DE102017211006A1

DE102017211006A1 - Tragbare Ladevorrichtung

Info

Publication number: DE102017211006A1
Application number: DE102017211006.6A
Authority: DE
Inventors: Andre Ullrich; Steffen Tiede
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-06-29
Filing date: 2017-06-29
Publication date: 2019-01-03

Abstract

Die Erfindung betrifft eine tragbare Ladevorrichtung zur Aufbewahrung und zum Aufladen von Akkupacks mit einem Gehäuse, das einen Laderaum aufspannt, wobei in dem Laderaum eine Vielzahl von Ladestationen angeordnet sind, in denen jeweils ein Akkupack befestigbar und aufladbar ist. Es wird vorgeschlagen, dass jede Ladestation zumindest an zwei weitere Ladestationen angrenzt.

Description

Stand der Technik
In der DE 10 2009 027 574 A1 ist ein Werkzeugmaschinenkoffer mit einer Ladeeinheit beschrieben. Über die Ladeeinheit können drei sich im Laderaum des Werkzeugmaschinenkoffers befindliche Handwerkzeugmaschinenakkueinheiten geladen werden.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine tragbare Ladevorrichtung zur Aufbewahrung und zum Aufladen von Akkupacks mit einem Gehäuse, das einen Laderaum aufspannt, wobei in dem Laderaum eine Vielzahl von Ladestationen angeordnet sind, in denen jeweils ein Akkupack befestigbar und aufladbar ist. Es wird vorgeschlagen, dass jede Ladestation zumindest an zwei weitere Ladestationen angrenzt. Vorteilhaft kann dadurch eine ausreichende Energieversorgung von akkubetriebenen Handwerkzeugmaschinen zum kontinuierlichen Arbeiten realisiert werden.
Der Akkupack weist bevorzugt ein Akkupackgehäuse auf, das über eine mechanische Schnittstelle lösbar mit einem Verbraucher, insbesondere einem Gartengerät, wie beispielsweise einem Rasenmäher oder einer Heckenschere, einer Handwerkzeugmaschine, wie beispielsweise einem Winkelschleifer, einem Schrauber, einer Bohrmaschine, einem Bohrhammer, etc. oder einem Messwerkzeug, wie beispielsweise einem Laserentfernungsmessgerät, verbindbar ist. Über die mechanische Schnittstelle wird der Akkupack kraft- und/oder formschlüssig mit dem Verbraucher verbunden. Vorteilhaft umfasst die mechanische Schnittstelle zumindest ein Betätigungselement, über das die Verbindung des Akkupacks mit dem Verbraucher lösbar ist. Des Weiteren umfasst der Akkupack zumindest eine Akkuzelle und eine elektrische Schnittstelle, über die die zumindest eine Akkuzelle mit dem Verbraucher elektrisch verbindbar ist. Insbesondere weist die Akkuzelle an einem Ende einen positiven Zellpol und an einem gegenüberliegenden Ende einen negativen Zellpol auf. Die Akkuzelle kann als eine galvanische Zelle ausgebildet sein, die einen Aufbau aufweist, bei dem ein Zellpol an einem Ende und ein weiterer Zellpol an einem gegenüberliegenden Ende zu liegen kommt. Bevorzugt sind die Akkuzellen als NiCd- oder NiMh-, besonders bevorzugt als lithiumbasierte Akkuzellen, ausgebildet. Die Akkuspannung des Akkupacks ist in der Regel ein Vielfaches der Spannung einer einzelnen Akkuzelle und ergibt sich aus der Schaltung (parallel oder in Serie) der Akkuzellen. Bei gängigen Akkuzellen mit einer Spannung von 3,6 V ergeben sich somit beispielhaft Akkuspannungen von 3,6 V, 7,2 V, 10,8 V, 14,4 V, 18 V, 36 V, 54 V, 108 V etc. Bevorzugt ist die Akkuzelle als zumindest im Wesentlichen zylinderförmige Rundzelle ausgebildet, wobei die Zellpole an Enden der Zylinderform angeordnet sind. Die elektrische Schnittstelle umfasst insbesondere zumindest zwei elektrische Kontaktelemente, die zur Übertragung von Energie ausgebildet sind. Alternativ kann die elektrische Schnittstelle ein sekundäres Ladespulenelement zur induktiven Ladung aufweisen. Zudem kann die elektrische Schnittstelle eine Elektronik, die beispielsweise eine Leiterplatte, eine