DE102018101213A1 - Replaceable battery for an electrically driven watercraft - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wechselakku 1,2 für ein elektrisch angetriebenes Wassersportgerät 3. Der Wechselakku weist ein abgedichtetes Gehäuse, ein Akkuzellenpack, eine Akkusteuerung, einen Leistungstrennschalter und zwei Leistungskontakte auf. Der Wechselakku ist eingerichtet, eine Antriebseinheit des Wassersportgeräts über die Leistungskontakte mit Energie zu versorgen. Zumindest einer der Leistungskontakte ist über den Leistungstrennschalter mit dem Akkuzellenpack elektrisch gekoppelt. Der Leistungstrennschalter ist eingerichtet, nur in einem aktivierten Zustand durchzuschalten, sodass der Wechselakku in einem Grundzustand und in einem Fehlerfall an den Leistungskontakten strom- und spannungslos ist. Die Akkusteuerung ist eingerichtet, den Leistungstrennschalter zu aktivieren. Der Wechselakku weist weiterhin eine nicht-elektrische Kommunikationsschnittstelle auf, die eingerichtet ist, die Akkusteuerung mit einer übergeordneten Steuerung des Wassersportgeräts zu koppeln. Die Erfindung betrifft weiterhin eine korrespondierende Akkuaufnahme 4,5 und ein Wassersportgerät 3 mit einer Wasseraufnahme 4,5 und einem Wechselakku 1,2.

Figure DE102018101213A1_0000
The present invention relates to a removable battery 1.2 for an electrically powered water sports device 3. The removable battery has a sealed housing, a battery pack, a battery controller, a circuit breaker and two power contacts. The removable battery is set up to supply power to a drive unit of the water sports device via the power contacts. At least one of the power contacts is electrically coupled to the battery pack via the power circuit breaker. The circuit breaker is set up to switch through only in an activated state, so that the replaceable battery is in a basic state and in a fault on the power contacts current and voltage. The battery controller is set up to activate the circuit breaker. The removable battery further includes a non-electrical communication interface configured to couple the battery controller to a higher level controller of the water sports device. The invention further relates to a corresponding battery receptacle 4,5 and a water sports device 3 with a water absorption 4,5 and a removable battery 1,2.
Figure DE102018101213A1_0000

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft einen Wechselakku für ein Wassersportgerät, eine Akkuaufnahme für den Wechselakku und ein Wassersportgerät mit einer Akkuaufnahme und einem Wechselakku.The invention relates to a removable battery for a water sports device, a battery holder for the removable battery and a water sports device with a battery holder and a removable battery.

TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND

Schon vor vielen Jahren hat es Bemühungen gegeben, Wassersportgeräte zu entwickeln, die nicht von äußeren Bedingungen wie der Windstärke oder dem Wellengang abhängig sind.Many years ago, efforts were made to develop water sports equipment that did not depend on external conditions such as wind force or waves.

Im Bereich der Surfbretter gab es deshalb bereits die Idee, diese mit einem Motor anzutreiben. Surfbretter mit einem Verbrennungsmotor, wie sie aus den Druckschriften US3262413A und US3324822A bekannt sind, konnten sich aufgrund der Lärmbelästigung und der empfindlichen Technik nicht durchsetzen. Erste Bemühungen zu elektrisch angetriebenen Surfbrettern, wie in der US3536025A beschrieben, waren aufgrund der unzureichenden Akkutechnologie, insbesondere hinsichtlich der geringen Energiedichte und der schlechten Hochstromfähigkeit, zum Scheitern verurteilt.In the field of surfboards, therefore, there was already the idea to drive them with a motor. Surfboards with an internal combustion engine, as they are from the pamphlets US3262413A and US3324822A were known, could not prevail due to the noise and the sensitive technology. First efforts to electrically powered surfboards, as in the US3536025A were doomed to fail because of inadequate battery technology, particularly low energy density and poor high current capability.

Erst seit vergleichsweise kurzer Zeit hat die aktuelle Akkutechnologie die Entwicklung von elektrisch angetriebenen Wassersportgeräten attraktiver gemacht. Einige dieser Entwicklungen sind in WO002017153338A1 , WO002011100654A2 und US020150357845A1 dargestellt.Only relatively recently has the current battery technology made the development of electrically powered water sports equipment more attractive. Some of these developments are in WO002017153338A1 . WO002011100654A2 and US020150357845A1 shown.

Es lässt sich jedoch feststellen, dass die bestehenden Lösung jeweils noch diverse Nachteile aufweisen und viele Kompromisse eingehen mussten.However, it can be said that the existing solution still has several disadvantages and many compromises had to be made.

BESCHREIBUNGDESCRIPTION

Es ist eine Aufgabe der Erfindung einen verbesserten Wechselakku für ein Wassersportgerät bereitzustellen. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Akkuaufnahme für den Wechselakku und ein Wassersportgerät mit der Akkuaufnahme und dem Wechselakku bereitzustellen. Weitere Aufgaben ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.It is an object of the invention to provide an improved replacement battery for a water sports device. It is a further object of the invention to provide an improved battery holder for the removable battery and a water sports device with the battery holder and the removable battery. Other objects will become apparent from the following description.

Ein Wassersportgerät ist im vorliegenden Kontext ein Wasserfahrzeug für bspw. ein bis zwei ggf. auch mehr Personen. Bei dem Wassersportgerät kann es sich um ein elektrisch angetriebenes Surfbrett handeln. In eine Akkuaufnahme des Wassersportgeräts wird ein Wechselakku eingesetzt.In the present context, a water sports device is a watercraft for, for example, one to two possibly more people. The water sports device can be an electrically powered surfboard. A removable battery is inserted into a battery holder of the water sports device.

Der Wechselakku weist ein abgedichtetes Gehäuse, ein Akkuzellenpack, eine Akkusteuerung, einen Leistungstrennschalter, einen ersten Leistungskontakt und einen zweiten Leistungskontakt auf. Der Wechselakku ist eingerichtet, eine Antriebseinheit des Wassersportgeräts über die Leistungskontakte mit Energie zu versorgen.The removable battery has a sealed housing, a battery pack, a battery controller, a circuit breaker, a first power contact, and a second power contact. The removable battery is set up to supply power to a drive unit of the water sports device via the power contacts.

Gemäß einem Aspekt können die Pole des Akkuzellenpacks mit den Leistungskontakten verbunden sein. Einer der Leistungskontakte kann über den Leistungstrennschalter mit einem Pol des Akkuzellenpacks, insbesondere dem Plus-Pol, elektrisch gekoppelt werden. Der Leistungstrennschalter kann ausgebildet sein, nur in einem aktivierten Zustand durchzuschalten. Der Wechselakku ist damit in einem Grundzustand und im Fehlerfall an den Leistungskontakten strom- und spannungslos. Selbst wenn man die Leistungskontakte berühren sollte, ist dies ungefährlich (kein Stromschlag). Auch führt es nicht zu einem Kurzschluss, wenn der Wechselakku nass wird.In one aspect, the poles of the battery pack may be connected to the power contacts. One of the power contacts can be electrically coupled via the power circuit breaker to a pole of the battery pack, in particular the positive pole. The power circuit breaker may be configured to switch through only in an activated state. The replacement battery is thus in a ground state and in the event of a fault at the power contacts current and voltage. Even if you touch the power contacts, this is safe (no electric shock). Also, it does not cause a short circuit when the removable battery gets wet.

Die Akkusteuerung kann eingerichtet sein, den Leistungstrennschalter zu aktivieren. Der Leistungstrennschalter kann von der Akkusteuerung angesteuert werden. Damit schaltet der Leistungstrennschalter nur durch, wenn er von der Akkusteuerung aktiviert wird.The battery controller may be configured to enable the power circuit breaker. The circuit breaker can be controlled by the battery controller. Thus, the power circuit breaker only turns on when it is activated by the battery controller.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann der Wechselakku eine nicht-elektrische Kommunikationsschnittstelle aufweisen. Die nicht-elektrische Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, die Akkusteuerung mit einer übergeordneten Steuerung des Wassersportgeräts oder mit einer übergeordneten Steuerung eines Ladegeräts kommunikativ zu koppeln. Eine nicht-elektrische Kommunikationsschnittstelle im vorliegenden Kontext ist eine Schnittstelle zur Informationsübertragung (Datenübertragung) zwischen zwei physikalischen Systemen bei der der Informationsträger kein modulierter elektrischer Strom ist. In anderen Worten ist eine nicht-elektrische Kommunikationsschnittstelle eine Schnittstelle zur Informationsübertragung deren Informationsträger beispielsweise eine modulierte elektromagnetische Welle ist. Eine nicht-elektrische Kommunikationsschnittstelle umfasst einen Sender und einen Empfänger, wobei Sender (oder Transceiver) und Empfänger (oder Transceiver) auf der Übertragungstrecke galvanisch entkoppelt sind.According to another aspect, the removable battery may have a non-electrical communication interface. The non-electrical communication interface may be configured to communicatively couple the battery controller to a higher level controller of the water sports device or to a higher level controller of a charger. A non-electrical communication interface in the present context is an interface for transmitting information (data transmission) between two physical systems in which the information carrier is not a modulated electrical current. In other words, a non-electrical communication interface is an information transmission interface whose information carrier is, for example, a modulated electromagnetic wave. A non-electrical communication interface includes a transmitter and a receiver, wherein transmitter (or transceiver) and receiver (or transceiver) are galvanically decoupled on the transmission path.

In einer vorteilhaften Ausführungsform kann die nicht-elektrische Kommunikationsschnittstelle eine optische Schnittstelle und beispielsweise ein Infrarottransceiver sein. Alternativ kann die nicht-elektrische Schnittstelle beispielsweise eine Funkschnittstelle oder eine induktive Schnittstelle sein.In an advantageous embodiment, the non-electrical communication interface may be an optical interface and, for example, an infrared transceiver. Alternatively, the non-electrical interface may be, for example, a radio interface or an inductive interface.

