DE102013014029B3 - Ladevorrichtung für den Akku eines Elektrofahrrades - Google Patents

Ladevorrichtung für den Akku eines Elektrofahrrades Download PDF

Info

Publication number
DE102013014029B3
DE102013014029B3 DE201310014029 DE102013014029A DE102013014029B3 DE 102013014029 B3 DE102013014029 B3 DE 102013014029B3 DE 201310014029 DE201310014029 DE 201310014029 DE 102013014029 A DE102013014029 A DE 102013014029A DE 102013014029 B3 DE102013014029 B3 DE 102013014029B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coil
bicycle
secondary coil
recess
primary coil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE201310014029
Other languages
English (en)
Inventor
Ralf Plaga
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IMETRON GES fur IND MECHATRONIK MBH
Imetron Gesellschaft fur industrielle Mechatronik mbH
Original Assignee
IMETRON GES fur IND MECHATRONIK MBH
Imetron Gesellschaft fur industrielle Mechatronik mbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IMETRON GES fur IND MECHATRONIK MBH, Imetron Gesellschaft fur industrielle Mechatronik mbH filed Critical IMETRON GES fur IND MECHATRONIK MBH
Priority to DE201310014029 priority Critical patent/DE102013014029B3/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102013014029B3 publication Critical patent/DE102013014029B3/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14—Inductive couplings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/20—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power generated by humans or animals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12—Inductive energy transfer
    • B60L53/126—Methods for pairing a vehicle and a charging station, e.g. establishing a one-to-one relation between a wireless power transmitter and a wireless power receiver
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/80—Accessories, e.g. power sources; Arrangements thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/005—Mechanical details of housing or structure aiming to accommodate the power transfer means, e.g. mechanical integration of coils, antennas or transducers into emitting or receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • H02J7/0044—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction specially adapted for holding portable devices containing batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/12—Bikes
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Eine Vorrichtung zum induktiven elektrischen Laden eines Akkumulators 2 eines Fahrrads 1 mit elektrischem Hilfsantrieb weist eine vom Fahrrad 1 unabhängige Primärspule 3 sowie eine am Fahrrad angeordnete Sekundärspule 4 auf, welche für den Ladevorgang in Wirkverbindung gebracht werden. Dabei weist die eine Spule eine Ausnehmung 5 auf, in welche die andere Spule eintaucht.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum induktiven elektrischen Laden eines Akkumulators eines Fahrrads mit elektrischem Hilfsantrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Fahrräder mit einem elektrischen Hilfsantrieb sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt. Das Grundprinzip besteht darin, daß man auf diesem Fahrrad ganz gewöhnlich durch Treten der Tretkurbel fahren kann, daß aber bei Bedarf ein elektrischer Hilfsmotor zugeschaltet werden kann, welcher das Treten der Tretkurbel motorisch unterstützt. Gespeist wird dieser elektrische Hilfsmotor durch einen Akkumulator, welcher am Fahrrad angeordnet ist.
  • Von Zeit zu Zeit muß dieser elektrische Akkumulator wieder aufgeladen werden. Hierfür ist es bekannt, entsprechende Ladestationen vorzusehen. Das Grundprinzip dieser Ladestationen besteht darin, daß eine vom Fahrrad unabhängige Primärspule vorgesehen ist und daß an dem Fahrrad korrespondierend eine Sekundärspule angeordnet ist. Sobald die Sekundärspule des Fahrrads in den Wirkbereich der Primärspule gelangt, kann der Ladevorgang durch elektromagnetische Induktion von der Primärspule auf die Sekundärspule durchgeführt werden.