Recheneinheit und einen Speicher aufweist, aufweisen. Die Elektronik kann ein oder mehrere Sensorelemente aufweisen, beispielsweise zur Ermittlung der Temperatur innerhalb des Akkupacks. Die Elektronik kann alternativ oder zusätzlich ein Codierungselement, wie beispielsweise einen Codierungswiderstand aufweisen. Zusätzlich kann die elektrische Schnittstelle weitere Kontaktelemente aufweisen, die dazu ausgebildet sind, zusätzliche Informationen, die über die Elektronik ermittelt werden, an den Verbraucher zu übertragen. Dabei kann es sich beispielsweise um den Ladezustand des Akkupacks, die Temperatur innerhalb des Akkupacks, eine Codierung oder einer Restkapazität des Akkupacks handeln. Das Gehäuse der Ladevorrichtung weist bevorzugt zumindest ein Haltemittel an seiner Außenseite auf, über welches die Ladevorrichtung gehalten und getragen werden kann. Das Haltemittel kann einstückig an das Gehäuse angeformt sein oder beweglich über ein Gelenk mit dem Gehäuse verbunden sein. Das Gehäuse ist insbesondere kofferförmig mit einem Grundkörper und einem Deckel ausgebildet. Unter einer Ladestation soll insbesondere ein Bereich im Laderaum der Ladevorrichtung verstanden werden, in dem ein Akkupack kraft- und/oder formschlüssig befestigbar ist und in der befestigten Position geladen werden kann. Die Ladestationen können frei im Laderaum angeordnet sein oder alternativ auch von Trennwänden umgeben und in separaten Fächern angeordnet sein. Unter einer Vielzahl von Ladestationen soll im Zusammenhang dieser Anmeldung insbesondere eine Anzahl von Ladestationen über vier, bevorzugt über zehn, besondere bevorzugt über fünfzehn, verstanden werden. Unter zwei Ladestationen, die aneinander angrenzen, soll insbesondere verstanden werden, dass die beiden Ladestationen derart benachbart zueinander angeordnet sind, dass zwischen den beiden Ladestationen keine Aufbewahrung von anderen Materialien, Einsatzwerkzeugen, Handwerkzeugmaschinen, Bauteilen, Ersatzteilen, etc. möglich ist. Vorteilhaft kann dadurch erreicht werden, dass der Laderaum zur Aufbewahrung und zum Aufladen von möglichst vielen Akkupacks ausgebildet ist.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass jede Ladestation auf allen ihren Seiten an einer weiteren Ladestation oder an dem Gehäuse angrenzt. Vorteilhaft kann dadurch der Platz im Laderaum optimal ausgenutzt werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Ladestationen jeweils eine mechanische Schnittstelle aufweisen, über die der Akkupack in den Ladestationen, insbesondere an dem Gehäuse befestigbar ist. Vorteilhaft kann dadurch der Akkupack auf einfache Weise verliersicher und/oder verrutschsicher im Laderaum aufbewahrt werden. Bevorzugt korrespondiert die mechanische Schnittstelle der Ladestation zu der mechanischen Schnittstelle des Akkupacks. Die mechanische Befestigung erfolgt vorzugsweise kraft- und/oder formschlüssig. Die mechanische Schnittstelle der Ladestation weist vorzugsweise zumindest ein Führungselement auf, in dem der Akkupack während der Befestigung in Befestigungsrichtung geführt ist. Die Befestigungsrichtung ist bevorzugt im Wesentlichen senkrecht zu einer Standfläche des Gehäuses der Ladevorrichtung angeordnet, es sind allerdings auch Winkel zwischen 90° und 30°, insbesondere 45°, relativ zur Standfläche denkbar.