Die Datenübertragung der nicht-elektrische Schnittstelle wird durch eintretendes Leckwasser nicht gestört. Vorteilhafterweise kann der Wechselakku lediglich die zwei Leistungskontakte und keine weiteren elektrischen Schnittstellen am Gehäuse aufweisen. Da keine weiteren metallischen Kontakte freiliegen, werden Angriffspunkte für Korrosion reduziert. The data transmission of the non-electrical interface is not disturbed by entering leak water. Advantageously, the removable battery only have the two power contacts and no further electrical interfaces on the housing. Since there are no more metallic contacts exposed, points of attack for corrosion are reduced.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann der Wechselakku einen oder mehrere Temperatursensoren aufweisen. Ein Temperatursensor kann die Temperatur im bzw. am Akkuzellenpack messen. Ein Temperatursensor kann die Temperatur im bzw. am Leistungstrennschalter messen. Jeweils ein Temperatursensor kann die Temperatur in bzw. an den Leistungskontakten messen. Die Akkusteuerung kann den Leistungstrennschalter (nur) dann aktivieren, wenn die jeweils gemessene Temperatur unterhalb einer entsprechenden vordefinierten Grenztemperatur ist. Durch die fortwährende Temperaturüberwachung an kritischen Punkten des Systems werden Fehlerfälle frühzeitig erkannt.In accordance with another aspect, the removable battery may include one or more temperature sensors. A temperature sensor can measure the temperature in or on the battery pack. A temperature sensor can measure the temperature in or at the circuit breaker. One temperature sensor each can measure the temperature in or at the power contacts. The battery controller may activate the circuit breaker only if the temperature measured is below a corresponding predefined limit temperature. Due to the continuous temperature monitoring at critical points of the system, faults are detected early.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann der Wechselakku einen internen Wassersensor aufweisen, welcher Wasser innerhalb des Gehäuses registriert. Die Akkusteuerung kann den Leistungstrennschalter (nur) dann aktivieren, wenn der interne Wassersensor kein Wasser registriert. Ein interner Wassersensor kann beispielsweise im Bereich unter dem Deckel, insbesondere in der Umgebung eines Anzeigemoduls angeordnet sein.In another aspect, the removable battery may include an internal water sensor that registers water within the housing. The battery controller can (only) activate the circuit breaker if the internal water sensor does not register water. An internal water sensor can be arranged, for example, in the area under the lid, in particular in the vicinity of a display module.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann der Wechselakku einen externen Wassersensor aufweisen. Der externe Wassersensor kann Wasser außerhalb des Gehäuses registrieren. Die Akkusteuerung kann den Leistungstrennschalter (nur) dann aktivieren, wenn der externe Wassersensor kein Wasser registriert. Der externe Wassersensor kann so im Gehäuse angeordnet sein, dass er registriert, wenn in einem normalerweise abgedichteten Bereich außerhalb des Gehäuses Wasser steht. Bei dem normalerweise abgedichteten Bereich kann es sich um das Volumen zwischen der Wanne der Akkuaufnahme und dem Wechselakku handeln. Vorteilhaft kann jeweils ein externer Wassersensor an den beiden Stirnseiten des Wechselakkus angeordnet sein. Auf diese Weise wird ein Wassereinbruch rechtzeitig erkannt und ein durch Wasser verursachter Kurzschluss vermieden.In another aspect, the removable battery may include an external water sensor. The external water sensor can register water outside the housing. The battery controller can (only) activate the circuit breaker if the external water sensor does not register water. The external water sensor may be disposed in the housing so as to register when there is water in a normally sealed area outside the housing. The normally sealed area may be the volume between the battery receptacle and the removable battery. Advantageously, in each case an external water sensor can be arranged on the two end faces of the replaceable battery. In this way, a flooding is detected in good time and avoided by water short circuit.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann der Wechselakku einen Magnetschalter aufweisen. Der Magnetschalter kann bei korrektem Sitz des Wechselakkus in einer Akkuaufnahme durch einen entsprechenden Magneten ausgelöst werden. Der Magnet kann in bzw. hinter der Wandung der Akkuaufnahme angeordnet sein. Der Magnetschalter kann ein Reedschalter sein. Alternativ kann der Magnetschalter beispielsweise ein Hall-Effekt-Magnetschalter sein. Die Akkusteuerung kann den Leistungstrennschalter (nur) dann aktivieren, wenn der Magnetschalter den korrekten Sitz des Wechselakkus in der Akkuaufnahme signalisiert. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass das Wassersportgerät trotz eines fehlerhaften Sitzes des Wechselakkus betrieben wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Kontaktierung der Leistungskontakte wie vorgesehen hergestellt wird.In accordance with another aspect, the removable battery may include a magnetic switch. The magnetic switch can be triggered by a corresponding magnet with correct fit of the removable battery in a rechargeable battery. The magnet can be arranged in or behind the wall of the battery holder. The magnetic switch can be a reed switch. Alternatively, the magnetic switch may be, for example, a Hall effect magnetic switch. The battery controller can (only) activate the circuit breaker when the magnetic switch indicates the correct fit of the removable battery in the battery holder. In this way it can be avoided that the water sports device is operated despite a faulty seat of the removable battery. In this way it is ensured that the contacting of the power contacts is made as intended.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann der Wechselakku eine Verriegelungsmechanik aufweisen. Die Verriegelungsmechanik kann ausgebildet sein um den Wechselakku sicher in der Akkuaufnahme zu verriegeln. Die Verriegelungsmechanik kann Verriegelungsbolzen umfassen, die in korrespondierende Bolzenaufnahmen in der Akkuaufnahme eingreifen. Die Verriegelungsbolzen können durch eine Drehung an einem (klappbaren) Griffstück des Wechselakkus in den Wechselakku zurückgezogen werden. Im ausgefahrenen Zustand können die Verriegelungsbolzen dadurch arretiert werden, dass das Griffstück in eine entsprechende Mulde eingeklappt wird. Das Griffstück kann im eingeklappten Zustand von einem Schnapper gehalten werden. Die Akkusteuerung kann den Leistungstrennschalter (nur) dann aktivieren, wenn die übergeordnete Steuerung des Wassersportgeräts eine korrekte Verriegelung des Wechselakkus in der Akkuaufnahme kommuniziert oder wenn ein Ladegerät den Wechselakku freischaltet.According to another aspect, the removable battery may have a locking mechanism. The locking mechanism can be designed to lock the removable battery safely in the battery holder. The locking mechanism may comprise locking bolts which engage in corresponding bolt receptacles in the battery holder. The locking bolts can be retracted by a turn on a (foldable) handle of the removable battery in the removable battery. In the extended state, the locking bolts can be locked in that the handle is folded into a corresponding trough. The handle can be held in the folded state of a snapper. The battery controller can (only) activate the power circuit breaker if the higher-level controller of the water sports device communicates a correct locking of the removable battery in the battery holder or if a charger unlocks the removable battery.

Die korrekte Verriegelung kann von der übergeordneten Steuerung mittels Endlagenschaltern in den Bolzenaufnahmen erkannt werden. Bei den Endlagenschaltern kann es sich zum Beispiel um Magnetschalter oder Positionsschalter handeln.The correct locking can be recognized by the higher-level control via limit switches in the bolt receptacles. The limit switches may be, for example, magnetic switches or position switches.

Durch diesen Aspekt wird vermieden, dass der Wechselakku bei einem Fahrmanöver oder einem Sturz aus der Akkuaufnahme rutscht und gegebenenfalls sogar untergeht.This aspect prevents the replaceable battery from slipping out of the rechargeable battery holder during a driving maneuver or falling and possibly even disappearing.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann der Wechselakku einen weiteren Magnetschalter aufweisen. Der weitere Magnetschalter kann ausgebildet sein um den Wechselakku, insbesondere die Akkusteuerung des Wechselakkus, einzuschalten. Der weitere Magnetschalter kann ebenfalls ein Reedschalter oder ein Hall-Effekt-Magnetschalter sein. Ein Impuls des Magnetschalters kann die Akkusteuerung aktivieren. Dadurch kann die Akkusteuerung durch eine Wischgeste mit einem Magneten aktiviert werden. Der Wechselakku kann dann so konfiguriert sein, dass er eingeschaltet bleibt, auch wenn der Magnet danach wieder entfernt wird. Bei dem Magneten kann es sich um einen Magneten an einer Not-Aus-Reißleine handeln. Der Wechselakku kann sich zum Beispiel nach einer vordefinierten Zeit der Inaktivität automatisch abschalten.According to a further aspect, the removable battery can have a further magnetic switch. The further magnetic switch can be designed to switch on the removable battery, in particular the battery control of the removable battery. The further magnetic switch can also be a reed switch or a Hall-effect magnetic switch. A pulse from the magnetic switch can activate the battery control. As a result, the battery control can be activated by a swipe gesture with a magnet. The removable battery can then be configured to remain on even if the magnet is removed afterwards. The magnet may be a magnet on an emergency stop ripcord. The removable battery can be used for Automatically turn off the sample after a predefined period of inactivity.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann das Gehäuse einen Gehäusekorpus und einen Deckel aufweisen. Der Gehäusekorpus kann mit einem Strangpressprofil und zwei Seitenteilen gebildet werden. Die Seitenteile können die offenen Stirnseiten des Strangpressprofils verschließen. An der Unterseite kann das Strangpressprofil Ausschnitte für zwei Kontaktdome mit den Leistungskontakten und eine Bodenplatte aufweisen. Über die Bodenplatte kann das Akkuzellenpack abgasen (Überdruck abbauen), sollte eine Akkuzelle explodieren.In another aspect, the housing may include a housing body and a lid. The housing body can be formed with an extruded profile and two side panels. The side parts can close the open end faces of the extruded profile. At the bottom, the extruded profile can have cutouts for two contact domes with the power contacts and a bottom plate. About the bottom plate, the battery pack can exhaust (overpressure decrease), should a battery cell explode.

Der Deckel kann allseitig über den Gehäusekorpus überstehen. Der Wechselakku kann eine Profildichtung aufweisen. Die Profildichtung kann am Umfang des Deckels angeordnet sein und den Deckel umgreifen. Die Profildichtung kann eine nach außen weisende erste Dichtlippe aufweisen. Die erste Dichtlippe kann ausgebildet sein, um Schmutz und Spritzwasser abzuweisen. Die Profildichtung kann eine nach unten gerichtete zweite Dichtlippe aufweisen. Die zweite Dichtlippe kann ausgebildet sein, um bei in die Akkuaufnahme eingesetztem Wechselakku die Akkuaufnahme vollständig gegen Wasser abzudichten.The lid can overhang the housing body on all sides. The removable battery can have a profile seal. The profile seal can be arranged on the circumference of the lid and engage around the lid. The profile seal may have an outwardly facing first sealing lip. The first sealing lip may be formed to repel dirt and spray. The profile seal may have a downwardly directed second sealing lip. The second sealing lip can be designed to completely seal the battery holder against water when the replacement battery is inserted into the battery holder.

Die Kontaktdome können im Wesentlichen glockenförmig ausgebildet sein. Die Leistungskontakte des Wechselakkus können sich jeweils von oben in einen der Kontaktdome hinein erstrecken. Die Leistungskontakte des Wechselakkus können vorteilhaft jeweils mit dem zugehörigen Kontaktdom vergossen oder noch vorteilhafter austauschbar mit diesem verbunden sein. Die Leistungskontakte des Wechselakkus können als massive Zunge (als Stecker) ausgebildet sein. Die Kontaktdome können gegen die Leistungskontakte abgedichtet sein. Die Angaben „von oben“, „von unten“ etc. beziehen sich auf die normale Einbausituation, d.h. im verrasteten Zustand und ohne, dass das Wassersportgerät oder der Wechselakku gegenüber einem Referenzsystem verkippt wäre. Hält man den Wechselakku am Griffstück in der Hand, ist der Deckel oben und der Boden unten.The contact domes may be formed substantially bell-shaped. The power contacts of the removable battery can each extend from above into one of the contact domes. Advantageously, the power contacts of the replaceable battery can be potted respectively with the associated contact dome or, more advantageously, can be connected interchangeably thereto. The power contacts of the removable battery can be designed as a solid tongue (as a plug). The contact domes may be sealed against the power contacts. The indications "from above", "from below" etc. relate to the normal installation situation, i. in the locked state and without that the water sports device or the removable battery would be tilted relative to a reference system. If you hold the removable battery on the handle in your hand, the lid is up and the bottom bottom.