  • Die bisherigen elektrischen Ladestationen auf induktiver Basis sind schlecht in der Handhabung, da die exakte Ausrichtung zwischen der Primärspule und der Sekundärspule schwierig ist.
  • Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist durch die DE 10 2013 003 506 A1 beschrieben. Bei diesem System ist die Ausnehmung des Wicklungsträgers der Primärwicklung nicht formschlüssig sondern in der Höhe derart länglich ausgeformt, dass verschieden hohe Fahrzeuge einsetzbar sind.
  • Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zum induktiven elektrischen Laden eines Akkumulators eines Fahrrads mit elektrischem Hilfsantrieb zu schaffen, wobei insbesondere die Ausbildung der Primärspule sowie der Sekundärspule hinsichtlich ihrer gegenseitigen Ausrichtung für den Ladevorgang verbessert werden soll.
  • Die technische Lösung ist gekennzeichnet durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1.
  • Dadurch ist eine Ladestation zum induktiven elektrischen Laden eines Akkumulators eines Fahrrads mit elektrischem Hilfsantrieb geschaffen, welche sich zum einen durch eine sehr hohe Gebrauchsfreundlichkeit auszeichnet und mit welcher zum anderen bestehende Fahrräder nachgerüstet werden können. Hauptbestandteil sind dabei zwei formschlüssige Halteelemente, nämlich die Primärspule sowie die Sekundärspule, die ineinander eintauchen und während des Ladevorganges die notwendige Standstabilität für das Fahrrad geben. Über die Primärspule sowie die Sekundärspule werden induktiv Energie sowie Signale übermittelt. Dadurch können die Akkus von E-Bikes elektrisch geladen und außerdem Koppelsignale übertragen werden. Durch eine entsprechende Signalübertragung wird der gewünschte Ladevorgang für den Akkumulator eingeleitet, überwacht und bei Erreichen des optimalen Ladezustandes beendet. Während die Primärspule fahrradunabhängig angeordnet ist, kann die Sekundärspule an jeder geeigneten Stelle des Fahrrads angeordnet werden, beispielsweise an der Vordergabel, an der Hinterschwinge oder aber auch im Bereich der Fahrradleuchte. Letzteres bedeutet, daß die Fahrradleuchte eine Zwitterfunktion erfüllt, nämlich zum einen als Leuchte und zum anderen als Sekundärspule.
  • Die elektrische Energie wird mit Ferritteilen gebündelt. Die formschlüssigen Teile bilden zusammen eine Art Gabel als induktiver Geber (Primärspule) und eine dazwischen befindliche, bewegliche Spule als Aufnehmer/Empfänger (Sekundärspule). Das Problem bei derartigen Konstruktionen mit einer traffoähnlichen Struktur mit Luftspalt ist die entstehende Blindleistung. Das erfindungsgemäße Prinzip sieht vor, den Geber und den Nehmer als Resonanzkreis auszulegen. Dadurch wird das Auftreten der (hohen) Blindleistung im Generator vermieden. Technisch wird das so bewerkstelligt, daß die Primärspule des Gebers durch einen Kondensator zum Schwingkreis ergänzt wird. Eine stabile Lösung beim Ladeprozeß wird durch das Verschieben der Frequenz erreicht. Dabei wird ein variabler Oszillator (VCO) verwendet, der ein Rechtecksignal an den Schwingkreis abgibt. Im Resonanzfall ist die Phasenverschiebung zwischen dem Rechteck und dem Sinus im Schwingkreis 90°. Dieser Prozeß wird während des Ladevorganges fortlaufend überprüft und die Frequenz entsprechend insbesondere im Bereich von +/–50% verändert. Diese Übertragung der elektrischen Energie stellt für sich eine eigenständige Erfindung dar.
  • Die Weiterbildung gemäß Anspruch 2 schlägt vor, daß die Ausnehmung in der Primärspule ausgebildet ist. Dies bedeutet, daß die Sekundärspule des Fahrrads für den Ladevorgang in diese Ausnehmung der Primärspule eintaucht. Grundsätzlich ist es aber auch – umgekehrt – denkbar, daß die Ausnehmung in der Sekundärspule ausgebildet ist, während die Primärspule dann in dieser Ausnehmung der Sekundärspule eintaucht.
  • Die Weiterbildung gemäß Anspruch 3 schlägt vor, daß die Sekundärspule dauerhaft am Fahrrad angeordnet ist.
  • Alternativ schlägt die Weiterbildung gemäß Anspruch 4 vor, daß die Sekundärspule lösbar am Fahrrad angeordnet ist. Dies bedeutet, daß die Sekundärspule nur dann an dem Fahrrad angebracht wird, wenn ein Ladevorgang durchgeführt werden soll.
