用于对电动车充电的顶置式充电站和停车结构的制作方法

由于传统石油储备的短缺和燃料价格的相应上升，汽车工业将其焦点从内燃机越来越多地转向电动机。然而，在到大规模使用电动车的道路上，主要问题仍是这种电动车的范围受限于有限的电池容量。因此，充电站的广域网络被需求以允许在停放电动车的地方简单且舒适地对电动车再充电。

已知在有棚停车位(sheltered parking space)的顶棚处安装电池充电站。然而，已知的顶置式充电站通常需要昂贵且复杂的安装，或者其对于用户来说难以处理。例如，已知的是使用布置在复杂收起机构中的长的电缆，该机构昂贵且需要较高的维护工作。

有鉴于此，本发明的目的是，提供一种至少部分地避免现有技术的缺点的停车结构和顶置式充电站。

通过独立权利要求1和10的特征来解决该目的。将在从属权利要求中发现优选实施例。

根据本发明，提供一种用于对停放在停车位上的电动车的电池充电的顶置式充电站。充电站包括用于与电动车连接的充电臂。充电臂的第一端安装至充电站的壳体。用于与电动车的对应充电插座连接的充电接口，位于充电臂的与第一端相对的第二端。充电臂可相对于壳体在储存位置和使用位置之间旋转。充电臂的第二端到停车位的地面的距离在使用位置中比在储存位置中小。

首先，解释在本发明内使用的几个术语。必须在广义上理解术语充电接口。术语充电接口可包括，可直接插入电动车的对应充电插座的连接器。该术语还覆盖任何需要其他连接装置以建立与电动车的充电插座的连接的接口，例如其他电缆。该充电接口可包括以下接口中的一个或多个：欧洲插座(schuko socket，欧式插座)、根据国际电工委员会标准IEC 62196的1型或2型电动车连接器插座、合适的用于上述插座的伸长电缆、可选的充电控制器、(智能)仪表、断路器和/或保险丝。充电接口可提供与电动车和/或用户的交互，以授权并控制电动车的充电，还可以能够与后台系统交互，以例如根据电网的实际负载来控制充电。用于所述功能的电子设备可部分地或完全地位于充电接口中，或者也可至少部分地或完全地位于充电站的壳体中。

本发明内的顶棚包括任何类型的、布置于用于电动车的停车位上方的遮盖物、盖顶，或屋顶结构。术语顶棚在材料、表面条件或顶棚的方向方面不施加任何限制。可在任何类型的、提供这种顶棚的停车位中使用本发明的充电站，例如，车库中或多层停车结构中的停车位。

停车位的地面和充电臂的第二端之间的距离，表示在竖直方向上从地面到充电臂的第二端的距离。

可将本发明的充电站安装至停车位上方的顶棚。当充电站未使用时，相对于壳体可旋转地安装的本发明的充电臂保持在储存位置中。在此位置中，充电臂不会干扰用户，因为地面和充电臂的第二端之间的距离较大。因此，用户可简单地执行任何操纵或停车操作、进入或离开电动车，或者，对电动车装货或卸货，不会被充电臂或任何附接至充电臂的充电设备干扰。在将电动车停放在充电站下方的停车位上之后，可通过使充电臂相对于壳体旋转，将本发明的充电臂移动到使用位置中。由于地面和位于充电臂的第二端的充电接口之间的距离在使用位置中更小，所以用户可简单地将充电接口连接到电动车的对应充电插座，不用处理长电缆。

根据本发明，充电臂可围绕基本上平行于水平轴线的轴线在储存位置和使用位置之间旋转。通过围绕基本上水平的轴线旋转，可有效地调节地面和充电接口之间的距离。

各种类型的电动车的尺寸通常不同，且车身上的充电插座的位置也不同。然而，充电站必须可这样调节，使得充电站可对各种类型的电动车充电。根据本发明，充电臂由此包括第一区段和第二区段，充电臂在第一区段处安装至壳体，充电接口位于第二区段处，第一区段和第二区段在彼此之间形成介于45°和135°之间的角度。优选地，形成的角度基本上是直角。根据本发明，将第一区段布置为基本上与水平轴线平行。通过使用两个彼此形成一定角度的区段，增加充电臂的跨度距离(其是两条竖直轴线的距离，第一条与充电臂的安装点相交，第二条与充电接口相交)。特别地，可适当地选择第一区段的长度，以达到使用位置，在该位置中，充电接口定位在靠近电动车的对应充电插座的地方。优选地，第一区段和第二区段之间的角度基本上是直角。