Es wird weiterhin eine Akkuaufnahme eines Wassersportgeräts für einen Wechselakku (insbesondere den hierin beschriebenen Wechselakku) bereitgestellt.There is further provided a battery receptacle of a water sports device for a removable battery (in particular the replaceable battery described herein).

Gemäß einem Aspekt kann die Akkuaufnahme einen ersten Leistungskontakt, einen zweiten Leistungskontakt und/oder eine nicht-elektrische Kommunikationsschnittstelle aufweisen. Die Akkuaufnahme, der erste Leistungskontakt, der zweite Leistungskontakt und/oder die nicht-elektrische Kommunikationsschnittstelle korrespondieren vorteilhaft zu den entsprechenden Komponenten des Wechselakkus. Vorteilhaft kann die nicht-elektrische Kommunikationsschnittstelle der Akkuaufnahme eine optische Schnittstelle sein. Beispielsweise kann es sich bei der nicht-elektrischen Kommunikationsschnittstelle um einen Infrarottransceiver handeln.In one aspect, the battery receptacle may include a first power contact, a second power contact, and / or a non-electrical communication interface. The battery receptacle, the first power contact, the second power contact and / or the non-electrical communication interface correspond advantageously to the corresponding components of the removable battery. Advantageously, the non-electrical communication interface of the battery holder can be an optical interface. For example, the non-electrical communication interface may be an infrared transceiver.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann die Akkuaufnahme einen oder mehrere Magneten umfassen. Die Magneten können ausgebildet und angeordnet sein, um bei korrektem Sitz des Wechselakkus in der Akkuaufnahme einen oder mehrere Magnetschalter des Wechselakkus zu schalten.In another aspect, the battery receptacle may include one or more magnets. The magnets can be designed and arranged to switch one or more magnetic switch of the removable battery with correct fit of the removable battery in the battery holder.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann die Akkuaufnahme als Wanne mit einem Wannenboden ausgebildet sein. Die Akkuaufnahme kann zwei sockelartige Erhebungen im Wannenboden aufweisen. Auf den Erhebungen kann jeweils einer der Leistungskontakte angeordnet sein. Am Fuß der Erhebungen kann jeweils eine umlaufende Dichtung angeordnet sein. Die Leistungskontakte der Akkuaufnahme können als Buchse ausgebildet sein. Sie können jeweils eine Mehrzahl von schwimmend gelagerten und klauenartig angeordneten Kontaktzungen aufweisen. Dieser Aspekt stellt selbstfindende Stromkontakte für einen einfach zu handhabenden Plug- & Play- Wechselakku bereit.According to a further aspect, the battery receptacle may be formed as a tub with a tub bottom. The battery holder can have two socket-like elevations in the bottom of the tank. In each case one of the power contacts can be arranged on the elevations. At the foot of the surveys each may be arranged a circumferential seal. The power contacts of the battery holder can be designed as a socket. You can each have a plurality of floating and claw-like arranged contact tongues. This aspect provides self-locating power contacts for an easy-to-use plug & play removable battery.

Es wird weiter ein Wassersportgerät mit zumindest einer Akkuaufnahme und zumindest einem Wechselakku gemäß einem oder mehreren Merkmalen und/oder Aspekten der vorliegenden Beschreibung bereitgestellt.There is further provided a water sports device having at least one battery receptacle and at least one removable battery according to one or more features and / or aspects of the present description.

Gemäß einem Aspekt können die Dichtungen der Akkuaufnahme und die Dichtungen des Wechselakkus eine äußere Dichtlinie und eine innere Dichtlinie zwischen der Akkuaufnahme und dem Wechselakku ausbilden.According to one aspect, the seals of the battery holder and the seals of the removable battery can form an outer sealing line and an inner sealing line between the battery holder and the removable battery.

Die äußere Dichtlinie kann ein äußeres abgedichtetes Volumen zwischen der Akkuaufnahme und dem Wechselakku gegen Umgebungsbedingungen abdichten. Die innere Dichtlinie kann ein inneres abgedichtetes Volumen zwischen der Akkuaufnahme und dem Wechselakku gegen das äußere abgedichtete Volumen abdichten. Die Leistungskontakte können im inneren abgedichteten Volumen angeordnet sein.The outer sealing line can seal an outer sealed volume between the battery receptacle and the removable battery against environmental conditions. The inner seal line may seal an inner sealed volume between the battery receptacle and the removable battery against the outer sealed volume. The power contacts may be located in the inner sealed volume.

Gemäß einem weiteren Aspekt können die Leistungskontakte des Wechselakkus in den Kontaktdomen des Wechselakkus und die Leistungskontakte der Akkuaufnahme auf sockelartigen Erhebungen des Wannenbodens der Akkuaufnahme angeordnet sein. Die Kontaktdome können deshalb wie eine Tauchglocke für die Leistungskontakte wirken. Das eingeschlossene Luftpolster verhindert, dass sich das innere abgedichtete Volumen mit Wasser füllen kann.According to a further aspect, the power contacts of the replaceable battery in the contact domes of the replaceable battery and the power contacts of the battery receptacle can be arranged on base-like elevations of the tub base of the battery receptacle. The contact dome can therefore act like a diving bell for the power contacts. The enclosed air cushion prevents the inner sealed volume can fill with water.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann der externe Wassersensor des Wechselakkus derart angeordnet sein, dass er auslöst, wenn in dem äußeren abgedichteten Volumen Wasser steht. Insbesondere kann der externe Wassersensor auslösen, wenn das Wasser so hoch steht, dass es im inneren abgedichteten Volumen im Wesentlichen bis zu den Leistungskontakten der Akkuaufnahme auf den sockelartigen Erhebungen des Wannenbodens reichen würde. Auf diese Weise kann eindringendes Wasser erkannt werden, lange bevor die Funktion des Antriebs beeinträchtigt wird.According to a further aspect, the external water sensor of the replaceable battery may be arranged such that it triggers when water is in the outer sealed volume. In particular, the external water sensor can trigger when the water is so high that it would extend in the inner sealed volume substantially to the power contacts of the battery receptacle on the base-like elevations of the tub bottom. In this way, penetrating water can be detected long before the function of the drive is impaired.

Figurenlistelist of figures

Im Folgenden werden die Merkmale und Aspekte der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert, dabei zeigt

  • - 1 eine vereinfachte perspektivische Darstellung eines Wassersportgeräts,
  • - 2 eine vereinfachte perspektivische Explosionszeichnung eines Wechselakkus für ein Wassersportgerät,
  • - 3 eine vereinfachte schematische Darstellung eines elektrisch angetriebenen Wassersportgeräts,
  • - 4 eine vereinfachte Schnittdarstellung durch einen Kontaktdom des Wechselakkus,
  • - 5 eine vereinfachte Schnittdarstellung durch den Wechselakku im Bereich der oberen Abdichtung.
The features and aspects of the invention will be explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments and with reference to the figures, in which: FIG
  • - 1 a simplified perspective view of a water sports equipment,
  • - 2 a simplified perspective exploded view of a removable battery for a water sports equipment,
  • - 3 a simplified schematic representation of an electrically powered water sports equipment,
  • - 4 a simplified sectional view through a contact dome of the removable battery,
  • - 5 a simplified sectional view through the removable battery in the upper seal.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

1 zeigt eine vereinfachte perspektivische Darstellung eines Wassersportgeräts 3. Bei dem Wassersportgerät 3 handelt es sich um ein Wasserfahrzeug für üblicherweise ein bis zwei, ggf. auch mehr Personen. Konkret handelt es sich bei dem Wassersportgerät 3 beispielsweise um ein elektrisch angetriebenes Surfbrett. 1 shows a simplified perspective view of a water sports device 3 , At the water sports equipment 3 it is a watercraft for usually one to two, possibly more people. Specifically, it is the water sports equipment 3 for example, an electrically powered surfboard.

In einer Akkuaufnahme 4 wird ein Wechselakku 1 eingesetzt. Ein baugleicher zweiter Wechselakku 2 wird in eine entsprechende zweite Akkuaufnahme 5 eingesetzt.In a battery holder 4 will be a removable battery 1 used. A structurally identical second removable battery 2 will be in a corresponding second battery 5 used.

Der Wechselakku 1 kann getauscht werden, wenn das Surfbrett 3 im Wasser liegt. Die Öffnung der Akkuaufnahme 4 liegt über der Wasserlinie. Trotzdem kann es passieren, dass in die Aufnahmewanne 4 für den Wechselakku 1 Wasser hineinkommt. Bis zu einer gewissen Menge Wasser beeinflusst das die Funktionalität des Wechselakkusystems nicht. Erst wenn Wasser relativ hoch in der Akkuaufnahme 4 steht, kann der Akku 1 nicht mehr benutzt werden. Durch diesen robusten Aufbau kann der Wechselakku 1 auch vorteilhaft von Vermietern verwendet werden. Die Nutzer oder Vermieter müssen nach dem Fahren nicht das Surfbrett aus dem Wasser tragen, sondern können die Wechselakkus 1,2 herausnehmen und austauschen.The removable battery 1 Can be exchanged if the surfboard 3 lies in the water. The opening of the battery holder 4 lies above the waterline. Even so, it can happen in the receptacle 4 for the removable battery 1 Water comes in. Up to a certain amount of water this does not affect the functionality of the exchange battery system. Only when water is relatively high in the battery holder 4 stands, the battery can 1 no longer be used. Due to this robust construction, the removable battery 1 also be used advantageously by landlords. The users or landlords do not have to carry the surfboard out of the water after driving, but can use the replaceable batteries 1 . 2 remove and replace.

Die 2 und 3 zeigen eine vereinfachte perspektivische Explosionszeichnung eines Wechselakkus 1,2 für ein elektrisch angetriebenes Wassersportgerät 3, bzw. eine vereinfachte schematische Darstellung eines elektrisch angetriebenen Wassersportgeräts 3 mit zwei Akkuaufnahmen 4,5 und zwei in Reihe geschalteten Wechselakkus 1,2. Die Figuren werden gemeinsam beschrieben.The 2 and 3 show a simplified perspective exploded view of a removable battery 1 . 2 for an electrically powered water sports device 3 , or a simplified schematic representation of an electrically powered water sports equipment 3 with two battery holders 4 . 5 and two alternating batteries connected in series 1 . 2 , The figures are described together.

Der Wechselakku 1,2 weist ein abgedichtetes Gehäuse 6, ein Akkuzellenpack 7, eine Akkusteuerung 8, einen Leistungstrennschalter 9, einen ersten Leistungskontakt 10 und einen zweiten Leistungskontakt 11 auf.The removable battery 1 . 2 has a sealed housing 6 , a battery pack 7 , a battery control 8th , a circuit breaker 9 , a first power contact 10 and a second power contact 11 on.

