DE102008024007A1 - Akkumulator-Einheit und damit ausgestattetes Elektrofahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Akkumulator-Einheit (A) und ein damit ausgestattetes Elektrofahrzeug, insbesondere Elektro-Roller, wobei die Akkumulator-Einheit (A) als eine aus dem Elektrofahrzeug (RL) entnehmbare und tragbare Einheit ausgestaltet ist. Hierzu wird vorgeschlagen, dass die Akkumulator-Einheit (A) ein Gehäuse (G) aufweist, dessen Form an eine in dem Elektrofahrzeug vorgesehene Ausnahme-Vorrichtung angepasst ist, die zur mechanischen Aufnahme zumindest eines Teils des Gehäuses (G) dient, und dass das Gehäuse (G) der Akkumulator-Einheit (A) auf seiner Oberseite mindestens einen Tragegriff (GR) aufweist. Somit kann die Akku-Einheit (A) zum Aufladen sehr einfach vom Benutzer aus dem Elektrofahrzeug entnommen, zu einem entfernten Ladegerät getragen und dort angeschlossen werden sowie nach erfolgter Aufladung wieder zum Elektrofahrzeug zurückgebracht und dort wieder eingesetzt werden. Es kann damit insbesondere ein sehr benutzerfreundliches wechselbares Akkusystem für einen Elektro-Roller realisiert werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Akkumulator-Einheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein damit ausgestattetes Elektrofahrzeug, insbesondere einen Elektro-Roller.
  • Der Einsatz von Elektroantrieben in Fahrzeugen gewinnt zunehmend an Bedeutung. Neben Elektroautos kommen auch immer mehr mit Elektroantrieben ausgestattete Zweiräder, insbesondere in Gestalt von Elektro-Rollern, auf den Markt. Zum Antrieb werden immer leistungsfähigere Akkumulatoren, wie z. B. Lithium-Polymer-Akkus, verwendet. Dennoch müssen auch diese von Zeit zu Zeit wieder aufgeladen werden. Da insbesondere bei einem Elektro-Roller üblicherweise kein Generator zur Aufladung des Akkumulators vorgesehen wird, muss der Akkumulatoren bzw. die Akkumulator-Einheit zum Aufladen mit einem passenden externen Ladegerät verbunden werden.
  • Üblicherweise sind die Akkumulator-Einheiten in dem Elektrofahrzeug fest montiert und sollen nur für Werkstattpersonal oder fachkundigen Benutzern demontierbar bzw. aus dem Elektrofahrzeug entnehmbar sein. Die herkömmliche Akkumulator-Einheit weist einen Steckverbinder zum Anschluss an ein externes Ladegerät auf. Häufig ist der Steckverbinder als eine an dem Gehäuse des Fahrzeuges montierte Buchse ausgebildet, welche leicht von Außen zugänglich ist. Zur Aufladung braucht der Benutzer nur noch den passenden Stecker des Ladegerätes in die Buchse einzuführen.
  • Jedoch besteht oft das Problem, dass vor Ort kein Netzanschluss für das Ladegerät zur Verfügung steht. Befindet sich z. B. das Elektrofahrzeug bzw. der Elektro-Roller auf einem öffentlichen Parkplatz oder Abstellplatz eines Mietshauses (Hinterhof, Tiefgarage etc.), so steht dem Benutzer im Regelfall kein Netzanschluss zur Verfügung. Somit kann der Benutzer den Akkumulator nicht aufladen oder kann evtl. nur versuchen, den Netzanschluss über ein Verlängerungskabel herzustellen. Wünschenswert wäre es, eine eher praktikable und weniger aufwendige Lösung zu haben.
  • Deshalb ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Akkumulator-Einheit der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass jederzeit eine benutzerfreundliche Aufladung der Akkumulator-Einheit möglich ist. Auch soll ein Elektrofahrzeug vorgeschlagen werden, dass mit einer solchen Akkumulator-Einheit ausgestattet werden kann.
