Hauptkontakt und/oder der Überwachungskontakt zwischen zwei oder mehr unterschiedlichen, geschlossenen Stellungen hin- und herschaltbar ist.

In jedem Fall sind der Hauptkontakt und der Überwachungskontakt aber voneinander galvanisch getrennt, sodass über die beiden Kontakte, also den Hauptkontakt und den Überwachungskontakt, nicht ein gemeinsamer (geschlossener) Stromkreis ausgebildet ist. Die beiden Kontakte werden also nicht dazu verwendet, in einer Schaltstellung des Kontaktschalters eine Ladefunktionalität und in der anderen Schaltstellung des Kontaktschalters eine Sensorfunktionalität oder ähnliches bereitzustellen. Vielmehr sind der Hauptkontakt und der Überwachungskontakt zwei voneinander unabhängigen Stromkreisen zugeordnet, die voneinander galvanisch getrennt sind.

Die Überwachung kann grundsätzlich während des Ladevorgangs erfolgen, aber auch vor einem Ladevorgang und/oder nach einem Ladevorgang, insbesondere im Zusammenhang mit einem Selbsttest. Ferner kann die Überwachung in zyklischen Abständen erfolgen.

Sofern eine fehlerhafte bzw. falsche Schaltstellung detektiert wird, kann eine Warnung ausgegeben werden, beispielsweise eine optische Warnung, eine akustische Warnung und/oder eine Warnung mittels eines Fernmeldekontakts. Ebenso kann vorgesehen sein, dass ein Laden nicht möglich ist, also kein Ladevorgang gestartet werden kann, sofern bei der Überprüfung eine fehlerhafte bzw. falsche Schaltstellung detektiert wurde. Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass die Leistungskontakte neben den ersten Leistungskontakten zusätzlich zweite Leistungskontakte, dritte Leistungskontakte und vierte Leistungskontakte umfasst. Die vier Arten der Leistungskontakte sind einer Neutrallage sowie drei Phasenlagen zugeordnet. Insbesondere sind jeder der vier Arten der Leistungskontakte einer korrespondierenden Leistungskontaktebene der vier Leistungskontaktebenen zugeordnet. Im Fall von vier verschiedenen Leistungskontaktebenen umfassen die Leistungskontakte demnach erste Leistungskontakte, zweite Leistungskontakte, dritte Leistungskontakte sowie vierte Leistungskontakte, welche jeweils einer entsprechenden Leistungskontaktebene zugeordnet sind, sodass die unterschiedlichen Leistungskontakte wahlweise mit der Neutrallage oder einer der drei Phasenlagen verbindbar sein kann. Das entsprechende System ist demnach ausgebildet, mit einem Drehstromanschluss verwendet zu werden, sodass die konduktive Verbindung zum Laden des Kraftfahrzeugs, insbesondere dessen Batteriespeichers, über einen Drehstrom erfolgen kann.

Die vier unterschiedlichen Leistungskontaktebenen weisen jeweils mehrere Leistungskontakte auf, die jeweils gemeinsam, also sämtliche Leistungskontakte einer zugeordneten Leistungskontaktebene, über die zugeordnete Schalteinheit einer unterschiedlichen Potenziallage zugeschaltet werden können. Dies bedeutet, dass beispielsweise die erste Leistungskontaktebene, also die ersten Leistungskontakte, wahlweise der ersten Potenziallage oder der zweiten Potenziallage verbunden werden können. Dies hat beispielsweise zur Folge, dass zumindest die zweiten Leistungskontakte, also sämtliche Leistungskontakte der zweiten Leistungskontaktebene, mit der entsprechend anderen Potenziallage verbunden werden, sodass die vier Leistungskontaktebenen, also die jeweiligen Leistungskontakte dieser Leistungskontaktebenen, mit jeweils unterschiedlichen Potenziallagen verbunden sind.

Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass sämtliche Leistungskontaktebenen über die Schalteinheit mit sämtlichen zur Verfügung stehenden Potenziallagen verbunden werden können, wodurch eine maximale Flexibilität gewährleistet ist.

In einer einfachen Ausbildung des Systems kann vorgesehen sein, dass die Schalteinheit jeweils nur zwei Leistungskontaktebenen, also zwei Arten von Leistungskontakten, zugeordnet ist, um die ersten Leistungskontakte sowie die zweiten Leistungskontakte jeweils wahlweise zwischen der ersten Potenziallage und der zweiten Potenziallage hin- und herschalten zu können. Dies bedeutet, dass die Schalteinheit eingerichtet ist, die ersten Leistungskontakte entweder mit der ersten Potenziallage oder der zweiten Potenziallage zu verbinden, wobei gleichzeitig die zweiten Leistungskontakte mit der entsprechenden anderen Potenziallage verbunden werden. Hierdurch ist sichergestellt, dass die ersten Leistungskontakte und die zweiten Leistungskontakte immer mit unterschiedlichen Potenziallagen verbunden sind.

Die dritten Leistungskontakte und die vierten Leistungskontakte können fest verdrahtet sein. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Schalteinheit auch den dritten Leistungskontakten und den vierten Leistungskontakten zugeordnet ist. In der einfachen Ausführungsform können, wie bereits erläutert, lediglich die ersten und die zweiten Leistungskontakte über die Schalteinheit zwischen unterschiedlichen Potenziallagen hin- und hergeschaltet werden. Im Gegensatz dazu sind die dritten und vierten Leistungskontakte, also sämtliche Leistungskontakte der dritten und der vierten Leistungskontaktebene, fest verdrahtet, wie dies für den zumindest ein Schutzleiter-Kontakt ebenfalls der Fall ist.