Der Wechselakku 1,2 ist eingerichtet, eine Antriebseinheit 12 des Wassersportgeräts 3 über die Leistungskontakte 10,11 mit Energie zu versorgen.The removable battery 1 . 2 is set up, a drive unit 12 of the water sports equipment 3 via the power contacts 10 . 11 to provide energy.

Das Akkuzellenpack 7 wird aus einer Mehrzahl von parallel geschalteten Zellensträngen gebildet. Jeder Zellenstrang umfasst eine Mehrzahl von seriell geschalteten Akkuzellen. In der gezeigten Ausführungsform wird das Akkuzellenpack aus sechs parallel geschalteten Akkuzellensträngen mit jeweils zwölf seriell geschalteten Lithium-Ionen-Zellen gebildet. Bei den Akkuzellen handelt es sich um Lithium-Ionen-Zellen vom Typ 18650. Das konfektionierte Akkuzellenpack 7 wird zum Schutz vor Wasser mit einem gut wärmeleitenden Harz vergossen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Akkuzellenpack 7 eine Nominalspannung von ca. 43V auf. Die Akkukapazität beträgt ca. 19Ah. Dies entspricht ca. 830Wh. Der maximale kontinuierliche Entladestrom liegt bei ca. 180A. Ein kurzzeitiger Pulsstrom liegt bei maximal ca. 480A. Der Wechselakku 1,2 ist damit hochstromfähig und liegt in der Leistungsklasse von ca. 10kW.The battery pack 7 is formed from a plurality of cell strands connected in parallel. Each cell string comprises a plurality of serially connected battery cells. In the embodiment shown, the battery pack is formed from six battery cell strings connected in parallel, each with twelve series-connected lithium-ion cells. The battery cells are type lithium-ion cells 18650 , The assembled battery pack 7 is cast as a protection against water with a good thermal conductivity resin. In the embodiment shown, the battery pack 7 a nominal voltage of about 43V. The battery capacity is about 19Ah. This corresponds to about 830Wh. The maximum continuous discharge current is approx. 180A. A short-term pulse current is a maximum of approx. 480A. The removable battery 1 . 2 is thus high current capable and is in the power class of about 10kW.

Die Zellenspannungen und die Temperatur werden von der Akkusteuerung 8 während des Betriebs überwacht. Im Fehlerfall wird der Anwender über eine LED-Leiste 12 in der oberen Abdeckung informiert und schaltet in kritischen Fällen (z.B. bei Überlast) ab. Die LED-Anzeige 12 gibt Auskunft über die Restladung des Akkupacks 7 und signalisiert im Fehlerfall dem Anwender den Fehler oder die Störung oder die Art des Fehlers/Störung über einen Lichtcode.The cell voltages and the temperature are taken from the battery control 8th monitored during operation. In case of error, the user is via an LED bar 12 informed in the upper cover and switches off in critical cases (eg overload). The LED indicator 12 gives information about the remaining charge of the battery pack 7 and signals to the user in case of error the error or the fault or the type of fault / fault via a light code.

Unter der LED-Anzeige 12 sitzt auch der Einschaltmechanismus 13 welcher den Wechselakku 1,2 einschaltet. Der Einschalter 13 wird mit einem Magneten eingeschaltet. Vorzugsweise kann der Notstopp-Magnet vom Steuerstrang genutzt werden. Somit wird kein mechanischer Schalter oder Taster benötigt, der bei rauen Umgebungsbedingungen Schaden nehmen könnte. Der Einschalter 13 liegt unter der Abdeckung 14 und ist komplett vor Wasser oder anderen Einflüssen geschützt.Under the LED display 12 also sits the power-up mechanism 13 which the removable battery 1 . 2 turns. The power switch 13 is turned on with a magnet. Preferably, the emergency stop magnet can be used by the control line. Thus, no mechanical switch or button is needed, which could be damaged in harsh environmental conditions. The power switch 13 lies under the cover 14 and is completely protected from water or other influences.

Die Pole des Akkuzellenpacks 7 sind mit dem Leistungskontakten 10,11 verbunden. Einer der Leistungskontakte 11 ist über den Leistungstrennschalter 9 mit einem Pol, hier mit dem Pluspol, des Akkuzellenpacks 7 elektrisch gekoppelt.The poles of the battery pack 7 are with the power contacts 10 . 11 connected. One of the service contacts 11 is via the circuit breaker 9 with one pole, here with the plus pole, the battery pack 7 electrically coupled.

Der Leistungstrennschalter 9 ist ausgebildet, um nur in einem aktivierten Zustand durchzuschalten. Der Wechselakku 1,2 ist damit in einem Grundzustand und im Fehlerfall an den Leistungskontakten 10,11 strom- und spannungslos. In anderen Worten liegt im Grundzustand und auch im Fehlerfall keine Spannung an den Leistungskontakten 10,11. Selbst wenn man die Leistungskontakte 10,11 berühren sollte, kann dies nicht zu einem Stromschlag führen.The circuit breaker 9 is designed to switch through only in an activated state. The removable battery 1 . 2 is thus in a basic state and in the event of a fault at the power contacts 10 . 11 energized and de-energized. In other words, there is no voltage at the power contacts in the ground state and also in the event of a fault 10 . 11 , Even if you have the power contacts 10 . 11 should not cause electric shock.

Die Akkusteuerung 8 ist eingerichtet, den Leistungstrennschalter 9 zu aktivieren. Der Leistungstrennschalter 9 wird von der Akkusteuerung 8 angesteuert. Der Leistungstrennschalter 9 schaltet nur durch, wenn er von der Akkusteuerung 8 aktiviert wird.The battery control 8th is set up, the circuit breaker 9 to activate. The circuit breaker 9 is from the battery control 8th driven. The circuit breaker 9 only turns on when it comes from the battery controller 8th is activated.

Für den Fall eines Kurzschlusses oder bei Überlastung im Betrieb ist zum Schutz eine Schmelzsicherung 15 vor dem Plus-Leistungsstecker 11 angeschlossen. Diese Schmelzsicherung 15 ist im Wartungsfall austauschbar.In the event of a short circuit or overload during operation, a fuse is used for protection 15 before the plus power connector 11 connected. This fuse 15 is interchangeable in case of maintenance.

Der Wechselakku 1,2 weist eine nicht-elektrische Kommunikationsschnittstelle 16 auf. Die nicht-elektrische Kommunikationsschnittstelle 16 ist ausgebildet, die Akkusteuerung 8 mit einer übergeordneten Steuerung 17 des Wassersportgeräts 3 oder mit einer übergeordneten Steuerung eines Ladegeräts kommunikativ zu koppeln.The removable battery 1 . 2 has a non-electrical communication interface 16 on. The non-electrical communication interface 16 is trained, the battery control 8th with a higher-level control 17 of the water sports equipment 3 or communicatively interfacing with a superordinate controller of a charger.

Die nicht-elektrische Kommunikationsschnittstelle 16 ist eine optische Schnittstelle. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die nicht-elektrische Kommunikationsschnittstelle 16 ein Infrarottransceiver.The non-electrical communication interface 16 is an optical interface. In the exemplary embodiment shown, the non-electrical communication interface 16 an infrared transceiver.

Die durch die Kommunikationsschnittstelle 16 ablaufende Kommunikation zwischen übergeordneter Steuerung 17 und Akkusteuerung 8 ermöglicht die Überwachung der Akku-Spannung, der Temperatur von Akku 7, Motor, Motortreiber 19 und Board 3, und ermittelt einen eventuellen Wassereinbruch in Akku 1,2 oder Board 3.The through the communication interface 16 ongoing communication between higher-level control 17 and battery control 8th allows monitoring the battery voltage, the temperature of battery 7 , Engine, engine driver 19 and board 3 , and detects a possible water leak in battery 1,2 or board 3 ,

Neben den zwei Leistungskontakten 10,11 weist der Wechselakku 1,2 keine weiteren elektrischen Schnittstellen am Gehäuse 6 auf.In addition to the two power contacts 10 . 11 has the removable battery 1 . 2 no further electrical interfaces on the housing 6 on.

Der Wechselakku 1,2 weist mehrere Temperatursensoren 20-23 auf. Ein Temperatursensor 20 misst die Temperatur im bzw. am Akkuzellenpack 8. Ein Temperatursensor 21 misst die Temperatur im bzw. am Leistungstrennschalter 9. Jeweils ein Temperatursensor 22,23 misst die Temperatur in bzw. an den Leistungskontakten 10,11. Die Akkusteuerung 8 aktiviert den Leistungstrennschalter 9 nur dann, wenn die jeweils gemessene Temperatur unterhalb einer entsprechenden vordefinierten Grenztemperatur ist.The removable battery 1 . 2 has several temperature sensors 20 - 23 on. A temperature sensor 20 measures the temperature in or on the battery pack 8th , A temperature sensor 21 measures the temperature in or at the circuit-breaker 9 , One temperature sensor each 22 . 23 Measures the temperature in or at the power contacts 10 . 11 , The battery control 8th activates the circuit breaker 9 only if the respectively measured temperature is below a corresponding predefined limit temperature.

Der Wechselakku 1,2 weist einen internen Wassersensor 25,26 auf, der Wasser innerhalb des Gehäuses 6 registriert. Die Akkusteuerung 8 aktiviert den Leistungstrennschalter 9 nur dann, wenn der interne Wassersensor 25,26 kein Wasser registriert. Ein interner Wassersensor 25 ist im Bereich unter dem Deckel 14, insbesondere nahe des Anzeigemoduls 12, angeordnet. Ein weiterer interner Wassersensor 26 kann im unteren Bereich des Wechselakkus 1,2 angeordnet sein.The removable battery 1 . 2 has an internal water sensor 25 . 26 on, the water inside the case 6 registered. The battery control 8th activates the circuit breaker 9 only if the internal water sensor 25 . 26 no water registered. An internal water sensor 25 is in the area under the lid 14 , in particular near the display module 12 arranged. Another internal water sensor 26 can be at the bottom of the removable battery 1 . 2 be arranged.

Die Akkusteuerung 8 kann dafür dem Anwender die Akkuspannung oder mögliche Fehler und Parameter über ein Anzeigemodul 12, insbesondere eine LED-Leiste signalisieren. Vorteilhaft wird dem Anwender ein Fehler so früh signalisiert, dass das Wassersportgerät 3 bzw. dessen Antriebsstrang noch fahrtüchtig genug ist, um das Wasser zu verlassen.The battery control 8th can provide the user with the battery voltage or possible errors and parameters via a display module 12 , in particular an LED bar signaling. Advantageously, the user is signaled an error so early that the water sports device 3 or whose powertrain is still roadworthy enough to leave the water.