而且，优选地，充电臂可围绕第二轴线相对于壳体旋转。优选地，第二轴线与第一轴线形成介于70°和110°之间的角度，更优选地，是基本上90°的角度。第二轴线可定向为是基本上竖直的。此构造提供了充电臂的非常好的可调节性，并允许充电臂适应不同类型的电动车。通过使充电臂围绕第二轴线旋转，充电接口围绕第二轴线成圆形地移动。在此圆圈内，可使充电接口旋转至最靠近对应充电插座的位置，以允许简单的连接。充电臂可围绕第二轴线旋转360°。然而，在许多情况中，如果充电臂可旋转小于360°，例如旋转180°，那么其可能便是足够的。特别地，旋转180°可能足以使充电接口移动至停在充电站下方的电动车的左侧或右侧，使得可简单地对其充电插座处于不同侧的电动车进行充电。

在储存位置中，充电站可处于过高的地方，以至于用户用他的手够不到。在一个优选实施例中，由此将牵拉装置附接至充电臂。牵拉装置可以是附接至充电臂的第二端的绳索或带，其从充电臂向下悬吊至一定高度，该高度在用户能够达到的范围内。用户可抓住牵拉装置，以将充电臂从储存位置拉入使用位置。

如果用伸长电缆在充电接口和对应充电插座之间建立连接，那么伸长电缆可比所需要的更长。在一个有利的实施例中，充电接口由此包括用于连接电缆的挂钩元件。

在一个优选实施例中，充电站包括用于停车位的照明的灯。该灯可由所有类型的照明装置体现，例如荧光灯或荧光灯管、电灯泡、卤钨灯或LED灯。在充电站提供灯是有利的，因为其允许替换已经存在于停车位的灯。因此，充电站和灯不用必须都安装。从而降低安装成本。而且，可使用停车位通常已经存在的电力电缆对本发明的充电站供电。不需要安装其他电缆。

在一个优选实施例中，充电臂的第一区段包括支撑机构，其适于支持充电臂从使用位置到储存位置中的运动。优选地，充电臂的第一区段还包括互锁机构，其适于将充电臂锁定在使用位置中。支撑机构和互锁机构可组合成支撑和互锁机构。这种机构简化了充电站的手动使用，因为在充电过程中，可将充电臂锁定在使用位置中。在充电过程之后，该机构支持充电臂回到储存位置中的运动。

优选地，第一区段包括附接至壳体的外承载元件和附接至第二区段的内承载元件，其中，通过内承载元件相对于外承载元件的旋转，来实现充电臂在使用位置和储存位置之间的旋转。优选地，支撑和/或互锁机构适于支撑内承载元件相对于外承载元件的旋转，和/或将内承载元件相对于外承载元件锁定在对应于充电臂的使用位置的位置中。因此，通过使内承载元件(其附接至第二区段)相对于外承载元件(其附接至壳体)旋转，可在由支撑和/或互锁机构支持和/或锁定的同时，将充电臂从储存位置移动到使用位置中，反之亦然。

支撑和/或互锁机构优选地包括附接至内承载元件并具有斜面的弹簧偏压轴承，和附接至外承载元件的对置轴承，其中，对置轴承包括屋顶状表面，其适于在内承载元件相对于外承载元件旋转的过程中与弹簧偏压轴承的斜面配合。优选地，通过弹簧将斜面压在屋顶状表面上。因此，提供牢固且可简单实现的机构，以支持充电臂的运动。优选地，弹簧偏压轴承包括用于容纳对置轴承的伸出部的凹槽。这允许通过伸出部在凹槽中的接合，而将内承载元件相对于外承载元件锁定。

在一个替代实施例中，充电站包括适于移动充电臂的自动驱动机构。优选地，自动驱动机构适于使第二区段围绕第一区段的轴线旋转。附加地或替代地，自动驱动机构可适于使第二区段沿着第一区段的轴线移动。自动驱动机构的使用增加了用户方便性，因为充电臂的手动运动不是必须的。而且，充电臂的自动运动提供了将充电站的充电接口与电动车的对应充电插座自动连接的可能性。