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Ladestationen jeweils eine Ladeeinheit aufweisen, über die der Akkupack aufladbar ist. Die Ladeeinheiten können ein primäres Ladespulenelement und/oder eine elektrisches Steckerelement aufweisen. Das primäre Ladespulenelement ist jeweils dazu ausgebildet, einen Akkupack mit einem sekundären Ladespulenelement induktiv zu laden. Das elektrische Steckerelement ist dazu ausgebildet, jeweils einen Akkupack mit elektrischen Kontaktelementen mit Energie zu versorgen. Die Ladeeinheiten können dazu ausgebildet sein, Akkupacks mit einer bestimmten Akkuspannung oder in einem Akkuspannungsbereich, wie beispielsweise 18 V bis 30 V zu laden. Vorteilhaft können somit unterschiedliche Akkupacks in den Ladestationen geladen werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Ladestation, insbesondere die Ladeeinheit, über eine Energieversorgungseinheit mit Energie versorgbar ist. Die Energieversorgungseinheit kann zumindest einen Netzanschluss umfassen, über den die Energieversorgungseinheit mit einem Stromnetz verbunden werden kann. Die Versorgungsspannung beträgt dabei beispielhaft je nach Land oder Region 230 V oder 110 V. Alternativ oder zusätzlich ist auch denkbar, dass die Energieversorgungseinheit einen weiteren Energieanschluss umfasst, der mit einem Fahrzeug, beispielsweise einem Zigarettenanzünder eines Fahrzeugs, verbunden werden kann. Der Netzanschluss und/oder der Energieanschluss können am Gehäuse der tragbaren Ladevorrichtung und/oder an einem mit dem Gehäuse verbindbaren Ladegehäuse angeordnet sein.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Energieversorgungseinheit eine Energiespeichereinheit aufweist, die insbesondere fest in dem Gehäuse integriert ist. Die Energiespeichereinheit ist dazu ausgebildet, die Ladestationen mit Energie zu versorgen, insbesondere wenn die Energieversorgungseinheit nicht mit einer Stromquelle verbunden ist. Die Energiespeichereinheit ist vorzugsweise als ein oder mehrere Akkus ausgebildet. Die Energiespeichereinheit kann beispielsweise in der Wand oder in dem Boden des Gehäuses der Ladevorrichtung verbaut sein. Vorzugsweise wird die Energiespeichereinheit erst dann geladen, wenn die mit der tragbaren Ladevorrichtung verbundenen Akkupacks voll aufgeladen sind.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die tragbare Ladevorrichtung eine Elektronik aufweist, die dazu ausgebildet ist, einen Ladevorgang der mit den Ladestationen verbundenen Akkupacks zu regeln oder zu steuern. Die Elektronik wird insbesondere über die Energieversorgungseinheit mit Energie versorgt. Vorteilhaft kann über die Elektronik eine für den Benutzer effiziente Aufladung der Akkupacks realisiert werden. Bevorzugt regelt oder steuert die Elektronik den Ladevorgang derart, dass sich der Ladevorgang in Abhängigkeit der Energiequelle bzw. der Eingangsspannung und/oder der Anschlussleistung unterscheidet. Es ist beispielsweise denkbar, dass bei einer Energieversorgung über den Netzanschluss (230 V) mehrere Akkupacks gleichzeitig über die jeweiligen Ladeeinheiten geladen werden und bei einer Energieversorgung über den Energieanschluss (12 V) nur ein einzelner Akkupack über eine einzelne Ladeeinheit geladen wird. Unter der Anschlussleistung soll insbesondere die maximal von einem Energieversorger an der jeweiligen Anschlussstelle bereitgestellte Leistung bei der Versorgung mit elektrischer Energie verstanden werden. Es ist beispielhaft denkbar, dass je nach Anschlussleistung die Akkupacks selektiv einzeln oder parallel geladen werden. Vorzugsweise wird bei einer niedrigen Anschlussleistung selektiv einzelne Akkupacks geladen und bei einer hohen Anschlussleistung parallel mehrere Akkupacks. Zusätzlich ist denkbar, dass die Elektronik der Ladevorrichtung mit der Elektronik des Akkupacks verbunden ist, um Zugriff auf Zustandsinformationen des Akkupacks, wie beispielsweise dem Ladezustand oder der Temperatur, zu erhalten.