  • Gelöst wird die Aufgabe durch eine Akkumulator-Einheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch ein Elektrofahrzeug mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs.
  • Demnach wird eine Akkumulator-Einheit mit einem Gehäuse vorgeschlagen, dessen Form an eine in dem Elektrofahrzeug vorgesehene Aufnahme-Vorrichtung angepasst ist, die zur mechanischen Aufnahme zumindest eines Teils des Gehäuses dient, wobei das Gehäuse der Akkumulator-Einheit auf seiner Oberseite mindestens einen Tragegriff aufweist.
  • Somit kann die erfindungsgemäße Akkumulator-Einheit, die im weiteren auch kurz Akku-Einheit genannt wird, zum Aufladen sehr einfach vom Benutzer aus dem Elektrofahrzeug entnommen, zu einem entfernten Ladegerät getragen und dort angeschlossen werden, sowie nach erfolgter Aufladung wieder zum Elektrofahrzeug zurück gebracht und dort wieder eingesetzt werden.
  • Es kann damit beispielsweise ein sehr benutzerfreundliches wechselbares Akkusystem für einen Elektro-Roller realisiert werden. Als Speichermedium für die Elektrizität dient vorzugsweise ein Lithium-Polymer Akku. Der Akku ist z. B. in einer Kunststoffbox integriert, die zum Schutz des Akkus beim Transport dient. Diese Akku-Einheit bzw. Batteriebox ist z. B. in dem Elektro-Roller unterhalb der Sitzbank in einer geführten Halterung der Aufnahme-Vorrichtung eingesetzt und wird somit dort insbesondere durch Formschluss schnell lösbar fixiert. Vorzugsweise dient die Aufnahme-Vorrichtung auch zum elektrischen Anschluss der Akku-Einheit an einen Elektroantrieb bzw. -motor des Fahrzeuges.
  • Die Akku-Einheit weist vorzugsweise mindestens zwei elektrische Steckverbinder auf, wobei bevorzugt einer davon zum Anschluss an den Elektroantrieb des Fahrzeuges dient und ein anderer zum Anschluss an ein externes Ladegerät dient. Dabei ist vorzugsweise der Steckverbinder für das Ladegerät mit einem in der Akku-Einheit vorgesehenen Steuerschaltung verbunden, die das Aufladen des in der Akku-Einheit befindlichen Akkus steuert. Der Steckverbinder für den Elektroantrieb kann direkt mit dem Akku verbunden sein. Dieser Steckverbinder oder auch der andere können auch auf der Unterseite des Gehäuses der Akku-Einheit angeordnet sein.
  • Diese und weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der hier vorgestellten Akku-Einheit bzw. Batteriebox ergeben sich aus den Unteransprüchen:
    Demnach kann auch mindestens einer der zwei elektrischen Steckverbinder auf der Oberseite des Gehäuses angeordnet sein. Zudem kann mindestens einer der auf der Oberseite des Gehäuses angeordneten Steckverbinder an einem Kabel angeschlossen sein, das aus einer Öffnung auf der Oberseite des Gehäuses herausragt.
  • Auch kann mindestens einer der zwei elektrischen Steckverbinder auf der Unterseite des Gehäuses angeordnet sein, wobei es hierbei vorteilhaft ist, wenn der mindestens eine auf der Unterseite des Gehäuses angeordnete Steckverbinder in einer auf der Unterseite vorgesehenen Gehäuseausnehmung angeordnet ist.
  • Bei der Akkumulator-Einheit ist es vorteilhaft, wenn diese einen Akkumulator und eine damit verbundenen Steuerschaltung aufweist, die zumindest das Aufladen des Akkumulators steuert, wobei die Steuerschaltung bevorzugt in den Akkumulator integriert ist. Auch kann das Gehäuse der Akku-Einheit mit dem Gehäuse des Akkumulators und/oder der damit verbundenen Steuerschaltung einstückig ausgebildet sein.
