DE102018222092A1

DE102018222092A1 - Verfahren zum Betreiben einer Ladevorrichtung

Info

Publication number: DE102018222092A1
Application number: DE102018222092.1A
Authority: DE
Inventors: Nils Donath; Thorsten Petermann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-12-18
Filing date: 2018-12-18
Publication date: 2020-06-18

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zum Betreiben einer Ladevorrichtung (10) mit zumindest zwei Ladeschnittstellen (12) zum Laden von Akkupacks (50) und mit einer automatischen Ladelogik, bei der der zuletzt mit einer der Ladeschnittstellen (12) verbundene Akkupack (50) zuerst geladen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Ladevorrichtung mit zumindest zwei Ladeschnittstellen zum Laden von Akkupacks und mit einer automatischen Ladelogik. Die Erfindung betrifft auch eine Ladevorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Stand der Technik
Ladegeräte mit mehreren Ladeschächten haben für den Verwender den Vorteil, dass mehrere Akkupacks gleichzeitig an dem Ladegerät angebracht werden können. Die Akkupacks können gleichzeitig geladen werden, wenn das Ladegerät für jeden Ladeschacht einen eigenen Ladeschaltkreis hat. Wenn das Ladegerät nur einen Ladeschaltkreis aufweist, können die Akkupacks zwar nur sequentiell geladen werden. Es ist jedoch nicht erforderlich, vor dem Laden die Akkupacks am Ladegerät auszuwechsein. Stattdessen kann das Ladegerät mit mehreren Akkupacks gleichzeitig bestückt werden, die dann nacheinander geladen werden.
Aus EP 1 826 841 A2 ist ein Ladegerät mit zwei verschiedenen Ladeschächten bekannt. Das Ladegerät erkennt, wenn ein Akkupack in den ersten Ladeschacht gesteckt wird, und startet den Ladevorgang dieses Akkupacks. In analoger Weise erkennt das Ladegerät, wenn ein Akkupack in den zweiten Ladeschacht gesteckt wird, und startet den Ladevorgang dieses Akkupacks. Es ist außerdem aus US 2015/008879 A ein Ladegerät mit mehreren gleichartigen Ladeschächten bekannt. Dieses Ladegerät hat einen separaten Bedienknopf, mit dem ein bestimmter Ladeschacht ausgewählt und der Ladevorgang für diesen Ladeschacht initiiert werden kann.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung schlägt ein Verfahren zum Betreiben einer Ladevorrichtung mit zumindest zwei Ladeschnittstellen zum Laden von Akkupacks und mit einer automatischen Ladelogik vor, bei der der zuletzt mit einer der Ladeschnittstellen verbundene Akkupack zuerst geladen wird. Verbindet der Verwender zwei Akkupacks nacheinander mit der Ladevorrichtung, so wird der zweite der beiden Akkupacks zuerst geladen. Bringt der Verwender drei Akkupacks nacheinander an der Ladevorrichtung an, wird der dritte der drei Akkupacks zuerst geladen. Gleiches gilt für eine beliebige Anzahl an Akkupacks. Die Ladevorrichtung kann zum Beispiel vier oder sechs Ladeschnittstellen aufweisen.
Diese automatische Ladelogik folgt der intuitiven Bedienung der Ladevorrichtung durch den Verwender, indem der zuletzt eingesteckte bzw. eingeschobene Akkupack zuerst geladen wird. Demnach wird bei jedem Anbringen eines Akkupacks an einer Ladeschnittstelle dieser auch direkt geladen. Der neu hinzugefügte Akkupack wird insbesondere nicht erst dann geladen, wenn der zuvor eingesteckte bzw. eingeschobene Akkupack voll geladen ist. Die Erfindung macht ferner einen separaten Bedienknopf zur Steuerung der Reihenfolge der Ladevorgänge bzw. zur Auswahl einer gewünschten Ladeschnittstelle überflüssig.
Unter einer automatischen Ladelogik soll hier verstanden werden, dass die Steuerung der Ladevorgänge und ihre Reihenfolge automatisch durch eine Steuereinheit der Ladevorrichtung erfolgt. Sind erst einmal zwei oder mehrere Akkupacks über die Ladeschnittstellen mit der Ladevorrichtung verbunden, werden die Akkupacks sequentiell in der definierten Reihenfolge geladen. Der Verwender nimmt keinen weiteren Einfluss auf die Ladevorgänge und ihre Reihenfolge, außer durch das Verbinden eines Akkupacks mit einer der Ladeschnittstellen oder das Entfernen eines Akkupacks von einer der Ladeschnittstellen. Der Verwender hat insbesondere kein Bedienelement zu betätigen, mit dem ein Ladevorgang initiiert wird und/oder eine Reihenfolge der Ladevorgänge ausgewählt wird.