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die tragbare Ladevorrichtung eine Kommunikationsschnittstelle aufweist, die dazu ausgebildet ist, Zustandsinformationen der mit den Ladestationen verbundenen Akkupacks an eine externe Einheit zu übermitteln. Die Kommunikationsschnittstelle ist vorzugsweise mit der Elektronik der Ladevorrichtung verbunden. Die externe Einheit kann beispielsweise als eine Handwerkzeugmaschine, als ein Smartphone, als eine insbesondere mobile Recheneinheit oder als ein Rechennetzwerk ausgebildet sein. Vorteilhaft können dadurch die Zustandsinformationen des Akkupacks zur Auswertung, Überwachung oder Anzeige verwendet werden. Die Kommunikationsschnittstelle kann drahtgebunden, beispielsweise mit einem USB-Anschluss, und/oder drahtlos, beispielsweise über Bluetooth oder WLAN, ausgebildet sein. Des Weiteren ist auch denkbar, dass die Kommunikationsschnittstelle mit einem Positionsbestimmungssensor, beispielsweise einem GPS Sensor, oder einem Bewegungssensor, beispielsweise einem Beschleunigungssensor, verbunden ist. Über die Daten des Positionsbestimmungssensor und/oder des Bewegungssensors können vorteilhaft zum Auffinden der Ladevorrichtung oder zum Diebstahlschutz verwendet werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Elektronik über die externe Einheit steuerbar ist. Vorteilhaft kann dadurch der Ladevorgang benutzerspezifisch angepasst werden. Vorzugsweise kann über die externe Einheit beispielhaft gesteuert werden, wie schnell der Ladevorgang abläuft, wie viele Ladestationen mit Energie versorgt werden oder welche Ladestationen zu priorisieren bzw. bevorzugt zu laden sind.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Gehäuse abschließbar ausgebildet ist. Vorteilhaft können dadurch die Akkupacks vor einer nicht autorisierten Entwendung geschützt werden. Das Gehäuse umfasst hierzu vorzugsweise ein Schloss, das über einen Schlüssel und/oder über die externe Einheit geöffnet werden kann.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass jeder Ladestation eine Ladezustandsanzeige und/oder eine Bedieneinheit zugeordnet ist, über die der Ladevorgang in der jeweiligen Ladestation steuerbar ist. Über die Ladezustandsanzeige ist der Ladezustand des mit der jeweiligen Ladestation verbundenen Akkupacks anzeigbar. Die Bedieneinheit umfasst ein Schaltelement, das beispielhaft als Kippschalter oder Druckknopf ausgebildet sein kann. Alternativ oder zusätzlich ist auch denkbar, dass über zumindest eine Bedieneinheit auswählbar ist, ob die Akkupacks selektiv einzeln oder parallel geladen werden.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein System aus einer tragbaren Ladevorrichtung wie zuvor beschrieben und jeweils einem in jeder Ladestation befestigten Akkupack. Es wird vorgeschlagen, dass ein Energiegehalt sämtlicher Akkupacks innerhalb des Laderaums über 400 Wh, insbesondere über 800 Wh, vorzugsweise über 1600 Wh, ist.
Figurenliste
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:

1 eine Ladevorrichtung in einem geschlossenen Zustand in einer perspektivischen Ansicht;
2a eine erste Ausführungsform eines Akkupacks in einer perspektivischen Ansicht;
2b eine zweite Ausführungsform des Akkupacks in einer perspektivischen Ansicht;
2c eine dritte Ausführungsform es Akkupacks in einer perspektivischen Ansicht;
3 die Ladevorrichtung gemäß 1 in einem geöffneten Zustand;
4 eine weitere Ausführungsform der Ladevorrichtung mit eingesetzten Akkupacks;