Der Wechselakku 1,2 weist einen externen Wassersensor 27,28 auf. Der externe Wassersensor 27,28 registriert Wasser außerhalb des Gehäuses 6. Die Akkusteuerung 8 aktiviert den Leistungstrennschalter 7 nur dann, wenn der externe Wassersensor 27,28 kein Wasser registriert. Der externe Wassersensor 27,28 ist so im Gehäuse 6 angeordnet, dass er registriert, wenn in einem normalerweise abgedichteten Bereich 29 außerhalb des Gehäuses 6 Wasser steht. Bei dem normalerweise abgedichteten Bereich 29 handelt es sich um das Volumen zwischen der Wanne der Akkuaufnahme 4,5 und dem Wechselakku 1,2. Vorteilhaft ist jeweils ein externer Wassersensor 2,7,28 an den beiden Stirnseiten 30,31 des Wechselakkus 1,2 angeordnet.The removable battery 1 . 2 has an external water sensor 27 . 28 on. The external water sensor 27 . 28 registers water outside the housing 6 , The battery control 8th activates the circuit breaker 7 only if the external water sensor 27 . 28 no water registered. The external water sensor 27 . 28 is so in the case 6 arranged that he registered when in a normally sealed area 29 outside the case 6 Water stands. In the normally sealed area 29 it is the volume between the tub of the battery holder 4 . 5 and the removable battery 1 . 2 , In each case, an external water sensor is advantageous 2 . 7 . 28 on the two front sides 30 . 31 the removable battery 1 . 2 arranged.

Der Wechselakku 1,2 weist einen Magnetschalter 32,33 auf. Der Magnetschalter 32,33 wird bei korrektem Sitz des Wechselakkus 1,2 in einer Akkuaufnahme 4,5 durch einen entsprechenden Magneten 34 ausgelöst. Der Magnet 34 ist in bzw. hinter der Wandung der Akkuaufnahme 4,5 angeordnet. Der Magnetschalter 32,33 ist ein Reedschalter. Alternativ kann der Magnetschalter 32,33 beispielsweise ein Hall-Effekt-Magnetschalter sein. Die Akkusteuerung 8 aktiviert den Leistungstrennschalter 9 nur dann, wenn der Magnetschalter 32,33 den korrekten Sitz des Wechselakkus 1,2 in der Akkuaufnahme 4,5 signalisiert.The removable battery 1 . 2 has a magnetic switch 32 . 33 on. The magnetic switch 32 . 33 is when the replacement battery is seated correctly 1 . 2 in a battery holder 4 . 5 through a corresponding magnet 34 triggered. The magnet 34 is in or behind the wall of the battery holder 4 . 5 arranged. The magnetic switch 32 . 33 is a reed switch. Alternatively, the magnetic switch 32 . 33 for example, be a Hall effect magnetic switch. The battery control 8th activates the circuit breaker 9 just then when the magnet switch 32 . 33 the correct fit of the replaceable battery 1 . 2 in the battery holder 4 . 5 signaled.

Der Wechselakku 1,2 weist eine Verriegelungsmechanik 35 auf. Die Verriegelungsmechanik 35 verriegelt den Wechselakku 1,2 sicher in der Akkuaufnahme 4,5. Die Verriegelungsmechanik 35 umfasst Verriegelungsbolzen 36,37 die in korrespondierende Bolzenaufnahmen 38,39 in der Akkuaufnahme 4,5 eingreifen. Die Verriegelungsbolzen 36,37 werden durch eine Drehung am klappbaren Griffstück 40 in den Wechselakku 1,2 zurückgezogen. Im ausgefahrenen Zustand werden die Verriegelungsbolzen 36,37 dadurch arretiert, dass das Griffstück 40 in eine entsprechende Mulde 41 eingeklappt wird. Das Griffstück 40 wird im eingeklappten Zustand von einem Schnapper 42 gehalten. Die Akkusteuerung 8 aktiviert den Leistungstrennschalter 7 nur dann, wenn die übergeordnete Steuerung 17 des Wassersportgeräts 3 eine korrekte Verriegelung des Wechselakkus 1,2 in der Akkuaufnahme 4,5 kommuniziert oder wenn ein Ladegerät den Wechselakku 1,2 freischaltet. Die korrekte Verriegelung wird von der übergeordneten Steuerung 1,7 mittels Endlagenschaltern 43,44 in den Bolzenaufnahmen 38,39 erkannt. Bei den Endlagenschaltern 43,44 kann es sich zum Beispiel um Magnetschalter oder Positionsschalter handeln. Ein weiterer Positionsschalter 45 registriert die Stellung der Drehschreibe 46 des Verriegelungsmechanismus 35.The removable battery 1 . 2 has a locking mechanism 35 on. The locking mechanism 35 locks the removable battery 1 . 2 safe in the battery holder 4 . 5 , The locking mechanism 35 includes locking bolts 36 . 37 in the corresponding bolt receptacles 38 . 39 in the battery holder 4 . 5 intervention. The locking bolts 36 . 37 be by turning the folding handle 40 in the removable battery 1 . 2 withdrawn. In the extended state, the locking bolts 36 . 37 thereby arrested, that the handle 40 into a corresponding hollow 41 is folded. The handle 40 is in the folded state of a snapper 42 held. The battery control 8th activates the circuit breaker 7 only if the higher-level control 17 of the water sports equipment 3 a correct locking of the removable battery 1 . 2 in the battery holder 4 . 5 communicates or if a charger is the removable battery 1 . 2 unlocks. The correct interlock is provided by the higher-level controller 1 . 7 by means of limit switches 43 . 44 in the studs 38 . 39 recognized. At the limit switches 43 . 44 For example, it can be a magnetic switch or a position switch. Another position switch 45 registers the position of the writer 46 the locking mechanism 35 ,

In anderen Worten befindet sich in der Mitte des Wechselakkus 1,2 ein ausreichend großer Drehverschluss 46 mit einem ein- und ausklappbarem Tragegriff 40, der beim Einsetzen des Wechselakkus 1,2 mit nur einem Handgriff durch Drehen zwei bewegliche Verriegelungs-Bolzen 36,37 aus Edelstahl V4A in den Akku 1,2 zurückzieht. Nach dem Einsetzen des Wechselakkus 1,2 werden die Bolzen 36,37 durch Drehen des Griffstücks 40 wieder herausgefahren und verriegeln so den Wechselakku 1,2 in der Akkuaufnahme 4,5. Das einklappbare Griffstück 40 des Drehverschlusses 46 wird danach in einer einklemmenden Vertiefung 41 fixiert, um ein unbeabsichtigtes Lösen des Akkus 1,2 zu verhindern.In other words, it is in the middle of the removable battery 1 . 2 a sufficiently large screw cap 46 with a folding and unfolding carrying handle 40 when inserting the removable battery 1 . 2 with just one hand by turning two movable locking bolts 36 . 37 made of stainless steel V4A in the battery 1 . 2 withdraws. After inserting the removable battery 1 . 2 be the bolts 36 . 37 by turning the handle 40 pulled out again and lock so the removable battery 1 . 2 in the battery holder 4 . 5 , The retractable handle 40 of the screw cap 46 is then in a clamping recess 41 fixed to prevent unintentional release of the battery 1 . 2 to prevent.

Der Tragegriff 40 dient zum Tragen und zum Verriegeln. Dieser ist mit dem Verriegelungsmechanismus 35 verbunden. Zur Wasserdichtigkeit ist er mit einer Runddichtung und zusätzlichem Filzring versehen. Der Filzring hält Sand und groben Schmutz von der Runddichtung fern. Beim Einklappen des Haltegriffs 40 verriegelt er und bleibt in dieser Position. Mit dem Zeigefinger kann man diesen dann wieder entriegeln.The carrying handle 40 serves for carrying and locking. This is with the locking mechanism 35 connected. For waterproofness, it is provided with a round seal and additional felt ring. The felt ring keeps sand and coarse dirt away from the round seal. When folding the handle 40 he locks and stays in this position. With the index finger you can unlock it again.

Der Wechselakku 1,2 wiegt weniger als 15 kg und kann von einer Einzelperson getragen werdenThe removable battery 1 . 2 weighs less than 15 kg and can be carried by an individual

Der Wechselakku 1,2 weist einen weiteren Magnetschalter 13 auf, der den Wechselakku, insbesondere die Akkusteuerung 8 des Wechselakkus 1,2, einschaltet. Der weitere Magnetschalter 13 kann ebenfalls ein Reedschalter oder ein Hall-Effekt-Magnetschalter sein. Die Akkusteuerung 8 wird durch eine Wischgeste mit einem Magneten aktiviert. Ein Impuls des Magnetschalters 13 aktiviert die Akkusteuerung 8. Der Wechselakku 1,2 bleibt eingeschaltet, auch wenn der Magnet wieder entfernt wird. Der Wechselakku 1,2 kann sich zum Beispiel nach einer vordefinierten Zeit der Inaktivität automatisch abschalten.The removable battery 1 . 2 has another solenoid 13 on, the removable battery, especially the battery control 8th the removable battery 1 . 2 , turns on. The additional magnetic switch 13 can also be a reed switch or a Hall-effect magnetic switch. The battery control 8th is activated by a swipe gesture with a magnet. A pulse of the magnetic switch 13 activates the battery control 8th , The removable battery 1 . 2 stays on even when the magnet is removed. The removable battery 1 . 2 For example, it may automatically turn off after a predefined period of inactivity.

Das Gehäuse 6 weist einen Gehäusekorpus 48 und einen Deckel 14 auf. Der Gehäusekorpus 48 enthält ein Strangpressprofil 47 und zwei Seitenteile 49,50. Die Seitenteile 49,50 verschließen die offenen Stirnseiten des Strangpressprofils 47. An der Unterseite weist das Strangpressprofil Ausschnitte 51 für zwei Kontaktdome 52,53 mit den Leistungskontakten 10,11 und eine Bodenplatte 54 auf. Über die Bodenplatte 54 kann das Akkuzellenpack 7 abgasen (Überdruck abbauen), sollte eine Akkuzelle denaturieren.The housing 6 has a housing body 48 and a lid 14 on. The housing body 48 contains an extruded profile 47 and two side parts 49 . 50 , The side parts 49 . 50 close the open end faces of the extruded profile 47 , At the bottom, the extruded profile has cutouts 51 for two contact domes 52 . 53 with the power contacts 10 . 11 and a bottom plate 54 on. About the bottom plate 54 can the battery pack 7 exhaust (degrade pressure), should denature a battery cell.

Das Gehäuse 6 ist verwindungssteif, wasserdicht und explosionsgeschützt. Sämtliche Komponenten mit Wasserkontakt sind korrosionsbeständig.The housing 6 is torsion-resistant, waterproof and explosion-proof. All wetted components are corrosion resistant.

Die Maße des kompletten Wechselakkus 1,2 belaufen sich auf ca. 530 mm x 206 mm x 115 mm.The dimensions of the complete removable battery 1 . 2 amount to approx. 530 mm x 206 mm x 115 mm.