  • Die Weiterbildung gemäß Anspruch 5 schlägt vor, daß die Ausnehmung kanalförmig oder wannenförmig ausgebildet ist. Darunter ist zu verstehen, daß die Ausnehmung – allgemein gesehen – mit einer Längserstreckung ausgebildet ist. Die Ausnehmung kann dabei an den beiden Enden des Kanals bzw. der Wanne geschlossen sein, jedoch aber auch an einer oder an beiden Stirnseiten offen sein. Dies hängt davon ab, wie die korrespondierende Sekundärspule eingeführt werden soll, nämlich von oben in den Kanal bzw. die Wanne oder von der Seite her. Wie ausgeführt, ist die Sekundärspule korrespondierend zu dem Kanal bzw. der Wanne ausgebildet. In der Regel handelt es sich bei der Sekundärspule um einen flachen Quader.
  • Alternativ kann gemäß der Weiterbildung in Anspruch 6 die Ausnehmung auch zylinderförmig oder konusförmig ausgebildet sein. Dies bedeutet, daß das Gegenstück als eine Art Zapfen ausgebildet ist, welcher in die dazu korrespondierende zylinderfömige oder konusförmige Ausnehmung eintaucht.
  • Die Weiterbildung gemäß Anspruch 7 schlägt vor, daß zur Schaffung des Formschlusses zwischen den beiden Spulen das Fahrrad in einer horizontalen Bewegungsrichtung (also in der normalen Laufrichtung des Fahrrads) der Ladestation zugeführt wird. Dies bedeutet, daß das Fahrrad in die Ladestation hineingeschoben werden muß, und zwar so lange, bis die beiden Spulen formschlüssig ineinanderliegen.
  • Alternativ ist es gemäß der Weiterbildung in Anspruch 8 möglich, daß die eine Spule von oben her in die andere Spule einsetzbar ist. Dies bedeutet, daß das Fahrrad kurz angehoben werden muß, damit die beiden Spulen ineinandergesteckt werden können.
  • Die Weiterbildung gemäß Anspruch 9 schlägt vor, daß die Ladestation dem Grunde nach gleichzeitig einen Ständer für das Fahrrad definiert. Dies bedeutet, daß durch das Ineinanderstecken der beiden Spulen das Fahrrad den notwendigen Halt für ein sicheres Stehen hat. Dadurch wird der Ladevorgang vereinfacht. Denn das E-Bike wird mit der vorgesehenen formschlüssigen Haltevorrichtung (Sekundärspule) an die am Radständer (Primärspule) angebrachte formschlüssige Halteeinrichtung geschoben oder gesteckt.
  • Schließlich schlägt die Weiterbildung gemäß Anspruch 10 vor, daß der Ladevorgang individuell an den jeweils zu ladenden Akkumulator angepaßt werden kann. Dies erfolgt durch eine entsprechende Programmierung der Ladestation.
  • Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum induktiven elektrischen Laden eines Akkumulators eines Fahrrads mit elektrischem Hilfsantrieb werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:
  • 1a eine erste Variante der Ladestation vor dem Einführen der Sekundärspule des Fahrrads in die Primärspule, wobei die Sekundärspule an der Lenkergabel angeordnet ist;
  • 1b die Situation nach dem Einführen der Sekundärspule in die Primärspule;
  • 1c eine Draufsicht auf die Darstellung in 1b;
  • 2a eine zweite Variante der Ladestation vor dem Einführen der Sekundärspule des Fahrrads in die Primärspule, wobei die Sekundärspule an der Hinterschwinge des Fahrrads angeordnet ist;
  • 2b die Situation nach dem Einführen der Sekundärspule in die Primärspule;
  • 2c eine Draufsicht auf die Darstellung in 2b;
  • 3a eine dritte Variante der Ladestation vor dem Einführen der Sekundärspule des Fahrrads in die Primärspule, wobei die Sekundärspule als Bestandteil der Fahrradleuchte ausgebildet ist;
  • 3b die Situation nach dem Einführen der Sekundärspule in die Primärspule;
  • 3c eine Draufsicht auf die Darstellung in 3b;
  • 4a und 4b eine erste Ausführungsform eines Paares aus Primärspule und Sekundärspule;
  • 5a und 5b eine zweite Ausführungsform eines Paares aus Primärspule und Sekundärspule;
  • 6 eine weitere Ausführungsform der Primärspule;
  • 7 eine weitere Ausführungsform der Sekundärspule;
  • 8a eine weitere Ausführungsform der Sekundärspule, in welcher eine Fahrradleuchte integriert ist;
  • 8b und 8c die Sekundärspule in 8a vor und nach dem Einführen in die zylinderförmige Primärspule.