优选地，自动驱动机构包括电动机，其适于驱动具有内螺纹的传动元件，其中，该内螺纹与心轴的外螺纹接合，其中，心轴基本上沿着第一区段的轴线布置，并且其中，心轴附接至第二区段。此构造允许将电动机的旋转运动转换成心轴沿着心轴的轴线的线性运动。当第二区段固定至心轴时，使第二区段同样沿着心轴的轴线线性地移动。

在一个优选实施例中，自动驱动机构在传动元件和第二区段之间包括可分离的连接，其中，当附接至传动元件时，第二区段围绕第一区段的轴线旋转。如果第二区段附接至传动元件，那么可使其从储存位置旋转至使用位置。然后，可使第二区段与传动元件分离，以沿着第一区段的轴线线性地移动。

将充电站的充电接口与电动车的充电插座手动连接的过程可能变得笨重，因为其在电动车的使用寿命的过程中必须重复很多次。在一个优选实施例中，充电站由此包括用于检测停放在停车位上的电动车的充电插座的位置数据的传感器、适于将充电插座的位置数据转换成充电臂的对应运动数据的处理单元，其中，自动驱动机构适于从处理单元接收运动数据并根据该运动数据移动充电臂。这些特征允许充电接口与充电插座自动连接。如果将电动车停放在充电臂的范围内，那么可将充电接口自动地移动至建立连接的位置。

本发明还涉及一种系统，该系统包括如相对于本发明描述的充电站和无人驾驶电动车，其中，该电动车适于自动驾驶至停车位上的位置，其中，相对于充电站准确地限定该位置。优选地，如果电动车位于准确限定的位置，那么充电站的充电接口可通过充电臂的自动运动插入电动车的充电插座。

还优选地，充电站包括用于发送对应于该准确限定的位置的位置数据的发送单元，其中，自动驾驶电动车包括用于接收位置数据的接收单元，其中，电动车适于将位置数据转换成电动车的对应运动，其中，该运动适于使电动车移动至该准确限定的位置。发送单元和接收单元可适于使用无线数据连接，例如wifi、蓝牙或GSM。因此，本发明特征提供了将充电站的充电接口与电动车的充电插座自动连接的可能性。

本发明还提供了一种停车结构，可在该停车结构中使用本发明充电站。

根据本发明，停车结构包括多个用于电动车的停车位，和电力分配系统。电力分配系统包括连接点和至少一个灯供电电缆，由能源供应者提供的电能在该连接点到达停车结构，该至少一个灯供电电缆构造为从连接点向多个灯位置供电。而且，停车结构包括至少一个用于对电动车的电池充电的电池充电站。通过与灯供电电缆的连接，对电池充电站供应能量。

术语停车结构覆盖所有类型的有顶或有盖的停车位，例如地下停车场、车库、有顶或有盖的停车场或多层停车场。停车结构通常包括用于进入和/或离开停车结构的至少一个电动车出入口，和电动车可出入的至少一个出入路径，其中，出入路径将该至少一个电动车出入口与该多个停车位连接。

根据本发明的灯位置是可布置灯的顶棚处的位置、墙壁处的位置，或停车结构的地面处的位置。灯实际上不用必须布置在灯位置处。

该多个灯位置构造为，使得可通过在灯位置处安装适当选择的灯，来实现停车结构的充分照明。“充分照明”表示照明足够亮，以使得能够安全使用停车结构。例如，“充分照明”意味着，可清楚地看见行人或建筑结构，例如墙壁。灯位置可取决于停车结构的建筑物设计因素，取决于停车结构的地面和/或顶棚和/或墙壁的反射率，取决于在停车结构中使用的灯的光强度，或者取决于外部光源，例如直接或间接的落入停车结构中的阳光。例如，如果灯具有高光强度，那么可选择彼此离得更远的相邻灯位置。

本发明停车结构允许，不需要复杂和昂贵的安装，便可在停车结构中使用充电站。特别地，不用必须对充电站安装单独的电力分配系统，因为使用经由灯供电电缆对灯位置供能的电力分配系统来同时对充电站供电。因此，在本发明停车结构的建造过程中，电力分配系统的设计不太复杂。而且，在现有的停车结构中，本发明提供了一种非常简单且划算的改造具有充电站的停车结构的方式。特别地，可使用已经存在的包括灯供电电缆的电力分配系统，来对改造的充电站供应电能。