5 eine weitere alternative Ausführungsform der Ladevorrichtung mit eingesetzten Akkupacks.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In der 1 ist eine erste Ausführungsform einer tragbaren Ladevorrichtung 10 in einer perspektivischen Ansicht im geschlossenen Zustand gezeigt. Die Ladevorrichtung 10 ist beispielhaft kofferförmig ausgebildet, mit einem Gehäuse 12, das einen Grundkörper 14 und einen Deckel 16 umfasst. Zusätzlich oder alternativ ist auch denkbar, dass die Ladevorrichtung 10 Einschubfächer aufweist, in welche schubladenartige Aufbewahrungselemente aufnehmbar sind. Vorzugsweise ist das Gehäuse 12 der Ladevorrichtung 10 derart ausgebildet, dass es mit einem weiteren Gehäuse 12 einer weiteren Ladevorrichtung 10 und/oder mit einem Werkzeugkoffer lösbar verbunden werden kann. Der Grundkörper 14 ist mit dem Deckel 16 über ein nicht dargestelltes Scharnier drehbar verbunden. Der Deckel 16 ist über Befestigungselemente 18 am Grundkörper 14 derart lösbar befestigbar, dass ein Öffnen der Ladevorrichtung 10 verhindert wird und die Ladevorrichtung 10 im geschlossenen Zustand gehalten wird. Zusätzlich weist die Ladevorrichtung 10 ein Verschlusselement 20 auf, über das die Ladevorrichtung 10 im geschlossenen Zustand abschließbar ist. Das Verschlusselement 20 ist beispielhaft als ein Schloss ausgebildet, das mit einem korrespondierenden Schlüssel (nicht dargestellt) aufgeschlossen werden kann. Der dem Deckel 16 gegenüberliegende Boden des Grundkörpers 14 ist als Standfläche 22 ausgebildet, auf der die Ladevorrichtung 10 zur Aufnahme und Entnahme von Akkupacks 100 (siehe 2) gestellt wird. Der Innenraum des Gehäuses 12 wird von dem Grundkörper 14 und dem Deckel 16 aufgespannt und ist als Laderaum 24 für die Akkupacks 100 eingerichtet. Das Gehäuse 12 weist Halteelemente 26 auf, die als schwenkbare Griffe ausgebildet sind. Über die Halteelemente 26 kann die Ladevorrichtung 10 einfach gegriffen und getragen werden. Beispielhaft weist die Ladevorrichtung 10 zwei Halteelemente 26 auf; das erste Halteelement 26 ist im Deckel 16 eingelassen und das zweite Halteelement 26 ist an einer der Seitenwände 28, die die Standfläche 22 mit dem Deckel 16 verbinden, drehbar befestigt.
An der vorderen Seitenwand 28 ist die Energieversorgungseinheit 30 angeordnet, die beispielhaft einen Netzanschluss 32 und einen Energieanschluss 34 umfasst. Der Netzanschluss 32 ist dazu ausgebildet, über ein nicht dargestelltes Verbindungskabel die Ladevorrichtung 10 mit einem Stromnetz, beispielhaft einem 230 V Netz zu verbinden. Der Energieanschluss 34 ist dazu ausgebildet, über ein nicht dargestelltes Verbindungskabel die Ladevorrichtung 10 mit einem Fahrzeug zu verbinden. Des Weiteren umfasst die Ladevorrichtung 10 eine Elektronik 36, die beispielhaft in der vorderen Seitenwand 28 integriert bzw. verbaut ist, und die dazu ausgebildet ist, die Ladevorrichtung 10 zu regeln oder zu steuern. Die Ladevorrichtung 10 weist zudem eine Energiespeichereinheit 38 auf. Die Energiespeichereinheit 38 ist dazu ausgebildet, die Elektronik 36 und/oder die Ladevorrichtung 10 mit Energie zu versorgen, insbesondere falls die Energieversorgungseinheit 30 nicht an einem Stromnetz oder einer anderen Energiequelle angeschlossen ist. Wie beispielhaft gezeigt, kann die Energiespeichereinheit 38 in einem großen Bereich des Bodens des Grundkörpers 14 integriert sein, alternativ auch über den gesamten Bereich. Vorteilhaft kann über eine derart große Energiespeichereinheit 38 auch der Ladevorgang der Akkupacks 100 ermöglicht werden. Des Weiteren weist die Elektronik 36 eine Kommunikationsschnittstelle 40 auf, über die Zustandsinformationen der mit der Ladevorrichtung 10 verbundenen Akkupacks 100 an eine externe Einheit 1000 übermittelbar sind. Die externe Einheit 1000 ist beispielhaft als Smartphone ausgebildet. Zusätzlich kann die Elektronik 36 über die externe Einheit 1000 gesteuert werden.
In 2a bis 2c sind drei unterschiedliche Akkupacks 100 in perspektivischen Ansichten gezeigt. Die Akkupacks 100 unterscheiden sich insbesondere in ihrer Spannung, Kapazität sowie in ihren mechanischen und elektrischen Schnittstellen.