In einer flexibleren Ausgestaltung des Systems ist es dagegen möglich, dass auch die dritten Leistungskontakte und die vierten Leistungskontakte jeweils unterschiedlichen Potenziallagen zugeschaltet werden können, wodurch es grundsätzlich möglich ist, dass sämtliche Arten der Leistungskontakte mit unterschiedlichen Potenziallagen verbunden werden können.

Es kann vorgesehen sein, dass jeweils ein Leistungskontakt der vier Arten der Leistungskontakte in einem Rechteck angeordnet ist. Dies bedeutet, dass die vier Arten der Leistungskontakte gemeinsam ein Rechteck in einer Ebene ausbilden, wobei die jeweiligen Ecken des Rechtecks von den unterschiedlichen Arten der Leistungskontakte belegt sind. Beispielsweise ist ein erster Leistungskontakt in einer oberen rechten Ecke des Rechtecks vorgesehen, wohingegen der zweite Leistungskontakt im unteren rechten Eck des Rechtecks vorgesehen ist. Der dritte Leistungskontakt kann in einem unteren linken Eck des Rechtecks vorgesehen sein, wohingegen der vierte Leistungskontakt in einem oberen linken Eck des Rechtecks vorgesehen ist. Insofern bilden die vier Arten der Leistungskontakte gemeinsam ein Rechteck in der entsprechenden Ebene aus, die auch als Ladungsebene bzw. Ladungsfläche bezeichnet werden kann.

Insbesondere ist der wenigstens eine Schutzleiter-Kontakt im Zentrum des Rechtecks angeordnet. Demnach weist der Schutzleiter- Kontakt einen gleichen Abstand zu den jeweiligen unterschiedlichen Arten der Leistungskontakte auf, die um ihn herum angeordnet sind.

Bei dem Rechteck, welches von den vier Arten der Leistungskontakte gebildet ist, kann es sich um ein Quadrat handeln.

Grundsätzlich können mehrere Schutzleiter-Kontakte vorgesehen sein. Insbesondere sind die Schutzleiter-Kontakte jeweils im Zentrum von einem Rechteck angeordnet, deren jeweiligen Ecken durch die vier Arten der Leistungskontakte gebildet sind.

Die Kontakte können derart angeordnet sein, dass mehrere Rechtecke ausgebildet sind, deren jeweiligen Ecken durch die vier Arten der Leistungskontakte gebildet sind.

Es kann auch vorgesehen sein, dass der zumindest eine Schutzleiter-Kontakt durch eine durchgehende Fläche ausgebildet ist, die eine Schutzleiter-Ebene bereitstellt, die durch die Leistungskontakte durchbrochen ist. Die entsprechende Schutzleiter-Ebene wird auch als PE-Ebene („PE-plane“) bezeichnet. Mit anderen Worten kann eine Anschlussfläche, beispielsweise eine Ladefläche der Bodenkontakteinheit, größtenteils durch den Schutzleiter-Kontakt ausgebildet sein, wobei in der vom Schutzleiter-Kontakt gebildeten Ebene die entsprechenden Leistungskontakte angeordnet sind, insbesondere mit einem ringförmigen Isolierbereich, um die Leistungskontakte gegenüber dem Schutzleiter-Kontakt, also der entsprechenden Schutzleiter-Ebene, elektrisch zu isolieren.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schalteinheit aus vier Schaltern, zehn Schaltern oder sechzehn Schaltern besteht. Die Anzahl der jeweiligen Schalter hängt dabei davon ab, wie flexibel das entsprechende System ausgebildet ist bzw. wie viele Leistungskontaktebenen flexibel unterschiedlichen Potenziallagen zugeschaltet werden können. In einer einfachen Ausbildung, bei der lediglich die ersten Leistungskontakte sowie die zweiten Leistungskontakte flexibel unterschiedlichen Potenziallagen zugeschaltet werden können, ist es ausreichend, wenn vier Schalter vorgesehen sind, da zwischen einer Leistungskontaktebene und zwei Potenziallagen jeweils ein Schalter vorgesehen ist, sodass zwei Leistungskontaktebenen jeweils über zwei Schalter mit zwei Potenziallagen verbunden sind. Mit anderen Worten ist die erste Leistungskontaktebene über zwei Schalter mit der ersten Potenziallage und der zweiten Potenziallage verbunden sowie die zweite Leistungskontaktebene über zwei Schalter mit der ersten Potenziallage und der zweiten Potenziallage.

Mit vier Schaltern lässt sich beispielsweise die Neutrallage mit einer Phasenlage umschalten oder zwei Phasenlagen untereinander oder der Plus-Pol mit dem Minus-Pol umschalten.

Mit zehn Schalter lässt sich beispielsweise die Neutrallage auf jede beliebige Phasenlage umschalten. Der Drehsinn würde nicht erhalten bleiben.

Mit zwölf Schalter lässt sich zusätzlich das Rechtsdrehfeld erhalten.

Mit 16 Schalter lässt sich zusätzlich die genutzte Phasenlage für eine einphasige Übertragung frei wählen, und wahlweise eine parallele Übertragung von einer Phasenlage auf zwei Leistungskontakten realisieren.

Insbesondere sind die Schalter jeweils als Spiegel kontakt ausgebildet und weisen einen Hauptkontakt sowie einen Überwachungskontakt auf, die mechanisch gekoppelt sind, aber voneinander galvanisch getrennt sind. Es kann sich bei dem Hauptkontakt und/oder dem Überwachungskontakt (jeweils) um einen Schalter handeln, der eine geöffnete Stellung und eine geschlossene Stellung hat. Insofern ist der Hauptkontakt bzw. der Überwachungskontakt als ein Ein- bzw. Ausschalter ausgebildet. Dies bedeutet, dass der Hauptkontakt bzw. der Überwachungskontakt zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung verstellbar ist. Da der Hauptkontakt als Schalter mit einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung ausgebildet ist, kann der Hauptkontakt beim Öffnen nicht verschweißen, wenn er aus seiner geschlossenen Stellung, in der der Ladestrom über den Hauptkontakt fließt, in eine zweite Stellung übergeht, die keiner geöffneten Stellung entspricht, sondern einer geschlossenen Stellung mit einem anderen Gegenpart, beispielsweise Masse. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Hauptkontakt und/oder der Überwachungskontakt zwischen zwei oder mehr unterschiedlichen, geschlossenen Stellungen hin- und herschaltbar ist.