在一个优选实施例中，电力分配系统包括安装在连接点和灯位置之间的灯供电电缆处的开关，其中，开关构造为接通或断开对多个灯位置的供电。开关的开关状态在下面叫做“接通状态”和“断开状态”。可通过接通和断开电源电压来执行开关。如果灯位置处不需要电，则可用这种开关来断开对该多个灯位置的供电。该开关可手动地操作。例如，假使不需要电力，则操作员可断开供电。该开关还可以是时控的。例如，开关可构造为在夜晚期间断开供电。而且，该开关可由运动检测器控制，检测停车结构内的人或电动车的运动。该开关可构造为，假使在一定时间间隔内检测不到停车结构内的电动车或人的运动，则断开供电。

然而，如果用连接到灯供电电缆的充电站对电动车的电池供电，则可能不希望断开供电。在一个优选实施例中，停车结构由此包括安装在连接点和与该开关并联的灯位置之间的灯供电电缆处的旁路。在此情况中，可经由该旁路对灯位置供电，不管开关的开关状态如何。如果电池由充电站充电，则提供这种旁路可允许规避开关。因此，甚至在将开关设置为断开状态的情况中(例如，在夜晚，或在运动检测器在一定时区段内尚未检测到运动的情况中)，也可对电动车的电池充电。

用户可手动地操作旁路。用户可在已经建立电池和充电站之间的连接之后激活该旁路。然而，在一个优选实施例中，停车结构包括用于检测充电站和电动车的电池之间的连接的传感器，其中，传感器适于发送与连接状态相关的信号。优选地，用来自传感器的信号控制旁路。术语连接状态可包括与是否在充电站和电动车的对应充电插座之间建立连接相关的信息，和/或与电池是已经充满电还是其需要进一步充电相关的信息。

在一个优选实施例中，如果在充电站和电池之间建立连接，则传感器发送第一信号。优选地，在接收到第一信号时，旁路绕过开关，使得对充电站供电。而且，优选地，如果电池和充电站之间的连接断开，或假使对电池再充电至预期水平，则传感器发送第二信号。在接收到第二信号时，旁路优选地中止绕过开关。

在一个替代实施例中，用从传感器接收到的信号控制开关。特别地，从传感器接收到的信号可使开关在充电模式和非充电模式之间转换。优选地，在接收到第一信号时，将开关转换到充电模式中，在接收到第二信号时，转换到非充电模式中。在充电模式中，开关优选地适于执行上述旁路的功能，不需要实际上安装与开关并联的物理旁路。有利地，在充电模式中，对灯位置供电，其中，停止开关的手动控制和/或时间控制和/或运动控制。优选地，在非充电模式中，重新激活开关的手动控制和/或时间控制和/或运动控制。

在一个优选实施例中，传感器检测至少一个灯供电电缆中的电流。通过检测至少一个灯供电电缆中的电流，传感器可能检测电动车的电池是否由充电站充电。在此情况中，本发明传感器利用这样的事实：在充电过程中，灯的能耗通常比充电站的能耗低得多。因此，如果用充电站对电池充电，则电流大得多。用传感器检测灯供电电缆中的电流是有利的，因为不需要在每个充电站安装专用的传感器。而是可用单个传感器来监测多个充电站的连接状态。从而大幅度降低安装成本。

在另一优选实施例中，停车结构包括用户终端，其中，通过用户终端控制开关和/或旁路。例如，用户可输入充电过程的预期时间间隔，或将供应至电池的预期的能量的量。用户终端可位于远离充电站的地方，例如在停车结构的中心点，或在电力分配系统的配电柜附近。

在一个优选实施例中，电池充电站在基本上位于停车位上方的位置处安装至停车结构的顶棚。这便于充电站和停放在充电站下方的电动车之间进行连接。

充电站可包括余流保护装置，和/或过流保护装置，和/或断路器。在任何故障的情况中，这些措施都可保证用户的安全性。

优选地，充电站包括照亮停车结构内的空间的灯，其中，灯发出大于200流明的光通量，优选地大于400流明，更优选地大于1000流明。该灯可由所有类型的照明装置体现，例如荧光灯或荧光灯管、电灯泡、卤钨灯，或LED灯。这种光通量适合于提供足够的照明。可用包括灯的充电站来代替常用的灯。如果将要替换的灯基本上位于停车位的上方，那么这是特别有利的。从而进一步简化充电站的安装。特别地，用一条相同的灯供电电缆对充电站和包含于其中的灯供能。与此相反，常用的没有灯的充电站将需要安装额外的灯，从而增加安装成本。