Der Gehäusekorpus 48 verjüngt sich leicht nach unten, sodass eine selbstfindende Passung erzeugt wird. Die besonderen Leistungskontakte 55,56 der Akkuaufnahme 4,5 sind ebenfalls selbstfindend ausgeführt.The housing body 48 it tapers slightly down to create a self-locating fit. The special power contacts 55 . 56 the battery holder 4 . 5 are also self-identifying.

Die Akkuaufnahme 4,5 des Wassersportgeräts 3 ist ausgebildet, um einen entsprechenden Wechselakku 1,2 aufzunehmen. Die Akkuaufnahme 4,5 weist einen korrespondierenden ersten Leistungskontakt 55, einen korrespondierenden zweiten Leistungskontakt 56 und eine korrespondierende nicht-elektrische Kommunikationsschnittstelle 57 auf.The battery holder 4 . 5 of the water sports equipment 3 is designed to a corresponding removable battery 1 . 2 take. The battery holder 4 . 5 has a corresponding first power contact 55 , a corresponding second power contact 56 and a corresponding non-electrical communication interface 57 on.

Die nicht-elektrische Kommunikationsschnittstelle 57 der Akkuaufnahme 4,5 ist eine optische Schnittstelle. Konkret handelt es sich im gezeigten Ausführungsbeispiel bei der nicht-elektrischen Kommunikationsschnittstelle um einen ein Infrarottransceiver.The non-electrical communication interface 57 the battery holder 4 . 5 is an optical interface. Specifically, in the embodiment shown, the non-electrical communication interface is an infrared transceiver.

Die Akkuaufnahme 4,5 umfasst einen Magneten 34, der ausgebildet ist, um bei korrektem Sitz des Wechselakkus 1,2 in der Akkuaufnahme 4,5 einen Magnetschalter 32,33 des Wechselakkus 1,2 zu schalten.The battery holder 4 . 5 includes a magnet 34 , which is adapted to the correct fit of the removable battery 1 . 2 in the battery holder 4 . 5 a magnetic switch 32 . 33 the removable battery 1 . 2 to switch.

Die Dichtungen 58,59 der Akkuaufnahme 4,5 und die Dichtungen 60,61 des Wechselakkus 1,2 bilden eine äußere Dichtlinie und eine innere Dichtlinie zwischen der Akkuaufnahme 4,5 und dem Wechselakku 1,2 aus. The seals 58 . 59 the battery holder 4 . 5 and the seals 60 . 61 the removable battery 1 . 2 Form an outer sealing line and an inner sealing line between the battery holder 4 . 5 and the removable battery 1 . 2 out.

Das Eigengewicht des Wechselakkus 1,2 erleichtert beim Einsetzen eine ausreichende Komprimierung der Dichtungen 58,59,61.The dead weight of the removable battery 1 . 2 facilitates sufficient compression of the seals when inserting 58 . 59 . 61 ,

Die äußere Dichtlinie 61 dichtet ein äußeres abgedichtetes Volumen 62 zwischen der Akkuaufnahme 4,5 und dem Wechselakku 1,2 gegen Umgebungsbedingungen ab. Die innere Dichtlinie 58,59 dichtet ein inneres abgedichtetes Volumen 63,64 zwischen der Akkuaufnahme 4,5 und dem Wechselakku 1,2 gegen das äußere abgedichtete Volumen 62 ab. Die Leistungskontakte 10,11,55,56 sind im inneren abgedichteten Volumens 63,64 angeordnet.The outer sealing line 61 seals an outer sealed volume 62 between the battery holder 4 . 5 and the removable battery 1 . 2 against environmental conditions. The inner sealing line 58 . 59 seals an inner sealed volume 63 . 64 between the battery holder 4 . 5 and the removable battery 1 . 2 against the outer sealed volume 62 from. The power contacts 10 . 11 . 55 . 56 are inside sealed volume 63 . 64 arranged.

Die Leistungskontakte 10,11 des Wechselakkus sind in den Kontaktdomen 52,53 des Wechselakkus 1,2 und die Leistungskontakte 55,56 der Akkuaufnahme 4,5 auf sockelartigen Erhebungen 65,66 des Wannenbodens der Akkuaufnahme 4,5 angeordnet. Die Kontaktdome 52,53 wirken deshalb wie eine Tauchglocke für die Leistungskontakte 10,11,55,56.The power contacts 10 . 11 of the replaceable battery are in the contact domes 52 . 53 the removable battery 1 . 2 and the power contacts 55 . 56 the battery holder 4 . 5 on pedestal elevations 65 . 66 the bottom of the battery holder 4 . 5 arranged. The contact dome 52 . 53 therefore act like a diving bell for the power contacts 10 . 11 . 55 . 56 ,

Der externe Wassersensor 27,28 des Wechselakkus 1,2 ist derart angeordnet, dass er auslöst, wenn in dem äußeren abgedichteten Volumen 62 Wasser steht. Konkret löst der externe Wassersensor 27,28 aus, wenn das Wasser so hoch steht, dass es im inneren abgedichteten Volumen 63,64 im Wesentlichen bis zu den Leistungskontakten 55,56 der Akkuaufnahme 4,5 auf den sockelartigen Erhebungen 65,66 des Wannenbodens reichen würde.The external water sensor 27 . 28 the removable battery 1 . 2 is arranged so that it triggers when in the outer sealed volume 62 Water stands. Specifically, the external water sensor triggers 27 . 28 off when the water is so high that it is inside sealed volume 63 . 64 essentially up to the power contacts 55 . 56 the battery holder 4 . 5 on the pedestal-like elevations 65 . 66 of the tub floor would suffice.

Zusammenfassend kann folgendes gesagt werden:In summary, the following can be said:

Der Leistungstrennschalter 9 dient als Schalter am Pluspol 11 des Akkus 1,2. Diese Schalterzustände (AN/AUS) werden mit antiseriell-geschalteten MOSFETs realisiert. MOSFETs sollten im Betrieb stets gekühlt werden. Diese werden deshalb mit der bestückten Platine an das Alugehäuse 47 montiert, um ausreichend Wärme abzuführen.The circuit breaker 9 serves as a switch on the positive pole 11 of the battery 1 . 2 , These switch states (ON / OFF) are realized with anti-serially switched MOSFETs. MOSFETs should always be cooled during operation. These are therefore with the assembled board to the aluminum housing 47 mounted to dissipate sufficient heat.

Im ausgeschalteten Zustand ist durch den Leistungstrennschalter 9 keine Spannung an den Leistungskontakten 10,11 anliegend und man kann keinen Stromschlag bekommen. Der Leistungstrennschalter 9 schaltet nur durch, wenn alle erforderlichen Parameter erfüllt sind. Die Parameter werden von der Akkusteuerung 8 erfasst und ausgewertet. Die erforderlichen Parameter sind:

  • - Akkutemperatur im Sollbereich
    • Fahrbetrieb: < 65°C
    • Ladebetrieb: < 45°C
  • - Akkuspannung im Sollbereich: 50,4 - 24 VDC.
  • - Zellenspannung im Sollbereich: 4,2 - 2,0 VDC.
  • - Wechselakku ist im Board verriegelt oder in der Ladestation.
  • - Wechselakku hat keinen Kontakt mit Wasser.
  • - Temperatur der Leistungsstecker: < 80°C.
  • - Temperatur des Leistungstrennschalters: < 80°C.
  • - Kein Kurzschluss am Ausgang.
In the off state is through the circuit breaker 9 no voltage at the power contacts 10 . 11 fitting and you can not get an electric shock. The circuit breaker 9 only switches if all required parameters are fulfilled. The parameters are from the battery controller 8th recorded and evaluated. The required parameters are:
  • - Battery temperature in the target range
    • Driving: <65 ° C
    • Charging mode: <45 ° C
  • - Battery voltage in the nominal range: 50.4 - 24 VDC.
  • - Cell voltage in the nominal range: 4.2 - 2.0 VDC.
  • - Replaceable battery is locked in the board or in the charging station.
  • - Replacement battery has no contact with water.
  • - Temperature of the power connector: <80 ° C.
  • - Temperature of the circuit breaker: <80 ° C.
  • - No short circuit at the output.

Sollte der Anwender den Akku 1,2 versehentlich ins Wasser legen, kann kein Kurzschluss entstehen, da die Spannung nur zugeschaltet wird, wenn der Akku 1,2 in die Akkuaufnahme 4,5 gesteckt ist und alle erforderlichen Parameter gegeben sind.Should the user use the battery 1 . 2 accidentally put into the water, no short circuit can occur because the voltage is only switched on when the battery 1 . 2 in the battery holder 4 . 5 plugged in and all necessary parameters are given.

Die 4 zeigt eine vereinfachte Schnittdarstellung durch einen Kontaktdom 52,53 des Wechselakkus 1,2.The 4 shows a simplified sectional view through a contact dome 52 . 53 the removable battery 1 . 2 ,

Die Akkuaufnahme 4 ,5 ist als Wanne mit einem Wannenboden ausgebildet. Die Akkuaufnahme 4,5 weist zwei sockelartige Erhebungen 65,66 im Wannenboden auf.The battery holder 4 , 5 is designed as a tub with a tub bottom. The battery holder 4 . 5 has two pedestal-like elevations 65 . 66 in the tub floor.

Unter bzw. in der Erhebung 65,66 sind zwei Gewindebuchsen 75 fixiert. Die Gewindebuchsen 75 können - je nach Fertigungsmethode für die Akkuaufnahme 4,5 - zum Beispiel eingespritzt oder einlaminiert sein. An den Unterseiten der Gewindebuchsen 75 ist eine äußere Kontaktschiene 77 elektrisch leitend verschraubt. Über die äußeren Kontaktschienen 77 kann die von dem Wechselakku bereitgestellte elektrische Energie abgenommen werden.Under or in the survey 65 . 66 are two threaded bushings 75 fixed. The threaded bushes 75 can - depending on the manufacturing method for the battery 4 . 5 - For example, be injected or laminated. On the undersides of the threaded bushes 75 is an outer contact rail 77 electrically conductive bolted. About the outer contact rails 77 The electrical energy provided by the removable battery can be removed.

Auf den Oberseiten der Erhebungen 65,66 ist jeweils eine innere Kontaktschiene 76 angeordnet. Die innere Kontaktschiene kann mit einer Silberlegierung beschichtet sein, um Korrosion zu vermindern. Auf der inneren Kontaktschiene 76 ist jeweils einer der Leistungskontakte 55,56 angeordnet. Die innere Kontaktschiene 76 weist Durchgangslöcher auf, sodass (in dieser Reihenfolge) der Leistungskontakt 55,56 mittels zweier Schrauben 74 mit der inneren Kontaktschiene 76, den Gewindebuchsen 75 und der äußeren Kontaktschiene 77 elektrisch leitend verschraubt ist.On the tops of the surveys 65 . 66 is in each case an inner contact rail 76 arranged. The inner contact rail may be coated with a silver alloy to reduce corrosion. On the inner contact rail 76 is one of the power contacts 55 . 56 arranged. The inner contact rail 76 has through holes so that (in this order) the power contact 55 . 56 by means of two screws 74 with the inner contact rail 76 , the threaded bushings 75 and the outer contact rail 77 electrically conductively screwed.