  • 1a zeigt ein Fahrrad 1, welches einen elektrischen Hilfsantrieb aufweist. Die Stromversorgung für diesen elektrischen Hilfsantrieb erfolgt mittels eines Akkumulators 2, welcher im dargestellten Ausführungsbeispiel am Rahmen des Fahrrads 1 angeordnet ist.
  • Zum Laden des Akkumulators 2 dient eine Ladestation auf Induktionsbasis. Konkret ist eine vom Fahrrad 1 unabhängige Primärspule 3 vorgesehen, welche an einem Gestell oder dgl. angeordnet ist. Dazu korrespondierend weist das Fahrrad 1 eine Sekundärspule 4 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist diese Sekundärspule 4 an der Lenkergabel des Fahrrads 1 angeordnet.
  • Die Besonderheit bei diesem System aus Primärspule 3 und Sekundärspule 4 ist, daß die Primärspule 3 eine wannenartige Ausnehmung 5 aufweist, welche mit ihrer Öffnung horizontal ausgerichtet ist. Dazu korrespondierend ist die Sekundärspule 4 des Fahrrads 1 als flacher Quader ausgebildet.
  • Grundsätzlich sind die Gehäuse sowohl für die Primärspule 3 als auch für die Sekundärspule 4 gegen Umwelteinflüsse geschützt, insbesondere gegen Regen, Feuchtigkeit, Staub etc., aber auch gegen Erschütterungen.
  • Zum Laden des Akkumulators 2 wird das Fahrrad 1 derart verfahren, daß seine Sekundärspule 4 in die Ausnehmung 5 der Primärspule 3 eintaucht. Diese Situation ist in 1b dargestellt. In dieser Wirkposition der beiden Spulen 3, 4 kann dann der induktive Ladevorgang durchgeführt werden.
  • Die zweite Ausführungsform in den 2a bis 2c zeigt zum einen wiederum eine ortsfeste Primärspule 3 sowie zum anderen eine Sekundärspule 4, welche dieses mal an der Hinterschwinge des Fahrrads 1 angeordnet ist. Hier weist die Primärspule 3 wieder eine wannenförmige Ausnehmung 5 auf, welche jedoch nach oben gerichtet ist. Dies bedeutet, daß die Sekundärspule 4 in Form eines flachen Quaders von oben in die Ausnehmung 5 der Primärspule 3 hineingesetzt wird. Hierzu wird das Fahrrad kurz angehoben.
  • Die Ausführungsform in 3a bis 3c geht wiederum von einer ortsfesten Primärspule 3 aus, bei welcher jedoch die Ausnehmung 5 zylinderförmig oder – vorzugsweise – konisch ausgebildet ist. Die Sekundärspule 4 des Fahrrads dient gleichzeitig als Beleuchtungseinrichtung, wie insbesondere die Darstellung in 8a erkennen läßt. Dies bedeutet, daß im normalen Fahrbetrieb des Fahrrads 1 die in der Sekundärspule 4 integrierte Beleuchtungseinrichtung als ganz normales Fahrlicht eingesetzt werden kann. Für den Ladevorgang wird, wie die 3a und 3b zeigen, das Fahrrad mit seiner zylinderförmigen oder konusförmigen Sekundärspule 4 in die dazu korrespondierende Ausnehmung 5 der Primärspule 3 eingefahren.
  • 4a und 4b sowie 5a und 5b zeigen Varianten in der Ausgestaltung der Primärspule 3 sowie der Sekundärspule 4. In diesem Fall ist die Primärspule 3 jeweils als Wanne ausgebildet, während dazu korrespondierend die Sekundärspule 4 als flacher Quader ausgebildet ist. Diese beiden Varianten können bei den Ausführungsformen der 1a bis 1c sowie 2a bis 2c eingesetzt werden.
  • 6 zeigt eine alternative Ausführungsform der Primärspule 3, während 7 eine alternative Ausführungsform der Sekundärspule 4 zeigt.
  • Die Darstellungen in den 8a bis 8c ist für die Ausführungsform der 3a bis 3c gedacht und betrifft – wie bereits beschrieben – eine zylinderartige oder konusförmige Sekundärspule 4 (mit integrierter Beleuchtung) sowie eine korrespondierende Primärspule 3 mit zylinderförmiger oder konischer Ausnehmung 5.
  • Bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen der 1a bis 3c ist ersichtlich, daß beim Eintauchen der Sekundärspule 4 in die Primärspule 3 der Ladestation das Fahrrad 1 einen entsprechenden Halt bekommt und nicht die Gefahr besteht, daß das Fahrrad 1 umstürzt. Dies bedeutet, daß die Ladestation zugleich auch als Stützeinrichtung für das Fahrrad 1 während des Ladevorganges dient.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrrad
    2
    Akkumulator
    3
    Primärspule
    4
    Sekundärspule
    5
    Ausnehmung