结合附图，通过优选实施例的以下代表性描述，本发明的特征、目的和优点将变得更明显，这些附图示出：

图1：处于使用位置的发明的充电站的第一实施例的后视图；

图2：图1的充电站的三维视图；

图3A：处于使用位置的图1的充电站的三维视图；

图3B：处于使用位置和储存位置之间的中间位置的图1的充电站的三维视图；

图3C：处于储存位置的图1的充电站的三维视图；

图4A至图4D：处于使用位置的图1的充电站的三维视图，其中，充电臂处于壳体的右侧和左侧之间的多个位置；

图5：从顶部看的图1的充电站的示意图；

图6至图10：本发明充电站的壳体14的倾斜的三维视图，其中，充电臂处于不同的旋转位置，并且其中，壳体举例说明为是透明的；

图10A：发明的充电臂的另一实施例的三维视图，其中，第一区段包括支撑和互锁机构；

图10B：发明的支撑和互锁机构的详细的侧视图；

图10C至图10E：相对于第二区段处于第一区段的几个角位置的图10A的支撑和互锁机构的详细的三维视图；

图10F至图10H：对应于图10C至图10E所示的角位置的支撑和互锁机构的详细的侧视图；

图10I：图10A的充电臂的三维视图，举例说明了支持功能；

图10J、图10K：处于几个角位置的图10A的支撑和互锁机构的详细的三维视图；

图10L至图10M：对应于图10J和图10K所示的角位置的支撑和互锁机构的详细的侧视图；

图10N至图10Q：本发明充电站的另一实施例的剖视侧视图；

图10R至图10T：图10N至图10Q的实施例的三维视图，举例说明了充电臂的几个位置；

图11：发明的停车结构的第一实施例的示意性概览；

图12：图11所示的第一实施例的配电柜的示意图；

图13：发明的停车结构的第二实施例的配电柜的示意图；

图14：布置在发明的充电站中的保护装置的构造的示意性图例。

图1示出了发明的充电站130的后视图，该充电站安装在停车位200上方的顶棚150处，电动车210停放在停车位上。充电站130包括壳体140，充电臂120附接至该壳体。在壳体内部布置LED灯，在图1中看不见LED灯。LED灯用来照亮停车位。充电臂120包括第一区段160和第二区段170，这些区段在彼此之间形成90°的角度。第一区段160布置为与顶棚150的水平面基本上平行。第二区段170布置为基本上是竖直的。充电臂120安装在壳体140内的安装点处，在图1中看不见该安装点。充电接口180布置在充电臂120末端的第二区段170处。

在图1中，充电臂120处于使用位置。在此位置中，可通过使用电缆190，而在充电接口和电动车210之间简单地建立连接。电缆190插入充电接口180并插入电动车210的对应充电插座220。在充电臂120的使用位置中，充电接口180和停车位200的地面之间的距离230较小，使得充电接口180和充电插座220基本上位于相同的高度上。因此，仅必须用短电缆来建立连接。然而，如果手头仅有长电缆(例如图1中的电缆190)，则可将其在充电接口180处铰接在挂钩元件240的后面，如图1所示。

为了更好地概览，图2示出了图1的充电站13的倾斜的三维视图。相同的元件标有相同的参考数字。省略电动车和地面。

图3A、图3B和图3C在与图2的相同的三维视图中示出了充电站130，其中，示出了充电臂120的三个不同的位置。在图3A至图3C中，为了清楚而省略了电缆190。可通过使充电臂120围绕在图3A至图3C中用虚线指示的轴线320旋转，将充电臂120从图3A所示的使用位置移入图3B所示的中间位置，并移入图3C所示的储存位置。轴线320沿着充电臂120的第一区段160定向，并与图3A至图3C中未示出的安装点相交。通过将充电臂120从使用位置越过中间位置移入储存位置，充电接口180和停车位200的地面250之间的距离310增加。在图3C中，将充电臂布置为在离顶棚较短距离处与顶棚的平面基本上平行，使得充电臂120不会干扰用户。

通过弹簧元件(未在图3A至图3C中示出)将充电臂120预偏压至储存位置，充电臂从使用位置移入储存位置。然而，在图3A中，将充电臂120锁定在使用位置中。在释放该锁定之后，充电臂120通过弹簧力移入中间位置，然后移入储存位置。绳索350附接至充电接口180。用户可抓住绳索350，以抵抗弹簧元件的力而将充电臂120从储存位置向下拉入使用位置。