In 2a ist ein 10,8 V Akkupack 110 mit einem Akkupackgehäuse 112 gezeigt, in welchem drei zylinderförmige Akkuzellen angeordnet und in Reihenschaltung geschaltet sind. Der 10,8 V Akkupack 110 ist derart ausgebildet, dass er in ein Verbrauchergerät, wie beispielsweise ein Messwerkzeug (nicht dargestellt) oder eine Handwerkzeugmaschine (nicht dargestellt), hineingesteckt werden kann. Unter einem hineingesteckten Akkupack soll insbesondere ein Akkupack verstanden werden, bei dem die Akkuzellen im mit dem Verbraucher verbundenen Zustand zumindest teilweise von einem Gehäuse des Verbrauchers umschlossen sind. Der 10,8 V Akkupack 110 weist an einem Ende eine elektrische Schnittstelle 114 auf, die zwei elektrische Kontaktelemente 116 und ein weiteres Kontaktelement 117 umfassen. Über die elektrischen Kontaktelemente 116 kann der Verbraucher mit Energie versorgt werden; über das weitere Kontaktelement 117 wird der Ladezustand an den Verbraucher übermittelt. Auf einem dem Ende mit der elektrischen Schnittstelle 114 gegenüberliegenden Ende ist eine mechanische Schnittstelle 118 zur lösbaren mechanischen Verbindung des Akkupacks 100 mit dem Verbraucher angeordnet. Die mechanische Schnittstelle 118 umfasst zwei federnde Rastnasen 119, die kraft- und formschlüssig mit dem Gehäuse des Verbrauchers verbindbar sind.
In 2b ist ein 18 V Akkupack 120 mit einem Akkupackgehäuse 122 gezeigt, in welchem zehn zylinderförmige Akkuzellen angeordnet sind. Jeweils fünf Akkuzellen sind in Reihe geschaltet und die ersten fünf Akkuzellen sind mit den zweiten fünf Akkuzellen parallel geschaltet. Auf der Außenfläche des Akkupackgehäuses 122 des 18 V Akkupacks 120 ist eine Ladezustandsanzeige 123 angeordnet, über die der Ladezustand des 18 V Akkupacks 120 anzeigbar ist. Die mechanische Schnittstelle 124 des 18 V Akkupacks 120 weist Führungsschienen 125, die beim Aufschieben des 18 V Akkupacks 120 in korrespondierende Führungsnuten eines Verbrauchers, beispielsweise einer leistungsfähigen Handwerkzeugmaschine wie einem Bohrhammer (nicht dargestellt), geführt werden, und ein Verriegelungselement 126, das zur Verriegelung des 18 V Akkupacks 120 mit dem Verbraucher ausgebildet ist, auf. Das Verriegelungselement 126 ist als schwenkbares und federnd gelagertes Rastmittel ausgebildet, das beim Aufschieben des 18 V Akkupacks 120 selbsttätig einrastet. Die Verriegelung kann über eine Betätigung eines mechanischen Betätigungselements (nicht dargestellt) erfolgen, das auf der der Ladezustandsanzeige 123 gegenüberliegenden Seite angeordnet ist. Die elektrische Schnittstelle 128 des 18 V Akkupacks 120 ist zwischen den beiden Führungsschienen 125 angeordnet und weist ein sekundäres Ladespulenelement 129, über das der 18 V Akkupack induktiv geladen werden kann, und elektrische Kontaktelemente 127, über die die Handwerkzeugmaschine während des Betriebs mit Energie versorgt werden kann, auf.
In 2c ist ein 36 V Akkupack 130 mit einem Akkupackgehäuse 132 gezeigt, in welchem zwanzig zylinderförmige Akkuzellen angeordnet sind. Jeweils zehn Akkuzellen sind in Reihe geschaltet und die ersten zehn Akkuzellen sind mit den zweiten zehn Akkuzellen parallel geschaltet. Der 36 V Akkupack 130 ist vorzugsweise zur Versorgung von sehr leistungsstarken Verbrauchern, wie beispielsweise einem Rasenmäher (nicht dargestellt), vorgesehen. Der 36 V Akkupack 130 umfasst eine Anzeigeeinheit 134 zur Anzeige verschiedener Zustandsinformationen des 36 V Akkupacks, wie beispielsweise dem Ladezustand oder der Temperatur. Auf der Unterseite befindet sich eine mechanische Schnittstelle 136, die Führungsschienen 137 umfasst, und eine elektrische Schnittstelle (nicht dargestellt), die zwei elektrische Kontaktelemente und drei zusätzliche Kontaktelemente umfasst. Wie bereits der 18 V Akkupack 120, wird auch der 36 V Akkupack 130 auf den Verbraucher aufgeschoben.