In jedem Fall sind der Hauptkontakt und der Überwachungskontakt aber voneinander galvanisch getrennt, sodass über die beiden Kontakte, also den Hauptkontakt und den Überwachungskontakt, nicht ein gemeinsamer (geschlossener) Stromkreis ausgebildet ist. Die beiden Kontakte werden also nicht dazu verwendet, in einer Schaltstellung eine Ladefunktionalität und in der anderen Schaltstellung eine Sensorfunktionalität oder ähnliches bereitzustellen. Vielmehr sind der Hauptkontakt und der Überwachungskontakt zwei voneinander unabhängigen Stromkreisen zugeordnet, die voneinander galvanisch getrennt sind.

Die Überwachung kann grundsätzlich während des Ladevorgangs erfolgen, aber auch vor einem Ladevorgang und/oder nach einem Ladevorgang, insbesondere im Zusammenhang mit einem Selbsttest. Ferner kann die Überwachung in zyklischen Abständen erfolgen.

Sofern eine fehlerhafte bzw. falsche Schaltstellung detektiert wird, kann eine Warnung ausgegeben werden, beispielsweise eine optische Warnung, eine akustische Warnung und/oder eine Warnung mittels eines Fernmeldekontakts. Ebenso kann vorgesehen sein, dass ein Laden nicht möglich ist, also kein Ladevorgang gestartet werden kann, sofern bei der Überprüfung eine fehlerhafte bzw. falsche Schaltstellung detektiert wurde.

Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass das System eine Eingangsschnittstelle aufweist, die zumindest mit der ersten Potenziallage und der zweiten Potenziallage verbunden ist, insbesondere mit allen Potenziallagen, wobei das System eine Ausgangsschnittstelle aufweist, die mit den Leistungskontakten verbunden ist. Die Schalteinheit ist zwischen der Eingangsschnittstelle und der Ausgangsschnittstelle angeordnet. Insofern werden die zur Verfügung stehenden Potenziallagen über die Schalteinheit mit der Eingangsschnittstelle des Systems verbunden. Die Schalteinheit schaltet je nach Schaltstellung die entsprechenden Leistungskontakte den entsprechenden Potenziallagen zu, wodurch sichergestellt ist, dass sämtliche Leistungskontakte einer entsprechenden Leistungskontaktebene, also alle Leistungskontakte derselben Art, mit einer definierten Potenziallage verbunden sind. Darüber hinaus können die Kontakte zudem wenigstens einen Steuerkontakt zur Detektion einer Kontaktierung umfassen. Der wenigstens eine Steuerkontakt ist separat zu den Leistungskontakten und separat zu dem zumindest einen Schutzleiter-Kontakt ausgebildet. Über den Steuerkontakt kann festgestellt werden, ob eine Kontaktierung vorliegt. Insbesondere ist es auch möglich, dass über den Steuerkontakt, insbesondere über zwei Steuerkontakte, festgestellt wird, mit welcher Orientierung die Fahrzeugkontakteinheit und die Bodenkontakteinheit die konduktive Verbindung ausgebildet haben, wodurch die entsprechenden Leistungskontakte über die Schalteinheit mit Potenziallagen verbunden werden.

Ferner kann der wenigstens eine Steuerkontakt ebenfalls ausgebildet sein, einen magnetischen Kontakt bereitzustellen, über den die Verbindung zwischen der Fahrzeugkontakteinheit und der Bodenkontakteinheit gehalten werden kann. Anders ausgedrückt ist der wenigstens eine Steuerkontakt magnetisierbar.

Grundsätzlich kann über den magnetischen Kontakt, beispielsweise den magnetisierbaren Steuerkontakt, sichergestellt werden, dass die Fahrzeugkontakteinheit und die Bodenkontakteinheit in definierter Weise die konduktive Verbindung ausbilden, insbesondere nämlich über wenigstens zwei magnetische Kontakte, die sowohl an der Fahrzeugkontakteinheit als auch an der Bodenkontakteinheit vorgesehen sind und Zusammenwirken. Die wenigstens zwei magnetischen Kontakte können über zwei Schutzleiter-Kontakte, zwei Steuerkontakte oder über einen Schutzleiter-Kontakt und einen Steuerkontakt bereitgestellt werden.

Der wenigstens eine Steuerkontakt kann fest verdrahtet sein.

Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst das System eine Fahrzeugkontakteinheit, die die mehreren Kontakte umfasst, und/oder eine Ladeinfrastruktur mit einer Bodenkontakteinheit, die einen plattenförmigen Grundkörper mit einer Ladefläche aufweist, auf der die mehreren Kontakte angeordnet sind und an der die Fahrzeugkontakteinheit zur Anlage kommen kann. Insofern kann das System sowohl fahrzeugseitig als auch ladeninfrastrukturseitig vorgesehen sein. Mit anderen Worten können die Leistungskontakte mit der jeweiligen Potenziallage sowohl fahrzeugseitig als auch ladeninfrastrukturseitig verbunden werden. Grundsätzlich kann auch vorgesehen sein, dass jeweils ein Leistungskontakt der vier Arten der Leistungskontakte in den Ecken eines gemeinsamen Rechtecks angeordnet sind, insbesondere auf der Ladefläche des Grundkörpers. Mit anderen Worten ist in den Ecken des Rechtecks jeweils eine andere Art von Leistungskontakt vorgesehen. Bei dem Rechteck kann es sich um ein Quadrat handeln.