图4A至图4C在如图2或图3A已经示出的三维视图中示出了充电站130。充电站130处于使用位置。在图4A中，充电臂120位于壳体140的右侧。在图4B至图4D中，示出了可使充电臂120围绕在图4A至图4D中用虚线指示的第二轴线330旋转。轴线330是竖直的，并与壳体140内部的安装点(未在图4A至图4D中示出)相交。因此，通过使充电臂120围绕充电臂120的轴线330旋转，可将充电臂120从壳体140右侧的位置移动至壳体140左侧的位置。因此，可将充电臂120移动至停放在充电站下方的电动车的两侧，使得可用本发明充电站简单地对充电插座位于右侧的电动车和充电插座位于左侧的电动车充电。

图5在从顶部看的示意图中举例说明了充电臂120，其中，示出了可通过围绕图4A至图4D所示的轴线330旋转来达到的三个位置。充电臂120处于使用位置。如可看到的，充电臂120可以从壳体140右侧的位置旋转至壳体140左侧的位置，或旋转至右侧和左侧之间的中间位置。在图5中，将壳体举例说明为是透明的，使得可看见安装点340。图4A至图4D所示的轴线330与图5的图像平面(image plane)垂直，并与安装点340相交。

图6至图10示出了本发明充电站的壳体140的倾斜的三维视图，其中，以透明的方式展示壳体140。图6至图8举例说明了充电臂120围绕轴线330从右侧(对应于图4A所示的位置)旋转至充电臂的第一和第二中间位置(对应于图4B和图4C所示的位置)。图6、图9和图10举例说明了充电臂120围绕轴线320从图6所示的使用位置旋转至图9所示的中间位置(对应于图3B所示的位置)，从而旋转至图10所示的储存位置(对应于图3C所示的位置)。

图10A示出了发明的充电站的另一实施例的三维透视图。第一区段160包括支持和互锁机构支撑和互锁机构161，在下面结合图10B至图10M说明其功能。用户41拉动绳索350，以将充电臂从储存位置移入使用位置。充电臂的运动由支持和互锁机构支撑和互锁机构161支持支撑。而且，可用支持和互锁机构支撑和互锁机构将充电臂120锁定在使用位置中。

在图10B中，示出了支撑和互锁机构161的详细的侧视图，其中，为了清楚而省略几个元件。机构161包括弹簧168，弹簧168在其左端上附接至圆形底座167。底座167固定至第一区段160(未在图10B中示出)的内承载元件163。轴承164附接至弹簧168的右端。轴承164包括斜面165。通过弹簧168，轴承164压靠对置轴承(counter bearing)166，使得斜面165抵靠对置轴承166的屋顶状表面166a。对置轴承166固定至第一区段160(未在图10B中示出)的外承载元件162。轴承164可相对于对置轴承166围绕其水平轴线169旋转。轴承164的旋转导致斜面165在表面164a上滑动，使得在压缩弹簧168的同时，轴承164移动至左侧。

在使轴承164旋转大约90°之后，轴承166的伸出部166c接合轴承164的凹槽164a。这在使用位置中提供锁定功能。如果使轴承164进一步旋转，那么伸出部166c从凹槽164a滑出，第二屋顶状表面166b开始接触斜面165，并且，在弹簧168减压的同时，通过弹簧力使轴承164平移回到右侧。

在图10C至图10H中，在第一区段162相对于第二区段163的几个角位置中，示出了支撑和互锁机构161的详细的三维视图和侧视图，其中，为了举例说明的目的，将一些元件示出为是透明的。可以看到，第一区段161包括外承载元件162和内承载元件163，其中，内承载元件163可旋转地容纳在外承载元件162的圆形腔内。底座167固定至内承载元件163，并且轴承166固定至外承载元件162。而且，第二区段170附接至内承载元件163。图10C还示出，轴承166、164以及弹簧168和底座167包括圆形腔，内承载元件163插入该圆形腔中。

因此，如以上结合图10B描述的，第二区段170围绕轴线169的旋转导致轴承164相对于轴承166旋转(见图10C至图10E或图10F至图10H)。如果第二区段170从储存位置旋转90°到使用位置中，伸出部166c则接合凹槽164a，使得第二区段170锁定在使用位置中(见图10E和图10H)。