In 3 ist die Ladevorrichtung 10 im geöffneten Zustand gezeigt. Im Laderaum 24 sind beispielhaft zwölf Ladestationen 50 angeordnet, in denen jeweils ein Akkupack 100 anordenbar, insbesondere befestigbar, ist, und in denen der Akkupack 100 im verbundenen Zustand geladen werden kann. Vorzugsweise umfasst jede Ladestation 50 zumindest eine mechanische Schnittstelle 60, die verbindbar mit einer mechanischen Schnittstelle des Akkupacks 100 ist, und zumindest eine Ladeeinheit 70, über die der Akkupack 100 aufladbar ist. Die Ladeeinheit 70 wird über die Energieversorgungseinheit 30 mit Energie versorgt. Die Ladestationen sind derart benachbart aneinander angeordnet, dass jede Ladestation 50 an zumindest zwei weiteren Ladestationen 50 angrenzt. Insbesondere grenzt jede Ladestation 50 an dem Gehäuse 12 der Ladevorrichtung oder an einer weiteren Ladestation 50 an. Es ist ebenfalls denkbar, dass die Ladestationen voneinander mit Trennwänden getrennt sind. In dieser Ausführungsform sind die mechanische Schnittstelle 60 und die Ladeeinheit 70 am Boden des Gehäuses 12 angeordnet. Es ist allerdings auch denkbar, dass die mechanische und/oder die elektrische Schnittstelle 60, 70 in oder an den Seitenwänden 28 und/oder den Trennwänden angeordnet sind.
Die Ladestationen 50 sind in unterschiedlichen beispielhaften Konfigurationen schematisch dargestellt. Jede der Ladestationen 50 weist eine, insbesondere eine einzelne, mechanische Schnittstelle 60 auf. Die mechanische Schnittstelle 60 kann als Einsteckschnittstelle 62 ausgebildet sein. Die Einsteckschnittstelle 62 ist zur lösbaren Verbindung mit einem Akkupack 100 vorgesehen, dessen mechanische Schnittstelle derart ausgebildet ist, dass er über ein Einstecken mit einem Verbraucher verbindbar ist, wie beispielhaft anhand des 10,8 V Akkupacks 110 beschrieben. Es ist ebenfalls denkbar, dass die mechanische Schnittstelle 60 als Einschubschnittstelle 64 ausgebildet ist. Die Einschubschnittstelle 64 ist zur lösbaren Verbindung mit einem Akkupack 100 vorgesehen, dessen mechanische Schnittstelle derart ausgebildet ist, dass er über ein Aufschieben mit einem Verbraucher verbindbar ist, wie beispielhaft anhand der 18 V und 36 V Akkupacks 120, 130 beschrieben.
Jede der Ladestationen 50 weist zudem eine Ladeeinheit 70 auf. Die Ladeeinheit 70 umfasst dabei ein primäres Ladespulenelement 72 und/oder ein elektrisches Steckerelement 74, die jeweils für eine einzelne Akkuspannung ausgebildet sind. Das primäres Ladespulenelement 72 und das elektrische Steckerelement 74 sind derart elektrisch mit der elektrischen Schnittstelle eines Akkupacks 100 verbindbar, dass der Akkupack 100 über die Ladeeinheit 70 geladen werden kann. Die Ladeeinheit 70 wird über die Energieversorgungseinheit 30 mit Energie versorgt und über die Elektronik 36 gesteuert. Des Weiteren umfassen die Ladeeinheiten 70 auch primäre Ladespulenelemente 76 und elektrische Steckerelemente 78, die Akkupacks 100 mit unterschiedlichen Akkuspannung mit Energie versorgen können.