Der wenigstens eine Steuerkontakt kann im Zentrum des Rechtecks angeordnet sein. Es kann demnach vorgesehen sein, dass anstelle des wenigstens einen Schutzleiter-Kontakts der wenigsten eine Steuerkontakt in Zentrum des Rechtecks angeordnet ist. Dies kann insbesondere der Fall sein, wenn der Schutzleiter-Kontakt als Schutzleiter-Ebene ausgebildet ist, die sowohl durch die Leistungskontakte als auch den wenigstens einen Steuerkontakt durchbrochen ist.

In jedem Fall kann ein magnetischer Kontakt im Zentrum des jeweiligen Rechtecks vorgesehen sein. Hierdurch ist gewährleistet, dass definierte Kontaktierungsstellen zum Herstellen der konduktiven Verbindung gegeben sind.

Es kann also ein zentriert-quadratisches Muster hinsichtlich der Leistungskontakte vorgesehen sein. Dies ist vorteilhafter als ein hexagonales Muster, da die Anzahl der Relais reduziert werden kann, die notwendig sind, um auf jeder Aufsetzposition der Fahrzeugkontakteinheit auf der Bodenkontakteinheit die Übertragung zu gewährleisten.

Um beim zentriert-quadratischen Muster die Verbindung zwischen der Fahrzeugkontakteinheit und der Bodenkontakteinheit („Schnappung“) an zwei benachbarten Schutzleiter-Kontakten zu ermöglichen, kann es vorgesehen sein, die der Neutrallage zugeordneten Leistungskontakte, beispielsweise die ersten Leistungskontakte, mit mindestens einer Phasenlage austauschbar zu gestalten. Hierdurch ist sichergestellt, dass die Position der der Neutrallage zugeordneten Leistungskontakte zu beiden Verbindungspositionen („Schnapppositionen“) passt.

Im Endeffekt kann eine maximal notwendige Relativdrehung der Fahrzeugkontakteinheit auf 180° beschränkt werden, wodurch die Fahrzeugkontakteinheit entsprechend weniger komplex ausgebildet sein kann im Vergleich zu einer Fahrzeugkontakteinheit, bei der eine 360° Relativdrehung notwendig ist. Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibungen und Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

Figur 1 eine schematische Übersicht eines Fahrzeugbatterie-Ladesystems mit einem erfindungsgemäßen System,

Figur 2 eine schematische Draufsicht auf eine Bodenkontakteinheit einer elektrischen Ladeinfrastruktur eines erfindungsgemäßen Systems gemäß einer Ausführungsform,

Figur 3 eine schematische Draufsicht auf eine Bodenkontakteinheit einer elektrischen Ladeninfrastruktur eines erfindungsgemäßen Systems gemäß einer weiteren Ausführungsform,

Figur 4 eine schematische Darstellung der elektrischen Verschaltung der Leistungskontakte des Systems gemäß einer ersten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Systems,

Figur 5 eine schematische Darstellung der elektrischen Verschaltung der Leistungskontakte des erfindungsgemäßen Systems gemäß einer zweiten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Systems, und

Figur 6 eine schematische Darstellung der elektrischen Verschaltung der Leistungskontakte des erfindungsgemäßen Systems gemäß einer dritten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Systems.

In Figur 1 ist ein Fahrzeugbatterie-Ladesystem 10 gezeigt, das eine elektrische Ladeinfrastruktur 12 sowie ein zumindest teilweise elektrisch betriebenes Fahrzeug 14 zeigt.

Das Fahrzeug 14 weist eine Fahrzeugkontakteinheit 16 auf, die mit einer Bodenkontakteinheit 18 der elektrischen Ladeinfrastruktur 12 eine konduktive Verbindung eingehen kann, um eine hier nicht näher dargestellte Batterie des Fahrzeugs 14 zu laden.

Die elektrische Ladeinfrastruktur 12 weist einen Überwachungsschaltkreis 20 sowie eine Abschalteinrichtung 22 auf, die vollständig in der Bodenkontakteinheit 18 integriert sein können. Alternativ kann der Überwachungsschaltkreis 20 teilweise in der Bodenkontakteinheit 18 und teilweise in einer zur Bodenkontakteinheit 18 separat ausgebildeten Überwachungseinheit 24 angeordnet sein. Ferner kann vorgesehen sein, dass der Überwachungsschaltkreis 20 und die Abschalteinrichtung 22 beide vollständig in der separat ausgebildeten Überwachungseinheit 24 angeordnet sind.

Die separat ausgebildete Überwachungseinheit 24 ist demnach optional, weswegen sie in Figur 1 gestrichelt dargestellt ist. Ebenso sind der Überwachungsschaltkreis 20 und die Abschalteinrichtung 22 gestrichelt dargestellt, da ihre jeweilige Position je nach Ausführungsart unterschiedlich sein kann.

In jedem Fall wäre die separat ausgebildete Überwachungseinheit 24 mit der Bodenkontakteinheit 18 elektrisch verbunden, wie dies in Figur 1 angedeutet ist.

Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, dass der Überwachungsschaltkreis 20 und/oder die Abschalteinrichtung 22 fahrzeugseitig vorgesehen sind, wie nachfolgend noch erläutert wird.