在图10I至图10M中举例说明了第二区段170的进一步旋转。如图10J所示，如果第二区段170旋转至大于90°的角位置，那么伸出部164a从凹槽166c滑出。同时，斜面165开始接触第二屋顶状表面166b，并且，在弹簧168减压的同时，通过弹簧力使轴承164平移回到右侧。由于弹簧力的原因，支撑充电臂从使用位置到储存位置中的运动。

图10N至图10Q示出了发明的充电臂的另一实施例的剖视侧视图。图10R至图10T示出了充电站的对应的三维视图，在其中可看见充电臂的角位置。充电臂120设置有自动驱动机构171。驱动机构171包括驱动齿轮173的电动机172。齿轮173与具有内螺纹的传动元件174接合。使传动元件174的内螺纹与心轴175的外螺纹接合。如果通过电动机172经由齿轮173旋转传动元件174，那么心轴175沿着其纵向轴线线性地平移。因此，附接至心轴175的第二区段170同样沿着心轴175的轴线平移(如通过与图10N至图10Q中的第二区段170的位置相比所示出的)。

而且，自动驱动机构171在传动元件174和第二区段170之间设置有可分离的连接部176。该可分离的连接部包括固定至传动元件174的第一离合器元件177，和固定至心轴175的第二离合器元件178。第一离合器元件177具有腔177a，第二离合器元件178的对应突部178a可插入腔177a。

在图10N和图10R中，示出了充电臂的储存位置。在此位置中，第二离合器元件178压靠第一离合器元件177，使得突部178a接合腔177a。第一离合器元件177的旋转通过突部178a和腔177a之间的压力配合及形状配合传递至第二离合器元件178。因此，传动元件174的旋转经由第一和第二离合器元件177、178及心轴175传递至第二区段170。因此，第二区段170围绕心轴175从储存位置(图10N和图10R所示)旋转到使用位置(图10P和图10S所示)中。

如图10N和图10P所示，在第一区段160设置旋转限制器183，以当如果到达使用位置时，使第二区段170的旋转停止。为此，第一区段160包括固定至壳体(未在图10N中示出)的外管182，和固定至第二区段170的内管181。内管181通过低摩擦轴承可旋转地安装在外管182内。旋转限制器183包括附接至内管181的螺栓184，和沿圆周以超过90°的角度布置在外管182中的槽口185。在第二区段170从储存位置旋转到使用位置中的过程中，螺栓184在槽口185内移动。如果到达使用位置，那么螺栓184与槽口185的边界邻接，使得内管181的旋转停止。因此，防止心轴175(其固定至第二区段170和内管181)的进一步旋转。从而，传动元件174的进一步旋转引起第二离合器元件178与第一离合器元件177分离，如图10P所示。因此，传动元件的进一步旋转引起心轴175的线性运动，如图10Q和图10T所示。

可利用图10N至图10T所示的充电臂的自动运动，充电站的充电接口180与电动车210的充电插座220自动连接。为此，充电接口180包括传感器191，其适于检测电动车210的充电插座220的位置数据，如图10S所示。如果将电动车210停放在停车位200上，那么传感器191检测充电插座220的位置。通过充电站的处理单元(未在图10S中示出)，将位置数据转换成运动数据。运动数据传递至自动驱动机构171。在自动驱动机构171根据运动数据移动充电臂之后，使得充电接口180自动地插入充电插座220。在图10S和图10T中举例说明了此过程。

在一个替代实施例中，该电动车是一种自动驾驶电动车，其适于自动地驾驶至停车位200上的准确限定的位置。在此位置中，可通过充电臂的预限定的运动将充电接口插入充电插座。由于相对于充电站准确地限定电动车的位置，并同样地限定充电插座的位置，所以没有必要用传感器来检测充电插座的准确位置。

图11示出了发明的停车结构13的第一实施例的示意性概览。停车结构13包括用于电动车的出入口14，和布置在停车结构13内的八个停车位15。电动车可通过出入口14进入停车结构，并停放在停车位15中的一个处。

位于图11的下侧的四个停车位15，设置有充电站23或设置有包括灯的充电站22。充电站22和23安装至停车位15上方的停车结构的顶棚。电动车可停放在充电站22或23中的一个的下方的一个停车位上，使得可对电动车的电池再充电。为此，充电站22和23包括用于与电动车(未在图11中示出)的对应充电插座连接的充电接口(未在图11中示出)。