Die Leistungskontakte 55,56 der Akkuaufnahme 4,5 sind als Buchse ausgebildet. Sie weisen jeweils eine Mehrzahl von schwimmend gelagerten und klauenartig angeordneten Kontaktzungen auf. Die Kontaktzungen enthalten Kupfer und sind ebenfalls mit einer Silberlegierung überzogen.The power contacts 55 . 56 the battery holder 4 . 5 are designed as a socket. They each have a plurality of floating and claw-like arranged contact tongues. The reeds contain copper and are also coated with a silver alloy.

Am Fuß der Erhebungen 65,66 ist jeweils eine umlaufende Dichtung 58,59 angeordnet. Sollte sich etwas Wasser in der Akkuaufnahme 4,5 befinden, ist das durch die erhöhte Position der Leistungskontakte 55,56 unschädlich.At the foot of the surveys 65 . 66 is in each case a circumferential seal 58 . 59 arranged. Should some water in the battery holder 4 . 5 This is due to the elevated position of the power contacts 55 . 56 harmless.

Die Kontaktdome 52,53 sind im Wesentlichen glockenförmig. Am unteren offenen Umfang der Kontaktdome 52,53 ist eine ringförmige Verdickung 67 integral angeordnet. Die Dichtung 58,59 am Fuß wird mit dem Eigengewicht des Akkus 1,2 belastet. Die ringförmige Verdickung 67 führt zu einer hohen Flächenpressung und einem tiefen Einsinken in eine korrespondierende elastische Dichtung 58,59 am Fuß der Erhebung 65,66. Dies führt zu einer besonders guten Abdichtung. Die Kontaktdome 52,53 sind Kunststoffformteile.The contact dome 52 . 53 are essentially bell-shaped. At the lower open circumference of the contact dome 52 . 53 is an annular thickening 67 arranged integrally. The seal 58 . 59 at the foot is using the dead weight of the battery 1 . 2 loaded. The annular thickening 67 leads to a high surface pressure and a deep sinking into a corresponding elastic seal 58 . 59 at the foot of the survey 65 . 66 , This leads to a particularly good seal. The contact dome 52 . 53 are plastic moldings.

Die Leistungskontakte 10,11 des Wechselakkus sind als massive Zunge (Stecker) ausgebildet. Die massive Zungen 10,11 erstrecken sich in den Kontaktdomen 52,53 senkrecht vom Boden des Wechselakkus 1,2 gerade nach unten.The power contacts 10 . 11 of the removable battery are designed as massive tongue (plug). The massive tongues 10 . 11 extend in the contact domes 52 . 53 perpendicular to the bottom of the removable battery 1 . 2 straight down.

Ein metallischer Gegenhalter 71 ist von außen/oben mit dem jeweiligen Kontaktdom 52,53 verbunden, insbesondere verschraubt. Die Kontaktdome 52,53 weisen zu diesem Zweck integrale Gewindebuchsen auf. Die Kontaktdome 52,53 weisen eine zentrale Öffnung in ihrer Kuppel auf. Am Umfang der Öffnung wird die Grenzfläche zwischen dem jeweiligen Kontaktdom 52,53 und dem Gegenhalter 71 abgedichtet, zum Beispiel mittels eines entsprechenden O-Rings 72. Die Öffnung der Kuppel entspricht im Wesentlichen der Form der Befestigungsfläche der Leistungskontakte 10,11. Die Leistungskontakte 10,11 werden in die Öffnung der Kuppel passgenau eingesetzt und dort an dem entsprechenden Gegenhalter 71, z.B. mittels Schrauben 69, befestigt. Der Gegenhalter weist dafür Gewindesacklöcher 70 auf. Durch die Gewindesacklöcher 70 werden Leckagen vermieden. Zwischen der jeweiligen Befestigungsfläche der Leistungskontakte10,11 und dem zugehörigen Gegenhalter 71 ist eine Dichtung 73 angeordnet. Bei der Dichtung 73 kann es sich z.B. um einen O-Ring handeln.A metallic counterholder 71 is from outside / above with the respective contact dome 52 . 53 connected, in particular screwed. The contact dome 52 . 53 have integral threaded bushes for this purpose. The contact dome 52 . 53 have a central opening in their dome. At the periphery of the opening, the interface between the respective contact dome 52 . 53 and the counterpart 71 sealed, for example by means of a corresponding O-ring 72 , The opening of the dome essentially corresponds to the shape of the mounting surface of the power contacts 10 . 11 , The power contacts 10 . 11 are inserted into the opening of the dome accurately and there to the corresponding counter-holder 71 , eg by means of screws 69 , attached. The counter-holder has threaded blind holes 70 on. Through the threaded blind holes 70 leaks are avoided. Between the respective mounting surface of the power contacts 10 . 11 and the associated counterholder 71 is a seal 73 arranged. At the seal 73 For example, it can be an O-ring.

Über den entsprechenden Gegenhalter 71 wird der jeweilige Leistungskontakt 10,11 elektrisch kontaktiert, z.B. mit dem Akkuzellenpack 7 verbunden.About the corresponding counterholder 71 becomes the respective power contact 10 . 11 electrically contacted, eg with the battery pack 7 connected.

Durch die beschriebene Konstruktion lassen sich die Leistungskontakte 10,11 auch dann noch leicht austauschen, wenn das Innere des Wechselakkus vollständig vergossen ist. Das Innere der Wechselakkus kann vergossen werden, um den Wärmetransfer zu verbessern und/oder um die Bauteile im Wechselakku gegen eindringendes Wasser zu schützen.By the construction described can be the power contacts 10 . 11 even then easily replace when the interior of the removable battery is completely shed. The interior of the removable batteries can be potted to improve the heat transfer and / or to protect the components in the removable battery against ingress of water.

Die Leistungskontakte 10,11 sind bis ca. 300A belastbar. Sie enthalten Aluminium und sind mit einer Silberlegierung überzogen. Dies macht sie besonders korrosionsbeständig. Die Temperatur der Leistungskontakte 10,11 wird von der Akkusteuerung 8 überwacht.The power contacts 10 . 11 are loadable up to approx. 300A. They contain aluminum and are covered with a silver alloy. This makes them particularly corrosion resistant. The temperature of the power contacts 10 . 11 is from the battery control 8th supervised.

Wird die massive Zunge 10,11 in einen Leistungskontakt 55,56 der Akkuaufnahme 4,5 eingeführt, stützen sich die Kontaktzungen im Inneren des weiblichen Leistungskontakts 55,56 der Akkuaufnahme 4,5 gegen die innere Kontaktschiene 76 ab.Will the massive tongue 10 . 11 into a power contact 55 . 56 the battery holder 4 . 5 introduced, the contact tongues are supported inside the female power contact 55 . 56 the battery holder 4 . 5 against the inner contact rail 76 from.

Durch die Anordnung der Leistungskontakte 10,11 an den entgegengesetzten Enden (Stirnseiten) des Wechselakkus 1,2 sind die Leistungskontakte 10,11,55,56 weit auseinander platziert. Dies reduziert die Gefahr eines Kurzschlusses durch Wassereinbruch zusätzlich.By the arrangement of the power contacts 10 . 11 at the opposite ends (front sides) of the removable battery 1 . 2 are the power contacts 10 . 11 . 55 . 56 placed far apart. This additionally reduces the risk of a short circuit due to water ingress.

Die 5 zeigt eine vereinfachte Schnittdarstellung durch den Wechselakku 1,2 im Bereich der oberen Abdichtung.The 5 shows a simplified sectional view through the removable battery 1 . 2 in the area of the upper seal.

Der Deckel 14 steht allseitig über den Gehäusekorpus 48 über. Der Wechselakku 1,2 weist eine Profildichtung 68 auf. Die Profildichtung 68 ist am Umfang des Deckels 14 angeordnet und umgreift den Deckel 14. Die Profildichtung 68 weist eine nach außen weisende erste Dichtlippe 60 auf. Die erste Dichtlippe 60 ist ausgebildet, um Schmutz und Spritzwasser abzuweisen. Die Profildichtung 68 weist eine nach unten gerichtete zweite Dichtlippe 61 auf. Die zweite Dichtlippe 61 ist ausgebildet, um bei in die Akkuaufnahme 4,5 eingesetztem Wechselakku 1,2 die Akkuaufnahme 4,5 vollständig gegen Wasser abzudichten.The lid 14 stands on all sides over the housing body 48 over. The removable battery 1 . 2 has a profile seal 68 on. The profile seal 68 is at the periphery of the lid 14 arranged and surrounds the lid 14 , The profile seal 68 has an outwardly facing first sealing lip 60 on. The first sealing lip 60 is designed to repel dirt and spray. The profile seal 68 has a downwardly directed second sealing lip 61 on. The second sealing lip 61 is designed to be in the battery holder 4 . 5 inserted replacement battery 1 . 2 the battery holder 4 . 5 completely sealed against water.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (15)