Grundsätzlich können nämlich sowohl die Ladeinfrastruktur 12 als auch die Fahrzeugkontakteinheit 16 ein System 25 zum Herstellen einer konduktiven Verbindung aufweisen, wie nachfolgend anhand der Figuren 2 bis 6 noch erläutert wird. Insbesondere ist das entsprechende System 25 vorgesehen, um eine konduktive Verbindung zwischen der Fahrzeugkontakteinheit 16 und der Bodenkontakteinheit 18 auszubilden.

Der Überwachungsschaltkreis 20 sowie die Abschalteinrichtung 22, insbesondere auch die separat ausgebildete Überwachungseinheit 24, können demnach Teil des entsprechenden Systems 25 sein.

In Figur 2 ist die Bodenkontakteinheit 18 in einer Draufsicht gemäß einer Ausführungsvariante gezeigt.

Die Bodenkontakteinheit weist einen plattenförmigen Grundkörper 26 auf, der eine Ladefläche 28 hat, welche vor dem Herstellen der konduktiven Verbindung freiliegend ist. Es handelt sich bei der Ladefläche 28 um eine freiliegende Ladefläche, wenn die Kontaktierung zwischen der Bodenkontakteinheit 18 und der Fahrzeugkontakteinheit hergestellt wird. Die Ladefläche kann jedoch grundsätzlich im nichtbenutzten Zustand von einer (hier nicht dargestellten) Abdeckung verdeckt sein, sodass die Ladefläche 28 unter anderem vor Umwelteinflüssen geschützt ist. Die entsprechende Abdeckung kann manuell oder automatisch entfernt werden, wodurch die Ladefläche 28 frei zugänglich wird.

Auf der Ladefläche 28 sind mehrere Kontakte 30 vorgesehen, bei denen es sich um unterschiedliche Kontaktarten bzw. Kontakttypen handelt.

In jedem Fall umfassen die Kontakte 30 unter anderem mehrere Leistungskontakte 32, welche zum Ladevorgang der Batterie des Fahrzeugs 14 genutzt werden. Es fließt beim Laden des Fahrzeugs 14, insbesondere beim Laden der Batterie des Fahrzeugs 14, ein Ladestrom über zumindest einen Teil der Leistungskontakte 32. Die entsprechenden Leistungskontakte 32 sind hierzu grundsätzlich wenigstens einer Potenziallage 34 zugeordnet, wie nachfolgend noch erläutert wird.

In der gezeigten Ausführungsform ist die Bodenkontakteinheit 18 als dreiphasige Bodenkontakteinheit 18 ausgebildet, was bedeutet, dass die einzelnen Leistungskontakte 32 vier unterschiedlichen Potenziallagen 34 zugeordnet werden können, nämlich der Neutrallage N sowie den Phasenlagen L1 , L2 und L3. Die Neutrallage N wird auch als Neutralleiter bezeichnet. Es handelt sich demnach um die entsprechenden Potenziallagen N, P1 , P2 und P3.

Wie aus Figur 2 hervorgeht, ist daher ein entsprechender dreiphasiger Anschluss 35 vorgesehen.

Die Leistungskontakte 32 sind demnach in Leistungskontaktebenen P1 , P2, P3, P4 unterteilt bzw. den Leistungskontaktebenen zugeordnet, die auch als „Pin- Layer“ bezeichnet werden.

Insofern gibt es vier Arten von Leistungskontakten 32, nämlich erste Leistungskontakte 32-1 , die der ersten Leistungskontaktebene P1 zugeordnet sind, zweite Leistungskontakte 32-2, die der zweiten Leistungskontaktebene P2 zugeordnet sind, dritte Leistungskontakte 32-3, die der dritten Leistungskontaktebene P3 zugeordnet sind, sowie vierte Leistungskontakte 32-4, die der vierten Leistungskontaktebene P4 zugeordnet sind. Anschaulich geht dies aus den Figuren 4 bis 6 hervor, worauf nachfolgend noch Bezug genommen wird, wenn die Verschaltung der Leistungskontakte 32 beschrieben wird.

Aus der Figur 2 geht bereits hervor, dass die vier Arten von Leistungskontakten 32 in einem Rechteck angeordnet sind, insbesondere in einem Rechteck auf der Ladefläche 28.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der erste Leistungskontakt 32-1 in einer oberen rechten Ecke des Rechtecks vorgesehen, wohingegen der zweite Leistungskontakt 32-2 im unteren rechten Eck des Rechtecks vorgesehen ist. Der dritte Leistungskontakt 32-3 ist in einem unteren linken Eck des Rechtecks vorgesehen, wohingegen der vierte Leistungskontakt 32-4 in einem oberen linken Eck des Rechtecks vorgesehen ist. Insofern bilden die vier Arten der Leistungskontakte 32 gemeinsam das Rechteck in der entsprechenden Ebene aus.

Neben den Leistungskontakten 32 umfassen die Kontakte 30 zudem wenigstens einen Schutzleiter-Kontakt 36, also einen PE-Kontakt. In der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform sind mehrere Schutzleiter-Kontakte 36 vorgesehen, die separat und isoliert von den Leistungskontakten 32 auf der Ladefläche 28 angeordnet sind.

Ferner geht aus der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform hervor, dass die Schutzleiter-Kontakte 36 jeweils im Zentrum der Rechtecke angeordnet sind.

Die Rechtecke sind dabei insbesondere als Quadrate ausgebildet, sodass der im Zentrum angeordnete Schutzleiter-Kontakt 36 den gleichen Abstand zu jedem der Leistungskontakte 32 aufweist. Insofern ist in Figur 2 ein zentriertquadratisches Muster hinsichtlich der Leistungskontakte 32 und der Schutzleiter- Kontakte 36 vorgesehen.