Claims (10)

  1. Vorrichtung zum induktiven elektrischen Laden eines Akkumulators (2) eines Fahrrads (1) mit elektrischem Hilfsantrieb, mit einer vom Fahrrad (1) unabhängigen Primärspule (3) sowie mit einer am Fahrrad (1) angeordneten Sekundärspule (4), wobei zum induktiven elektrischen Laden die Sekundärspule (4) in den Wirkbereich der Primärspule (3) gebracht wird und wobei ein Gehäuse der einen Spule (3) eine Ausnehmung (5) aufweist und die andere Spule (4) für den Ladevorgang in diese Ausnehmung (5) korrespondierend eintaucht, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente der Primärspule (3) und der Sekundärspule (4) derart formschlüssig beim ineinander Eintauchen ausgebildet sind, dass während des Ladevorgangs eine Standstabilität für das Fahrrad (1) gegeben ist.
  2. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (5) in der Primärspule (3) ausgebildet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärspule (4) dauerhaft am Fahrrad (1) angeordnet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärspule (4) lösbar am Fahrrad (1) angeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (5) kanalförmig oder wannenförmig ausgebildet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (5) zylinderförmig oder konisch ausgebildet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einer horizontalen Bewegung des Fahrrads (1) die eine Spule (4) in die Ausnehmung (5) der anderen Spule (3) eintaucht.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Spule (4) von oben her in die Ausnehmung (5) der anderen Spule (3) einsetzbar ist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärspule (3) feststehend angeordnet ist und beim Eintauchen der Sekundärspule (4) in diese Primärspule (3) als Standhalter für das Fahrrad (1) dient.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit vom Typ des zu ladenden Akkumulators (2) die Primärspule (3) sowie die Sekundärspule (4) für den Ladevorgang entsprechend programmierbar sind.
DE201310014029 2013-08-26 2013-08-26 Ladevorrichtung für den Akku eines Elektrofahrrades Active DE102013014029B3 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310014029 DE102013014029B3 (de) 2013-08-26 2013-08-26 Ladevorrichtung für den Akku eines Elektrofahrrades