Wechselakku für ein elektrisch angetriebenes Wassersportgerät, insbesondere für ein elektrisches Surfbrett, wobei der Wechselakku ein abgedichtetes Gehäuse, ein Akkuzellenpack, eine Akkusteuerung, einen Leistungstrennschalter, einen ersten Leistungskontakt und einen zweiten Leistungskontakt umfasst, wobei der Wechselakku eingerichtet ist, eine Antriebseinheit des Wassersportgeräts über die Leistungskontakte mit Energie zu versorgen, wobei zumindest einer der Leistungskontakte über den Leistungstrennschalter mit dem Akkuzellenpack elektrisch gekoppelt ist, wobei der Leistungstrennschalter eingerichtet ist, nur in einem aktivierten Zustand durchzuschalten, sodass der Wechselakku in einem Grundzustand und in einem Fehlerfall an den Leistungskontakten strom- und spannungslos ist, und wobei die Akkusteuerung eingerichtet ist, den Leistungstrennschalter zu aktivieren, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselakku weiterhin eine nicht-elektrische Kommunikationsschnittstelle aufweist, die eingerichtet ist, die Akkusteuerung mit einer übergeordneten Steuerung des Wassersportgeräts oder mit einer übergeordneten Steuerung eines Ladegeräts kommunikativ zu koppeln. Replacement battery for an electrically powered water sports equipment, in particular for an electric surfboard, wherein the removable battery comprises a sealed housing, a battery pack, a battery controller, a circuit breaker, a first power contact and a second power contact, wherein the Wechselakku is set, a drive unit of the water sports device on the Power contacts supplied with power, wherein at least one of the power contacts via the power circuit breaker to the battery pack is coupled, the power circuit breaker is configured to turn on only in an activated state, so that the removable battery in a ground state and in a fault on the power contacts current and is de-energized, and wherein the battery controller is adapted to activate the power circuit breaker, characterized in that the removable battery further comprises a non-electrical communication interface, i It is set up to couple the battery control communicatively with a higher-level controller of the water sports device or with a superordinate controller of a charger. Wechselakku nach Anspruch 1, wobei die nicht-elektrische Kommunikationsschnittstelle eine optische Schnittstelle, insbesondere ein Infrarottransceiver, ist. Replaceable battery after Claim 1 , wherein the non-electrical communication interface is an optical interface, in particular an infrared transceiver. Wechselakku nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Wechselakku neben den zwei Leistungskontakten keine weiteren elektrischen Schnittstellen am Gehäuse aufweist. Replacement battery according to one of the preceding claims, wherein the removable battery in addition to the two power contacts has no further electrical interfaces on the housing. Wechselakku nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Wechselakku einen oder mehrere Temperatursensoren aufweist, und die Temperatursensoren eingerichtet sind, die Temperatur im/am Akkuzellenpack und/oder im/am Leistungstrennschalter und/oder in/an den Leistungskontakten zu messen, und wobei die Akkusteuerung den Leistungstrennschalter nur aktiviert, wenn die jeweils gemessene Temperatur unterhalb einer vordefinierten Grenztemperatur ist. The removable battery according to claim 1, wherein the removable battery has one or more temperature sensors, and the temperature sensors are configured to measure the temperature in the battery pack and / or in the power circuit breaker and / or in the power contacts, and wherein the battery controller the circuit breaker is activated only if the measured temperature is below a predefined limit temperature. Wechselakku nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Wechselakku zumindest einen internen Wassersensor aufweist, der ausgebildet ist, Wasser innerhalb des Gehäuses zu registrieren, und wobei die Akkusteuerung den Leistungstrennschalter nur aktiviert, wenn der interne Wassersensor kein Wasser registriert. The replaceable battery of claim 1, wherein the removable battery has at least one internal water sensor configured to register water within the housing, and wherein the battery controller activates the power circuit breaker only when the internal water sensor does not register water. Wechselakku nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Wechselakku zumindest einen externen Wassersensor aufweist, der ausgebildet ist, Wasser außerhalb des Gehäuses zu registrieren, und wobei die Akkusteuerung den Leistungstrennschalter nur aktiviert, wenn der externe Wassersensor kein Wasser, insbesondere in einem normalerweise abgedichteten Bereich außerhalb des Gehäuses, registriert. The removable battery according to claim 1, wherein the removable battery has at least one external water sensor configured to register water outside the housing, and wherein the battery controller activates the power circuit breaker only when the external water sensor is not water, especially in a normally sealed area outside of the housing, registered. Wechselakku nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Wechselakku zumindest einen Magnetschalter aufweist, der ausgebildet ist, bei korrektem Sitz des Wechselakkus in einer Akkuaufnahme des Wassersportgeräts oder des Ladegeräts durch einen Magnet in der Akkuaufnahme ausgelöst zu werden, und wobei die Akkusteuerung den Leistungstrennschalter nur aktiviert, wenn der Magnetschalter den korrekten Sitz des Wechselakkus in der Akkuaufnahme signalisiert. Replacement battery according to one of the preceding claims, wherein the removable battery has at least one magnetic switch which is designed to be triggered by a magnet in the battery holder with a correct fit of the removable battery in a battery holder of the water sports equipment or the charger, and wherein the battery control only activates the power circuit breaker when the magnetic switch signals the correct fit of the removable battery in the battery holder. Wechselakku nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Wechselakku eine Verriegelungsmechanik aufweist, die ausgebildet ist, den Wechselakku sicher in der Akkuaufnahme zu verriegeln, wobei die Akkusteuerung den Leistungstrennschalter nur aktiviert, wenn die übergeordnete Steuerung des Wassersportgeräts eine korrekte Verriegelung des Wechselakkus in der Akkuaufnahme kommuniziert oder wenn ein Ladegerät den Wechselakku freischaltet. Replacement battery according to one of the preceding claims, wherein the removable battery has a locking mechanism which is designed to securely lock the removable battery in the battery holder, the battery control only activates the power circuit breaker when the higher-level controller of the water sports device communicates a correct locking of the removable battery in the battery holder or if a charger unlocks the removable battery. Wechselakku nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Wechselakku einen Magnetschalter aufweist, der den Wechselakku, insbesondere die Akkusteuerung, einschaltet. Replacement battery according to one of the preceding claims, wherein the removable battery has a magnetic switch, which turns on the removable battery, in particular the Akkureuerung. Wechselakku nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Gehäuse einen Gehäusekorpus und einen Deckel aufweist, wobei der Deckel allseitig über den Gehäusekorpus übersteht und wobei ferner der Wechselakku eine Profildichtung aufweist; wobei die Profildichtung am Umfang des Deckels angeordnet ist und den Deckel umgreift; wobei die Profildichtung eine nach Außen weisende erste Dichtlippe aufweist, die ausgebildet ist, um Schmutz und Spritzwasser abzuweisen, und wobei die Profildichtung eine nach unten gerichtete zweite Dichtlippe aufweist, die ausgebildet ist, um bei eingesetztem Wechselakku die Akkuaufnahme vollständig gegen Wasser abzudichten. Replacement battery according to one of the preceding claims, wherein the housing has a housing body and a lid, wherein the lid protrudes on all sides over the housing body and further wherein the removable battery has a profile seal; wherein the profile seal is arranged on the circumference of the lid and engages around the lid; wherein the profile seal has an outwardly facing first sealing lip which is designed to repel dirt and spray, and wherein the profile seal has a downwardly directed second sealing lip, which is designed to completely seal the battery holder against water when the replacement battery is inserted. Wechselakku nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Wechselakku zwei Kontaktdome aufweist, wobei die Kontaktdome im Wesentlichen glockenförmig sind, und wobei sich die Leistungskontakte des Wechselakkus jeweils von oben in einen der Kontaktdome hinein erstrecken, insbesondere wobei die Leistungskontakte als massive Zunge ausgebildet sind, und insbesondere wobei die Kontaktdome gegen die Leistungskontakte abgedichtet sind. The removable battery according to claim 1, wherein the removable battery has two contact domes, wherein the contact domes are substantially bell-shaped, and wherein the power contacts of the removable battery each extend from above into one of the contact domes, in particular wherein the power contacts are formed as a solid tongue, and especially where the Contact domes are sealed against the power contacts. Akkuaufnahme eines Wassersportgeräts, ausgebildet, um einen Wechselakku nach einem der vorherigen Ansprüche aufzunehmen, wobei die Akkuaufnahme einen korrespondierenden ersten Leistungskontakt, einen korrespondierenden zweiten Leistungskontakt und eine korrespondierende nicht-elektrische Kommunikationsschnittstelle aufweist, insbesondere wobei die nicht-elektrische Kommunikationsschnittstelle eine optische Schnittstelle, vorzugsweise ein Infrarottransceiver, ist. insbesondere wobei die Akkuaufnahme einen Magneten umfasst, ausgebildet, um bei korrektem Sitz eines Wechselakkus in der Akkuaufnahme einen Magnetschalter des Wechselakkus zu schalten. Battery receptacle of a water sports device, adapted to receive a removable battery according to one of the preceding claims, wherein the battery receptacle has a corresponding first power contact, a corresponding second power contact and a corresponding non-electrical communication interface, in particular wherein the non-electrical communication interface, an optical interface, preferably a Infrared transceiver, is. in particular wherein the battery holder comprises a magnet, designed to switch a magnetic switch of the removable battery with correct fit of a removable battery in the battery holder. Akkuaufnahme nach Anspruch 12, wobei die Akkuaufnahme als Wanne mit einem Wannenboden ausgebildet ist, und wobei die Akkuaufnahme zwei sockelartige Erhebungen im Wannenboden ausweist, auf denen jeweils einer der Leistungskontakte angeordnet sind, insbesondere wobei am Fuß der Erhebungen jeweils eine umlaufende Dichtung angeordnet ist, und insbesondere wobei die Leistungskontakte jeweils eine Mehrzahl von schwimmend gelagerten und insbesondere klauenartig angeordneten Kontaktzungen aufweisen. Battery holder after Claim 12 wherein the battery receptacle is formed as a trough with a tub bottom, and wherein the battery receptacle identifies two socket-like elevations in the tub bottom, on each of which one of the power contacts are arranged, in particular wherein at the foot of the elevations each have a circumferential seal is arranged, and in particular wherein the power contacts each having a plurality of floatingly mounted and in particular claw-like arranged contact tongues. Wassersportgerät mit einer Akkuaufnahme nach einem der Ansprüche 12 bis 13 und einem Wechselakku nach einem der Ansprüche 1 bis 11, insbesondere wobei die Dichtungen der Akkuaufnahme und die Dichtungen des Wechselakkus eine äußere Dichtlinie und eine innere Dichtlinie zwischen der Akkuaufnahme und dem Wechselakku ausbilden, insbesondere wobei die äußere Dichtlinie ein äußeres abgedichtetes Volumen zwischen der Akkuaufnahme und dem Wechselakku gegen Umgebungsbedingungen und die innere Dichtlinie ein inneres abgedichtetes Volumen zwischen der Akkuaufnahme und dem Wechselakku gegen das äußere abgedichtete Volumen abdichtet, insbesondere wobei die Leistungskontakte im inneren abgedichteten Volumen angeordnet sind, und insbesondere wobei die Leistungskontakte des Wechselakkus in Kontaktdomen des Wechselakkus und die Leistungskontakte der Akkuaufnahme auf sockelartigen Erhebungen des Wannenbodens der Akkuaufnahme angeordnet sind, sodass die Kontaktdome wie eine Tauchglocke für die Leistungskontakte wirken. Water sports equipment with a battery after one of the Claims 12 to 13 and a removable battery after one of the Claims 1 to 11 In particular wherein the seals of the battery holder and the seals of the removable battery form an outer sealing line and an inner sealing line between the battery holder and the removable battery, in particular wherein the outer sealing line an outer sealed volume between the battery holder and the Wechselakku against environmental conditions and the inner sealing line an inner sealed sealed volume between the battery receptacle and the removable battery against the outer sealed volume, in particular wherein the power contacts are arranged in the inner sealed volume, and in particular wherein the power contacts of the removable battery in Kontaktdomen the removable battery and the power contacts of the battery receptacle arranged on pedestal-like elevations of the trough bottom of the battery receptacle are so that the contact dome act like a diving bell for the power contacts. Wassersportgerät nach Anspruch 14, wobei der externe Wassersensor des Wechselakkus derart angeordnet ist, dass er auslöst, wenn in dem äußeren abgedichteten Volumen Wasser steht, insbesondere wenn das Wasser einen Pegel erreicht, so dass es in dem inneren abgedichteten Volumen im Wesentlichen bis zu den Leistungskontakten der Akkuaufnahme auf den sockelartigen Erhebungen des Wannenbodens reicht. Water sports equipment after Claim 14 wherein the external water sensor of the removable battery is arranged such that it triggers when water is in the outer sealed volume, in particular when the water reaches a level, so that in the inner sealed volume substantially to the power contacts of the battery holder on the pedestal-like elevations of the tub bottom reaches.
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