Alternativ zu der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform kann die Bodenkontakteinheit 18 eine durchgehende Schutzleiter-Ebene 38 aufweisen, die demnach im Wesentlichen der Fläche des Grundkörpers 26 bzw. der Grundfläche der Ladefläche 28 entspricht, wie dies in Figur 3 gezeigt ist.

Die einzelnen Leistungskontakte 32 durchbrechen dann die entsprechende Schutzleiter-Ebene 38, wobei die Leistungskontakte 32 jeweils isoliert zur Schutzleiter-Ebene 38 angeordnet sind, beispielsweise durch ringförmige Isolierabschnitte 39, die die Leistungskontakte 32 von der Schutzleiter-Ebene 38 isolieren.

Zudem können die Kontakte 30 grundsätzlich wenigstens einen Steuerkontakt 40 umfassen, welcher benutzt wird, um eine Kontaktierungsüberprüfung vorzunehmen, also um festzustellen, ob die Fahrzeugkontakteinheit 16 die Bodenkontakteinheit 18 kontaktiert.

In der gezeigten Ausführungsform der Figuren 2 und 3 sind mehrere Steuerkontakte 40 vorgesehen.

Grundsätzlich können die Steuerkontakte 40 und/oder die Schutzleiter- Kontakte 36 als magnetische Kontakte 41 ausgebildet sein, also magnetisierbar sein. Hierdurch ist es möglich, dass die hergestellte konduktive Verbindung nur in definierter Weise erfolgt, nämlich derart, dass wenigstens ein magnetischer Kontakt 41 der Fahrzeugkontakteinheit 16 mit einem magnetischen Kontakt 41 der Bodenkontakteinheit 18 koppelt.

Die definierte Verbindung ist sichergestellt, da die magnetischen Kontakte 41 jeweils mittig in einem zugeordneten Rechteck, insbesondere einem Quadrat, angeordnet sind, in dessen Ecken jeweils eine Art der Leistungskontakte 32 vorgesehen sind, also ein erster Leistungskontakt 32-1 , ein zweiter Leistungskontakt 32-2, ein dritter Leistungskontakt 32-3 sowie ein vierter Leistungskontakt 32-4. Folglich kann entweder ein Schutzleiter-Kontakt 36 oder ein Steuerkontakt 40 im Zentrum des jeweiligen Rechtecks vorgesehen sein.

Insbesondere sind die Kontakte 30 grundsätzlich so auf der Ladefläche 28 verteilt und zueinander angeordnet, dass zumindest zwei Steuerkontakte 40 in einem Kontaktierungsbereich A der Ladefläche 28 liegen, welcher von der Fahrzeugkontakteinheit 16 überdeckt ist, wenn die konduktive Verbindung hergestellt ist. Über die zwei Steuerkontakte 40 im Kontaktierungsbereich A kann dann festgestellt werden, in welcher Orientierung die Bodenkontakteinheit 18 kontaktiert worden ist.

Durch Kenntnis der Geometrie der Fahrzeugkontakteinheit 16 kann darüber hinaus ermittelt werden, welche Kontakte 30 kontaktiert worden sind, also welche der Kontakte 30 zur Teilmenge der kontaktierten Kontakte 30 gehören, die im Kontaktierungsbereich A der Ladefläche 28 liegen.

Basierend auf diesen Informationen können die entsprechenden Leistungskontakte 32 dann geschaltet werden, um eine bestimmte Potenziallage 34 den unterschiedlichen Leistungskontaktebenen P1 bis P4 zuzuordnen.

In der Figur 4 ist am Beispiel einer Ausführungsvariante gezeigt, wie die Verschaltung der Leistungskontakte 32 erfolgt. Dies trifft grundsätzlich auf die Verschaltung der Leistungskontakte 32 der Fahrzeugkontakteinheit 16 sowie auf die Verschaltung der Leistungskontakte 32 der Bodenkontakteinheit 18 zu.

Die einzelnen Leistungskontakte 32 können jeweils über Kontaktschalter 42 mit einer entsprechenden Leistungskontaktebene P1 bis P4 verbunden werden, sodass die einzelnen Leistungskontakte 32 über die Kontaktschalter 42 zu- bzw. weggeschaltet werden können. Hierdurch ist es möglich, dass lediglich die Leistungskontakte 32 einer entsprechenden Potenziallage 34 zugeschaltet werden, die im Kontaktierungsbereich A liegen, sodass freiliegende Leistungskontakte 32 potenzialfrei sind.

Aus Figur 4 geht ferner hervor, dass die jeweiligen Kontaktschalter 42 als Spiegelkontakte ausgebildet sind, sodass die Kontaktschalter 42 einen Hauptkontakt 44 sowie einen Überwachungskontakt 46 aufweisen. Aufgrund der Ausbildung als Spiegelkontakt ist sichergestellt, dass der Hauptkontakt 44, welcher als ein Relais fungiert, mit dem Überwachungskontakt 46 mechanisch gekoppelt ist, sodass sich die jeweiligen Schaltstellungen des Hauptkontakts 44 und des Überwachungskontakts 46 gegenseitig bedingen bzw. voneinander abhängen. Der Hauptkontakt 44 und der Überwachungskontakt 46 sind jedoch voneinander galvanisch getrennt, sodass beide Kontakte 44, 46 nicht einem gemeinsamen Stromkreis zugeordnet sind. Vielmehr sind beide Kontakte 44, 46 unterschiedlichen Stromkreisen zugeordnet, die voneinander unabhängig und zudem galvanisch voneinander getrennt sind.

Insofern gibt es keine Schaltstellung des Kontaktschalters 42, in der ein geschlossener Stromkreis gebildet ist, in dem sowohl der Hauptkontakt 44 als auch der Überwachungskontakt 46 eingebunden sind, sodass ein Strom über beide Kontakte 44, 46 des Kontaktschalters 42 fließen könnte. Der Hauptkontakt 44 ist, wie in Figur 4 gezeigt, als ein normalerweise geöffneter Kontakt, also ein NO- Kontakt, ausgebildet, wohingegen der Überwachungskontakt 46 als ein normalerweise geschlossener Kontakt, also ein NC-Kontakt, ausgebildet ist.