In 4 ist die Ladevorrichtung 10 in einer zweiten Ausführungsform gezeigt, die fünfzehn identische Ladestationen 50 aufweist, in denen jeweils ein 18 V Akkupack 120 befestigt ist. Die mechanische Befestigung erfolgt über eine Einschubschnittstelle 64 und der 18 V Akkupack 120 wird induktiv über die Ladespulenelemente 72, 127 geladen. Die fünfzehn Akkupacks 120 sind derart im Laderaum 24 angeordnet, dass im Wesentlichen der gesamte Laderaum 24 ausgefüllt ist. Die 18 V Akkupacks 120 haben eine Kapazität von jeweils 6 Ah. Daraus ergibt sich ein Energiegehalt der 18 V Akkupacks 120 von jeweils 108 Wh und damit ein Gesamtenergiegehalt von 1620 Wh innerhalb der Ladevorrichtung 10 im Laderaum 24.
In 5 ist eine Ladevorrichtung 10 in einer weiteren Ausführungsform gezeigt. Die Ladevorrichtung 10 umfasst drei unterschiedlich konfigurierte Ladestationen 50, die jeweils dazu ausgebildet sind, einen 10,8 V Akkupack 110, einen 18 V Akkupack 120 oder einen 36 V Akkupack 130 aufzunehmen und zu laden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009027574 A1 [0001]

Claims

Tragbare Ladevorrichtung zur Aufbewahrung und zum Aufladen von Akkupacks (100) mit einem Gehäuse (12), das einen Laderaum (24) aufspannt, wobei in dem Laderaum (24) eine Vielzahl von Ladestationen (50) angeordnet sind, in denen jeweils ein Akkupack (100) befestigbar und aufladbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass jede Ladestation (50) zumindest an zwei weitere Ladestationen (100) angrenzt.
Tragbare Ladevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Ladestation (50) auf allen ihren Seiten an einer weiteren Ladestation (50) oder an dem Gehäuse (12) angrenzt.
Tragbare Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestationen (50) jeweils eine mechanische Schnittstelle (60) aufweisen, über die der Akkupack (100) in den Ladestationen (50), insbesondere an dem Gehäuse (12), befestigbar ist.
Tragbare Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestationen (50) jeweils eine Ladeeinheit (70) aufweisen, über die der Akkupack (100) aufladbar ist.
Tragbare Ladevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeeinheit (70) ein Ladespulenelement (72, 76) und/oder eine elektrisches Steckerelement (74, 78) aufweist.
Tragbare Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestationen (50), insbesondere die Ladeeinheiten (70), über eine Energieversorgungseinheit (30) mit Energie versorgbar sind.
Tragbare Ladevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgungseinheit (30) zumindest einen Netzanschluss (32) umfasst.
Tragbare Ladevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Netzanschluss (32) am Gehäuse (12) der tragbaren Ladevorrichtung (10) und/oder an einem mit dem Gehäuse (12) verbindbaren Ladegehäuse angeordnet ist.
Tragbare Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgungseinheit (30) eine Energiespeichereinheit (38) aufweist, die insbesondere fest in dem Gehäuse (12) integriert ist.
Tragbare Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die tragbare Ladevorrichtung (10) eine Elektronik (36) aufweist, die dazu ausgebildet ist, einen Ladevorgang der mit den Ladestationen (50) verbundenen Akkupacks (100) zu regeln oder zu steuern.
Tragbare Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die tragbare Ladevorrichtung (10) eine Kommunikationsschnittstelle (40) aufweist, die dazu ausgebildet ist, Zustandsinformationen der mit den Ladestationen (50) verbundenen Akkupacks (100) an eine externe Einheit (1000) zu übermitteln.
Tragbare Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronik (36) über die externe Einheit (1000) steuerbar ist.
Tragbare Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) abschließbar ausgebildet ist.
Tragbare Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ladestation (50) eine Ladezustandsanzeige und/oder eine Bedieneinheit zugeordnet ist, über die der Ladevorgang in der jeweiligen Ladestation (50) steuerbar ist.
Tragbare Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass derart viele Akkupacks (100) in den Ladestationen (100) befestigbar und aufladbar sind, dass ein Energiegehalt sämtlicher Akkupacks (100) innerhalb des Laderaums über 400 Wh, insbesondere über 800Wh, vorzugsweise über 1600 Wh, ist
System aus einer tragbaren Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche und jeweils einem in jeder Ladestation (10) befestigten Akkupack (100), dadurch gekennzeichnet, dass ein Energiegehalt sämtlicher Akkupacks (100) innerhalb des Laderaums über 400 Wh, insbesondere über 800Wh, vorzugsweise über 1600 Wh, ist.