  • Das hier vorgeschlagene Elektrofahrzeug weist dementsprechend Aufnahme-Vorrichtung auf, die zumindest zur mechanischen Aufnahme einer solchen Akkumulator-Einheit dient, welche als eine aus dem Elektrofahrzeug entnehmbare und tragbare Einheit ausgestaltet ist, wobei die -Aufnahme-Vorrichtung eine Form aufweist die an das Gehäuse der Akkumulator-Einheit angepasst ist, und wobei die Aufnahme-Vorrichtung zumindest die Unterseite der Akkumulator-Einheit aufnimmt, so dass diese mittels eines auf der Oberseite vorgesehenen Tragegriffs aus der Vorrichtung entnehmbar ist.
  • Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, wobei auf die folgenden beiliegenden schematischen Zeichnungen Bezug genommen wird:
  • 1 zeigt das Ausführungsbeispiel für einen Elektro-Roller mit austauschbaren Wechselakku;
  • 2a zeigt eine Akkumulator-Einheit bzw. einen Wechselakku in einer ersten Ausführungsform;
  • 2b zeigt eine dafür an dem Elektro-Roller unterhalb der Sitzbank vorgesehene Aufnahme-Vorrichtung;
  • 3 zeigt in näheren Details den Aufbau der Akkumulator-Einheit nach 2a;
  • 4 zeigt eine Akkumulator-Einheit bzw. einen Wechselakku in einer zweiten Ausführungsform und die dazu passend geformte Aufnahme-Vorrichtung.
  • Wie in der 1 dargestellt wird, ist das erfindungsgemäße Elektrofahrzeug RL mit einer Vorrichtung AV (oder AV' nach 4) zur mechanischen Aufnahme und auch zum elektrischen Anschluss einer Akkumulator-Einheit A (bzw. A' nach 4) ausgestattet. In dem hier gezeigten Beispiel eines Elektro-Rollers RL befindet sich die Aufnahme-Vorrichtung AV (bzw. AV') unterhalb der Sitzbank SB und kann somit von oben mit der Akku-Einheit A (bzw. A') bestückt werden.
  • Wie anhand der 2b und 2b zu sehen ist, ist die Akku-Einheit A (und ebenso A') als eine aus der Aufnahme-Vorrichtung AV (bzw. AV') entnehmbare und tragbare Einheit ausgestaltet, wobei die Vorrichtung zumindest die Unterseite der Akku-Einheit aufnehmen kann, vorzugsweise aber die Akku-Einheit ganz aufnehmen kann. Dabei sind die Form der Vorrichtung AV (bzw. AV') und die Form des Gehäuse (G) der Akku-Einheit aneinander angepasst, um zumindest einen Halt bzw. eine lösbare Fixierung durch Formschluss zu erreichen. Die Akku-Einheit A (bzw. A') weist auf der Oberseite des Gehäuses G mindestens einen Tragegriff GR auf, so dass ein Benutzer die Akku-Einheit einfach aus der Vorrichtung entnehmen und bequem zum Ort eines Ladegerätes bzw. einer Ladstation, die sich z. B. in der Privatwohnung des Benutzers befindet, tragen kann. Ist also am Standort des Elektro-Rollers keine Netzsteckdose (z. B. 230 Volt) vorhanden, so kann die Akku-Einheit aus dem Elektro-Roller RL entnommen werden und z. B. in der Wohnung oder im Büro über das Ladegerät an einer dort vorhandenen Netzsteckdose aufgeladen werden.
  • Der Vorgang kann beispielsweise wie folgt ablaufen (siehe insbesondere 1, 2a/b und 3):
    Zunächst befindet sich die Akku-Einheit A noch unter dem Sitz SB des Elektro-Rollers RL. Dort wird der Sitz z. B. mittels eines Schlüssel geöffnet und hochgeklappt, um dann die Akku-Einheit A, die einen Akku bzw. eine Batterie B sowie ein Steuerschaltung C aufweist, entnehmen zu können.