In Figur 4 ist demnach die Ausgangsstellung der Kontaktschalter 42 gezeigt, da sich die Kontaktschalter 42 jeweils in einer entsprechenden Schaltstellung befinden, bei denen die Hauptkontakte 44 geöffnet sind, sodass kein Stromfluss zu den Leistungskontakten 32 möglich ist. Mit anderen Worten sind die Leistungskontakte 32 keiner Potenziallage 34 zugeschaltet, wodurch ein Berührschutz gewährleistet ist.

Der entsprechende Berührschutz kann überwacht werden, indem der Überwachungsschaltkreis 20 unter anderem die jeweilige Schaltstellung der Überwachungskontakte 46 der entsprechenden Kontaktschalter 42 überwacht.

Die Überwachung findet dabei zumindest bei den Kontaktschaltern 42 statt, die Leistungskontakten 32 zugeordnet sind, welche beim Vorliegen der konduktiven Verbindung zwischen der Bodenkontakteinheit 18 und der Fahrzeugkontakteinheit 16 nicht kontaktiert sind, also bei Leistungskontakten 32, welche nicht zur Teilmenge der mehreren Kontakte 30 der Bodenkontakteinheit 18 gehören, die kontaktiert sind.

Der Überwachungsschaltkreis 20 steuert die Abschalteinrichtung 22 an, sofern der Überwachungsschaltkreis 20 feststellt, dass eine falsche Schaltstellung bei einem der Überwachungskontakte 46 vorliegt, was zur Folge hat, dass einer der Hauptkontakte 44 ebenfalls eine falsche Schaltstellung hat, da die Überwachungskontakte 46 und die Hauptkontakte 44 mechanisch miteinander gekoppelt sind.

Die falsche Schaltstellung entspricht dabei einer geöffneten Schaltstellung des Überwachungskontakts 46, welche mit einer geschlossenen Schaltstellung des zugeordneten Hauptkontakts 44 einhergeht, was bedeuten würde, dass ein frei zugänglicher Leistungskontakt 32 einer Potenziallage 34 zugeordnet wäre, obwohl dies nicht gewünscht ist, da der entsprechende Leistungskontakt 32 freiliegend ist.

Die Abschalteinrichtung 22 ändert aufgrund der Ansteuerung durch den Überwachungsschaltkreis 20 ihren Zustand, was mit einer vollständigen Abschaltung bzw. einer vollständigen Trennung einhergehen kann. Mit anderen Worten kann die Abschalteinrichtung 22 derart ausgebildet sein, dass eine galvanische Trennung sämtlicher Leistungskontakte 32 vorgenommen wird, wodurch sämtliche Leistungskontakte 32 potenzialfrei geschaltet werden würden.

Insofern kann die Abschalteinrichtung 22 einen Hauptschalter 51a bzw. ein Schütz umfassen, welcher die entsprechende galvanische Trennung vollzieht.

Alternativ kann die Abschalteinrichtung 22 eine elektronische Leistungsregelung 51 b umfassen, die vorgesehen ist, die der Potenziallage 34 zugeordnete Spannung entsprechend zu reduzieren, sodass die anliegende Spannung auf einen unkritischen Wert begrenzt wird, wodurch der Berührschutz gewährleistet ist. Mit anderen Worten liegt an dem jeweiligen Leistungskontakt 32, der mit dem fälschlicherweise geschlossenen Hauptkontakt 44 des Kontaktschalters 42 gekoppelt ist, eine so niedrige Spannung an, dass keine Gefahr besteht.

Darüber hinaus umfasst das System 25 eine Eingangsschnittstelle 52, die dem Anschluss 35 und den Potenziallagen 34 zugeordnet ist.

Des Weiteren umfasst das System 25 eine Ausgangsschnittstelle 54, die mit den Leistungskontakten 32 verbunden ist, insbesondere den Leistungskontaktebenen P1 bis P4.

Das System 25 umfasst zudem eine Schalteinheit 56, welche zwischen der Eingangsschnittstelle 52 und der Ausgangsschnittstelle 54 vorgesehen ist.

Die Schalteinheit 56 weist mehrere Schalter 58 auf, die grundsätzlich dazu eingerichtet sind, die jeweils einer Leistungskontaktebene P1 bis P4 zugehörigen Leistungskontakte 32 gemeinsam zwischen einer ersten Potenziallage 34 und einer zweiten Potenziallage 34 wahlweise hin- bzw. herzuschalten, beispielsweise zwischen der Neutrallage N und der ersten Phase L1.

Die Schalteinheit 56 stellt beispielsweise sicher, dass zumindest die ersten Leistungskontakte 32-1 , also die Leistungskontakte 32, die der ersten Leistungskontaktebene P1 zugeordnet sind, wahlweise mit der ersten Potenziallage 34 (Neutrallage N) oder mit der zweiten Potenziallage 34 (erste Phasenlage L1) verbindbar sind.

In der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform ist das System 25 derart ausgebildet, dass sämtliche Leistungskontaktebenen P1 bis P4, also die jeweiligen Leistungskontakte 32 gruppenweise, wahlweise mit jeder der vorliegenden Potenziallagen 34 verbunden werden können, sodass eine maximale Flexibilität gewährleistet ist.