在停车结构13中设置六个灯位置20和20a。在四个灯位置20处，荧光灯管21安装至停车结构的顶棚处。包括LED灯的充电站22位于另两个灯位置20a处。充电站22的LED灯和荧光灯管21提供停车结构的足够照明。特别地，充电站22的LED灯提供1500lm的光通量。

在连接点16处，来自能源供应者的电缆17到达停车结构13，以提供电力。电缆17通向配电柜18，从配电柜18中分配电力。第一灯供电电缆19从配电柜18通向第一灯位置20，其他灯供电电缆从第一灯位置20通向其他灯位置20、20a。用灯供电电缆对荧光灯管21并对包括LED灯的充电站22提供电能。用其他连接电缆24从灯位置20a向充电站23供应电能。

图12示出了第一实施例的配电柜18的更详细的示意图。配电柜18包括开关25，其适于接通和断开从连接点16到灯供电电缆19的供电。可用手动控制器26、用时间控制器27和用运动控制器28控制该开关。通过使用手动控制器26，操作员可手动地接通或断开对荧光灯管21及对充电站22、23的供电。而且，时间控制器27构造为，在某些时间(例如在白天期间)接通供电，并在其他时间(例如在夜晚期间)断开供电。运动控制器28连接到放置在配电柜18外部的停车结构中的运动传感器29。运动传感器29将运动信号发送至运动控制器28。运动控制器28构造为，如果运动传感器29检测到电动车或人的运动，那么接通电源。如果在一定时间间隔内检测不到运动，那么运动控制器28断开供电。

与开关25并联地安装旁路30。而且，在灯供电电缆19处布置电流传感器31。电流传感器31检测灯供电电缆19中的电流。如果电动车的电池附接至充电站22或23，那么电流传感器31检测通过灯供电电缆19的增加的电流。在此情况中，电流传感器31将第一信号发送至旁路30。在接收到来自电流传感器31的第一信号时，旁路30绕开开关25。在此情况中，电力从连接点16经由旁路30供应至灯供电电缆19。因此，对附接至充电站22、23中的一个的电池充电，不管开关25的开关状态(接通状态或断开状态)如何。

如果将电池充电至预期充电水平，那么电流传感器31检测到灯供电电缆19中的电流的减少。在此情况中，电流传感器31将第二信号发送至旁路30。在接收到第二信号时，旁路30中止绕开开关25。

由于提供发明的旁路30和电流传感器31，所以不需要对每个充电站配备用于感测连接状态的传感器，或配备用于接通或断开供电的开关。在代表性实施例中，在停车结构中的中心位置设置单个旁路30和单个电流传感器31便相当足够了。因此，大幅度降低了安装成本。

图13示出了根据本发明的配电柜的一个替代实施例的示意性概览。与图12的配电柜相比，已用开关25’代替了开关25。而且，在图13中，开关25’附接至连接传感器32，并且，不存在用于开关25’的旁路。连接传感器32布置在充电站(未在图13中示出)处的配电柜18’的外部。连接传感器32检测在充电站和电动车的电池之间是否建立了连接，并将相应信号发送至开关25’。特别地，假使检测到电动车的电池和充电站之间的连接，则连接传感器32发送第一信号。在接收到第一信号时，将开关25’设置为充电模式。在充电模式中，如果开关25’之前已经处于断开状态，则将开关25’设置为接通状态，或者，如果开关25’之前已经处于接通状态，则将开关25’保持在接通状态。而且，在充电模式中，禁止开关的手动转换、时控转换或运动控制的转换。因此，不管开关25’的之前的开关状态如何，也不管控制器26、27、28在充电过程中的控制作用如何，都可对电池充电。在接收到来自连接传感器32的第二信号时，将开关设置为非充电模式，在该模式中，由控制器26、27、28控制对灯位置的供电。

在图13中，示出了位于停车结构中的中心位置的用户接口33，例如在配电柜18’边上。用户接口连接到开关25’。在将电动车的电池连接到充电站之后，用户可输入预期的充电时间或预期的将供应至电池的充电能量的量。然后，将开关25’设置为如上所述的充电模式，使得可根据用户的需求对电池充电。

最后，图14示出了布置在发明的充电站中的保护装置的构造的示意图。通过灯供电电缆19对充电站23供应电力。充电站包括用于与电动车(未在图14中示出)的对应充电插座连接的充电接口37。在出现故障的情况中，为了保护用户，可在充电接口37之前的电路中布置断路器34和余流保护装置36。而且，在断路器34和余流保护装置36之间布置仪表35。