  • Hierfür wird ein am Elektro-Rollers RL vorgesehener Stromkreis-Unterbrechungsschalter (nicht dargestellt) in die Position „AUS” geschaltet. Der Verbindungsstecker S1 zwischen Fahrzeugantrieb (nicht dargestellt) und Akku-Einheit A wird getrennt. Die Akku-Einheit A wird an ihrem Tragegriff GR aus der Aufnahme-Vorrichtung AV des Fahrzeuges bzw. des Elektro- Rollers RL entnommen. Die Akku-Einheit A wird dann zum dem passenden Ladegerät getragen und dort über den Anschlussstecker S2 aufgeladen. Danach kann sie wieder in das Fahrzeug bzw. den Elektro-Roller RL eingesetzt werden. Dazu wird der Sitz SB mittels des Schlüssels geöffnet und nach oben geklappt. Die Akku-Einheit A wird dann in die Aufnahme-Vorrichtung AV und dortige Führung eingesetzt und fixiert. Der Verbindungsstecker S1 für den Stromkreis wird zusammen gesteckt. Anschließend wird der Stromkreis-Unterbrechungsschalter wieder auf „EIN” geschaltet.
  • Alternativ zu der Ausführung, dass beide Steckverbinder S1 und S2 auf der Oberseite der Akku-Einheit A vorgesehen sind (s. insbes. 3) kann auch zumindest ein Steckverbinder auf der Unterseite der Akku-Einheit vorgesehen sein, so wie dies in der 4A dargestellt ist.
  • Hierzu ist an dem Elektrofahrzeug eine Aufnahme-Vorrichtung AV' vorgesehen, die mindestens einen Anschluss für einen elektrischen Steckverbinder S2' aufweist, der auf der Unterseite des Gehäuses der Akkumulator-Einheit A' angeordnet ist. Dazu wird die Aufnahme-Vorrichtung AV' mit einer Auswölbung passend zu einer auf der Unterseite des Gehäuses vorgesehenen Gehäuseausnehmung GA ausgeformt. Somit wird ein besonders schnell wechselbares Akkusystem für einen Elektro-Roller geschaffen.
  • Zahlreiche weitere Bauformen und Ausgestaltungen sind denkbar und werden von den beiliegenden Ansprüchen mit umfasst.
    • RL
    Elektrofahrzeug in Gestalt eines Elektro-Rollers
    SB
    Sitzbank
    AV, AV'
    Aufnahme-Vorrichtung (in versch. Ausführungen) für Akkumulator-Einheit
    A, A'
    Akkumulator-Einheit (in versch. Ausführungen)
    G
    Gehäuse
    GR
    Tragegriff
    B
    Akkumulator bzw. Batterie
    C
    Steuerschaltung
    S1, S1'
    Anschluss für ein externes Ladegerät
    S2, S2'
    Anschluss an den elektrischen Antrieb des Elektrofahrzeuges
    GA
    Gehäuseausnehmung bzw. Vertiefung

Claims (15)

  1. Akkumulator-Einheit (A) für ein Elektrofahrzeug (RL), wobei die Akkumulator-Einheit (A) als eine aus dem Elektrofahrzeug (RL) entnehmbare und tragbare Einheit ausgestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Akkumulator-Einheit (A) ein Gehäuse (G) aufweist, dessen Form an eine in dem Elektrofahrzeug (RL) vorgesehene Aufnahme-Vorrichtung (AV) angepasst ist, die zur mechanischen Aufnahme zumindest eines Teils des Gehäuses (G) dient, und dass das Gehäuse (G) der Akkumulator-Einheit (A) auf seiner Oberseite mindestens einen Tragegriff (GR) aufweist.
  2. Akkumulator-Einheit (A) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Akkumulator-Einheit (A) mindestens zwei elektrische Steckverbinder (S1, S2) aufweist.