In dem in Figur 4 gezeigten Ausschnitt sind die vier unterschiedlichen Arten der Leistungskontakte 32 gezeigt, also jeweils ein erster Leistungskontakt 32-1 , ein zweiter Leistungskontakt 32-2, ein dritter Leistungskontakt 32-3 sowie ein vierter Leistungskontakt 32-4. Anders ausgedrückt sind also Leistungskontakte 32 gezeigt, die der ersten Leistungskontaktebene P1 , der zweiten Leistungskontaktebene P2, der dritten Leistungskontaktebene P3 sowie der vierten Leistungskontaktebene P4 zugeordnet sind bzw. über die entsprechenden Kontaktschalter 42 mit diesen verbunden sind.

Grundsätzlich können auch die Schalter 58 - wie die Kontaktschalter 42 - als Spiegelkontakte ausgebildet sein, sodass die Schalter 58 einen Hauptkontakt 60 sowie einen Überwachungskontakt 62 aufweisen.

Im Gegensatz zu den Leistungskontakten 32 ist der wenigstens eine Schutzleiter-Kontakt 36 fest verdrahtet, was bedeutet, dass der wenigstens eine Schutzleiter-Kontakt 36 bzw. die Schutzleiter-Ebene 38 fix ist, also nicht mit einer der Potenziallagen 34 verbunden werden kann.

Dies gilt in gleicher Weise für die Steuerkontakte 40, welche ebenfalls fest verdrahtet sind.

In Figur 5 ist dagegen eine vereinfachte Ausführungsvariante des Systems 25 hinsichtlich der Verschaltung der Leistungskontakte 32 gezeigt.

Die Leistungskontakte 32 der dritten Leistungskontaktebene P3 sowie die der vierten Leistungskontaktebene P4, also die dritten Leistungskontakte 32-3 und die vierten Leistungskontakte 32-4, sind fest verdrahtet. Lediglich die Leistungskontakte 32 der ersten Leistungskontaktebene P1 sowie die der zweiten Leistungskontaktebene P2, also die ersten Leistungskontakte 32-1 sowie die zweiten Leistungskontakte 32-2, sind über die Schalteinheit 56 wahlweise zwischen zwei Potenziallagen 34 hin- und herschaltbar sind. Vorliegend handelt es sich um die Neutrallage N sowie die erste Phasenlage L1. Gemäß der gezeigte Ausführungsvariante umfasst die Schalteinheit 56 vier Schalter 58, wobei jeweils zwei Schalter 58 der ersten Leistungskontaktebene P1 sowie zwei weitere Schalter 58 der zweiten Leistungskontaktebene P2 zugeordnet sind. Die erste Leistungskontaktebene P1 sowie die zweite Leistungskontaktebene P2 sind jeweils über einen Schalter 58 mit der ersten Potenziallage 34, welche vorliegend durch die Neutrallage N ausgebildet ist, sowie über einen Schalter 58 der zweiten Potenziallage 34 zugeordnet, welche vorliegend durch die erste Phasenlage L1 ausgebildet ist.

Insofern ist es möglich, die ersten Leistungskontakte 32-1 zwischen der Neutrallage N und der ersten Phasenlage L1 wahlweise hin- und herzuschalten, wobei gleichzeitig die zweiten Leistungskontakte 32-2 wahlweise mit der Neutrallage N oder der ersten Phasenlage L1 verbunden werden.

Die Schalteinheit 56 ist dabei derart ausgebildet, dass die einzelnen Schalter 58 derart angesteuert werden, dass jede der Leistungskontaktebenen P1 bis P4 exakt einer Potenziallage 34 zugeordnet ist. Insofern wird unter anderem vermieden, dass die erste Leistungskontaktebene P1 und die zweite Leistungskontaktebene P2 beide mit einer gemeinsamen Potenziallage 34 verbunden sind.

In Figur 6 ist eine weitere Ausführungsvariante gezeigt, bei der die Schalteinheit 56 insgesamt zehn Schalter 58 umfasst.

Die ersten Leistungskontakte 32-1 , also die Leistungskontakte 32 der ersten Leistungskontaktebene P1 , können über die Schalteinheit 56 mit jeder der vier Potenziallagen 34 verbunden werden, da der ersten Leistungskontaktebene P1 vier Schalter 58 zugeordnet sind, die jeweils einer der vier Potenziallagen 34 zugeordnet sind, also der Neutrallage N sowie den drei Phasenalgen L1 , L2 und L3.

Dagegen sind für die drei weiteren Leistungskontaktebenen P2 bis P4 jeweils nur zwei Schalter 58 vorgesehen, sodass die entsprechenden Leistungskontakte 32 der zweiten Leistungskontaktebene P2 bis zur vierten Leistungskontaktebene P4 jeweils nur zwischen zwei unterschiedlichen Potenziallagen 34 hin- und hergeschaltet werden können, von denen eine stets die Neutrallage N ist. In der in Figur 6 gezeigten Ausführungsvariante ist es daher möglich, dass die Neutrallage N an jeder der Ecken des entsprechenden Rechtecks im Kontaktierungsbereich A geschaltet werden kann.

Grundsätzlich ist über die Schalteinheit 56 demnach vorgesehen, dass die unterschiedlichen Leistungskontakte 32, also die jeweiligen Arten der Leistungskontakte 32, gruppenweise geschaltet werden. Insofern werden über die Schalteinheit 56 sämtliche Leistungskontakte 32, die einer Leistungskontakteebene P1 - P4 angehören, gemeinsam mit einer bestimmten Potenziallage 34 verbunden, sodass die entsprechenden Leistungskontakte 32 mit der ausgewählten Potenziallage 34 verbunden werden, also beispielsweise sämtliche erste Leistungskontakte 32-1 , sämtliche zweite Leistungskontakte 32-2, sämtliche dritte Leistungskontakte 32-3 oder sämtliche vierte Leistungskontakte 32-4.