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310014029 DE102013014029B3 (de) 2013-08-26 2013-08-26 Ladevorrichtung für den Akku eines Elektrofahrrades

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013014029B3 true DE102013014029B3 (de) 2015-01-15

Family

ID=52107589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201310014029 Active DE102013014029B3 (de) 2013-08-26 2013-08-26 Ladevorrichtung für den Akku eines Elektrofahrrades

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102013014029B3 (de)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015217307A1 (de) 2015-09-10 2017-03-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft System zum Laden von Energiespeicherelementen von Elektrofahrzeugen
CN107161021A (zh) * 2017-05-23 2017-09-15 安徽蓝鹏微电科技股份有限公司 一种电动单车轮毂充电装置
DE102016225942A1 (de) 2016-12-22 2018-06-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrrad mit Elektroantrieb, Fahrradinduktionsladeeinrichtung und induktives Fahrrad-Ladesystem
WO2019010582A1 (en) * 2017-07-14 2019-01-17 Pbsc Urban Solutions Inc. SYSTEM AND METHOD FOR SECURING, RECHARGING AND OPERATING AN ELECTRICAL BICYCLE
WO2019038265A1 (en) 2017-08-24 2019-02-28 Geir Olav Gyland CABLE RELEASE ASSEMBLY
DE102017215357A1 (de) 2017-09-01 2019-03-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Spulenanordnung für ein elektrisch betreibbares Kraftrad
DE102020126395B3 (de) 2020-10-08 2022-04-14 Innofas Gmbh Ladeschnittstelle eines Energiespeichers eines Elektrofahrrads und Verfahren zum Laden eines Energiespeichers
DE102022108408A1 (de) 2022-04-07 2023-10-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug, Ladevorrichtung zum Laden einer Batterie eines solchen Fahrzeugs sowie Fahrzeugvorrichtung
DE102022111730A1 (de) 2022-05-11 2023-11-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug, Batterie für ein solches Fahrzeug sowie Fahrzeugsystem

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013003506A1 (de) * 2012-10-17 2014-04-17 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg System zur induktiven Übertragung elektrischer Energie an ein Fahrzeug

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013003506A1 (de) * 2012-10-17 2014-04-17 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg System zur induktiven Übertragung elektrischer Energie an ein Fahrzeug

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015217307A1 (de) 2015-09-10 2017-03-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft System zum Laden von Energiespeicherelementen von Elektrofahrzeugen
DE102016225942A1 (de) 2016-12-22 2018-06-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrrad mit Elektroantrieb, Fahrradinduktionsladeeinrichtung und induktives Fahrrad-Ladesystem
CN107161021A (zh) * 2017-05-23 2017-09-15 安徽蓝鹏微电科技股份有限公司 一种电动单车轮毂充电装置
WO2019010582A1 (en) * 2017-07-14 2019-01-17 Pbsc Urban Solutions Inc. SYSTEM AND METHOD FOR SECURING, RECHARGING AND OPERATING AN ELECTRICAL BICYCLE
US11712975B2 (en) 2017-07-14 2023-08-01 Pbsc Urban Solutions Inc. System and method for securing, recharging and operating an electric bicycle
WO2019038265A1 (en) 2017-08-24 2019-02-28 Geir Olav Gyland CABLE RELEASE ASSEMBLY
US11084389B2 (en) 2017-08-24 2021-08-10 Geir Olav Gyland Cable reel assembly
DE102017215357A1 (de) 2017-09-01 2019-03-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Spulenanordnung für ein elektrisch betreibbares Kraftrad
DE102020126395B3 (de) 2020-10-08 2022-04-14 Innofas Gmbh Ladeschnittstelle eines Energiespeichers eines Elektrofahrrads und Verfahren zum Laden eines Energiespeichers
DE102022108408A1 (de) 2022-04-07 2023-10-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug, Ladevorrichtung zum Laden einer Batterie eines solchen Fahrzeugs sowie Fahrzeugvorrichtung
DE102022111730A1 (de) 2022-05-11 2023-11-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug, Batterie für ein solches Fahrzeug sowie Fahrzeugsystem