  3. Akkumulator-Einheit (A) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der zwei elektrischen Steckverbinder (S1, S2) auf der Oberseite des Gehäuses (G) angeordnet ist.
  4. Akkumulator-Einheit (A) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der auf der Oberseite des Gehäuses (G) angeordneten Steckverbinder (S1) an einem Kabel angeschlossen ist, das aus einer Öffnung auf der Oberseite des Gehäuses (G) herausragt.
  5. Akkumulator-Einheit (A') nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der zwei elektrischen Steckverbinder (S2') auf der Unterseite des Gehäuses angeordnet ist, wobei die Aufnahme-Vorrichtung (AV) auch zum elektrischen Anschluss der Akkumulator-Einheit (A) dient.
  6. Akkumulator-Einheit (A') nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine auf der Unterseite des Gehäuses angeordnete Steckverbinder (S1') in einer auf der Unterseite vorgesehenen Gehäuseausnehmung (GA) angeordnet ist.
  7. Akkumulator-Einheit (A; A') nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster der Steckverbinder (S1; S1') für einen Anschluss an einen Elektroantrieb des Elektrofahrzeuges (RL) vorgesehen ist und ein zweiter der Steckverbinder (S2; S2') für einen Anschluss an ein externes Ladegerät vorgesehen ist.
  8. Akkumulator-Einheit (A) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Akkumulator-Einheit (A) einen Akkumulator (B) und eine damit verbundenen Steuerschaltung (C) aufweist, die zumindest das Aufladen des Akkumulators (B) steuert.
  9. Akkumulator-Einheit (A) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer (S2) der Steckverbinder für einen Anschluss an ein externes Ladegerät vorgesehen ist und mit der Steuerschaltung (C) verbunden ist.
  10. Akkumulator-Einheit (A) nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass einer (S2) der Steckverbinder für einen Anschluss an ein externes Ladegerät vorgesehen ist und mit der Steuerschaltung (C) verbunden ist, und dass ein anderer (S1) der Steckverbinder einen Anschluss an einen Elektroantrieb des Elektrofahrzeuges (RL) vorgesehen ist und direkt mit dem Akkumulator (B) verbunden ist.
  11. Akkumulator-Einheit (A) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (C) in den Akkumulator (B) integriert ist.
  12. Akkumulator-Einheit, (A) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (G) mit dem Gehäuse eines Akkumulators (B) und/oder einer damit verbundenen Steuerschaltung (C) einstückig ausgebildet ist.
  13. Elektrofahrzeug (RL) mit einer Aufnahme-Vorrichtung (AV; AV'), die zumindest zur mechanischen Aufnahme einer Akkumulator-Einheit (A) dient, welche als eine aus dem Elektrofahrzeug (RL) entnehmbare und tragbare Einheit ausgestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die -Aufnahme-Vorrichtung (AV; AV') eine Form aufweist die an das Gehäuse (G) der Akkumulator-Einheit (A) angepasst ist, und dass die Aufnahme-Vorrichtung (AV; AV') zumindest die Unterseite der Akkumulator-Einheit (A) aufnimmt, so dass diese mittels eines auf der Oberseite vorgesehenen Tragegriffs (GR) aus der Vorrichtung (AV) entnehmbar ist.
  14. Elektrofahrzeug (RL) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme-Vorrichtung (AV') auch zum elektrischen Anschluss der Akkumulator-Einheit (A') dient, und mindestens einen Anschluss für einen elektrischen Steckverbinder (S2') aufweist, der auf der Unterseite des Gehäuses der Akkumulator-Einheit (A') angeordnet ist.
  15. Elektrofahrzeug (RL) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme-Vorrichtung (AV') eine Auswölbung passend zu einer auf der Unterseite des Gehäuses Akkumulator-Einheit (A') vorgesehenen Gehäuseausnehmung (GA) aufweist.
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