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013014029B3 (de) Ladevorrichtung für den Akku eines Elektrofahrrades
EP2450921B1 (de) Ladevorrichtung, Empfangsstation sowie Steckvorrichtung zur induktiven Übertragung von elektrischer Energie
DE102008024007B4 (de) Akkumulator-Einheit und damit ausgestattetes Elektrofahrzeug
DE202011003991U1 (de) Fahrradträger
DE102013012138B3 (de) Vorrichtung zur mechanischen Energiespeicherung von elektrischer Energie/ Axialbewegungsspeicher-sammler
DE102010041314B4 (de) Ladeeinrichtung für ein Elektrofahrzeug nebst Verfahren
DE202008006698U1 (de) Akkumulator-Einheit und damit ausgestattetes Elektrofahrzeug
DE202007012506U1 (de) Vorrichtung zur automatischen Ankopplung einer externen elektrischen Energieversorgung an Fahrzeuge, insbesondere Fahrräder, zum Aufladen der sich auf dem Fahrzeug befindlichen Akkus
DE202017104230U1 (de) Fahrradrahmen für Elektrofahrräder, und Elektrofahrrad hiermit
DE202009015277U1 (de) Batterie mit Haltevorrichtung
EP3357741A1 (de) Vorrichtung zum aufladen eines elektrischen energiespeichers eines einen elektrischen antrieb aufweisenden fahrzeugs
DE102015010603A1 (de) Vorrichtung zum Energiespeichern und/oder Energieabgeben und Verfahren zur Verwendung einer Vorrichtung zum Energiespeichern und/oder Energieabgeben
DE102007054258A1 (de) Fahrzeug mit einer lösbaren fahrzeugbefestigten Transporteinrichtung
DE102017128167B4 (de) Haltevorrichtung für die Anbringung eines mobilen Endgeräts an einem Zweirad
DE3911627C2 (de)
EP2955046B1 (de) Elektrisch betreibbares fahrzeug, insbesondere elektrofahrrad, mit verbesserter batterieanordnung
DE102016211692A1 (de) Kleidungsaufbewahrungselement, sowie Aufbewahrungssystem für Bekleidungsstücke
DE102011075513A1 (de) Kabelanschlussvorrichtung, sowie Kabelverbinder
EP3357740A1 (de) Vorrichtung zum aufladen eines elektrischen energiespeichers eines einen elektrischen antrieb aufweisenden fahrzeugs
DE102013003506A1 (de) System zur induktiven Übertragung elektrischer Energie an ein Fahrzeug
EP2648287B1 (de) Fahrzeugseitige Dose eines Ladesteckverbinders, insbesondere für Flurförderfahrzeuge
DE102011018430B4 (de) Induktiver Näherungsschalter
DE102021200505B4 (de) Vorrichtung zum Transport von Gegenständen auf dem Dach eines Fahrzeugs mit elektrischer Verbindung an ein Bordnetz des Fahrzeugs und Fahrzeug einer solchen Vorrichtung
DE102016225942A1 (de) Fahrrad mit Elektroantrieb, Fahrradinduktionsladeeinrichtung und induktives Fahrrad-Ladesystem
DE10058247A1 (de) Ladegerät

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R082 Change of representative

Representative=s name: ZIMMERMANN, GUENTER, DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT., DE

Representative=s name: LOESENBECK UND KOLLEGEN, DE

R016 Response to examination communication
R082 Change of representative

Representative=s name: ZIMMERMANN, GUENTER, DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT., DE

Representative=s name: LOESENBECK UND KOLLEGEN, DE

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R082 Change of representative

Representative=s name: PATENT- UND RECHTSANWAELTE LOESENBECK, SPECHT,, DE

Representative=s name: LOESENBECK UND KOLLEGEN, DE