Die Ladevorrichtung hat zumindest zwei Ladeschnittstellen, wobei die Ladevorrichtung zum Beispiel zwei, vier, sechs oder eine beliebige Anzahl an Ladeschnittstellen aufweisen kann. Eine Ladeschnittstelle ist für das Laden von einem Akkupack geeignet, der mit der Ladeschnittstelle mechanisch lösbar verbunden wird. Die Ladevorrichtung umfasst insbesondere einen Ladeschaltkreis. Jede Ladeschnittstelle der Ladevorrichtung ist mit dem Ladeschaltkreis verbunden. Damit ist es möglich, mehrere Akkupacks mit der Ladevorrichtung sequentiell zu laden. Der Ladeschaltkreis umfasst insbesondere eine Einrichtung zur Spannungsversorgung und eine Steuereinheit zur Steuerung und/oder Regelung der Ladevorrichtung. Die Einrichtung zur Spannungsversorgung ist für den Betrieb der Ladevorrichtung mit einer externen Spannungsquelle, zum Beispiel einer Netzspannungsquelle, verbunden und stellt die für den Ladevorgang erforderliche Spannungsversorgung an den Ladeschnittstellen bereit. Die Steuereinheit steuert und/oder regelt den Ladevorgang an der jeweiligen Ladeschnittstelle. Die Steuereinheit steuert auch die Reihenfolge der Ladevorgänge gemäß der automatischen Ladelogik.
Die Ladeschnittstellen können gleichartige Ladeschnittstellen zum Laden eines bestimmten Typs eines Akkupacks oder verschiedenartige Ladeschnittstellen zum Laden verschiedener Typen von Akkupacks sein. Eine Ladeschnittstelle umfasst eine mechanische Schnittstelleneinheit und eine elektrische Schnittstelleneinheit. Die mechanische Schnittstelleneinheit dient zum mechanisch lösbaren Anbringen eines Akkupacks an der Ladeschnittstelle. Die mechanische Schnittstelleneinheit kann zum Beispiel Führungsschienen aufweisen, die mit korrespondierenden Führungsnuten an den Akkupacks mechanisch zusammenwirken. Zur sicheren Befestigung des Akkupacks an der Ladeschnittstelle kann für die mechanische Schnittstelleneinheit zum Beispiel auch ein Verriegelungsmechanismus vorgesehen sein, bei dem ein Verriegelungselement des Akkupacks in eine Verriegelungsausnehmung an der Ladeschnittstelle eingreift. Die elektrische Schnittstelleneinheit dient zur elektrisch leitenden Verbindung eines Akkupacks an der Ladeschnittstelle. Sie umfasst elektrische Kontaktelemente, zum Beispiel elektrische Klingenkontakte, die mit korrespondierenden elektrischen Kontaktelementen, zum Beispiel Steckkontakten, des Akkupacks elektrisch zusammenwirken. Die elektrischen Kontaktelemente umfassen zumindest zwei Ladekontaktelemente und zumindest ein Identifikationskontaktelement. Die Ladekontaktelemente sorgen für die Übertragung des Ladestroms von der Ladevorrichtung zu dem Akkupack. Das Identifikationskontaktelement dient der Identifikation des Akkupacks, indem Daten zur Identifikation des Akkupacks von dem Akkupack an die Ladevorrichtung übergeben werden. Mit Hilfe des Identifikationskontaktelements erkennt die Ladevorrichtung, dass ein Akkupack an der Ladeschnittstelle angeschlossen ist und welchen Typs der Akkupack bzw. die Akkuzellen des Akkupacks sind.
Die Akkupacks weisen ein Akkupackgehäuse und eine oder mehrere Akkuzellen auf, die miteinander elektrisch verschaltet sind. Die Akkupacks können von gleicher Größe und gleicher Form oder von unterschiedlicher Größe und unterschiedlicher Form sein. Die Akkupacks können die gleiche Nennspannung oder verschiedene Nennspannungen haben. Die Akkupacks können ferner die gleichen Kapazitäten oder verschiedene Kapazitäten haben. Die Akkuzellen können seriell und/oder parallel verschaltet sein. Die Akkuzelle kann beispielhaft als eine Li-lonen-Akkuzelle mit einer Nennspannung von 3,6 V ausgebildet sein. Die Akkuzelle kann auch eine Nickel-Cadmium- oder Nickel-Metallhydrid-Zelle sein. Die Akkupacks können zum Beispiel drei, vier, fünf oder mehr Akkuzellen umfassen, die seriell miteinander verschaltet sind. Zur wechselbaren elektrischen und mechanischen Anbringung an der Ladeschnittstelle der Ladevorrichtung weisen die Akkupacks eine elektrische Schnittstelleneinheit mit elektrischen Kontaktelementen und eine mechanische Schnittstelleneinheit auf. Die mechanische Schnittstelleneinheit und die elektrische Schnittstelleneinheit der Akkupacks sind korrespondierend zu der mechanischen Schnittstelleneinheit und der elektrischen Schnittstelleneinheit der Ladeschnittstellen des Ladegeräts ausgebildet.
Bei den Akkupacks handelt es sich insbesondere um Handwerkzeugmaschinenakkupacks. Unter einem „Handwerkzeugmaschinenakkupack“ soll insbesondere ein Akkupack verstanden werden, der für die Spannungsversorgung von handelsüblichen Handwerkzeugmaschinen, etwa Akkuschrauber, Akkubohrhammer, Akkuwinkelschleifer, ausgebildet ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Ladevorrichtung, wonach der zuletzt mit einer der Ladeschnittstellen verbundene Akkupack mit Vorrang aufgeladen wird, kann insbesondere wie folgt durchgeführt werden. Zunächst wird ein erster Akkupack mit einer der Ladeschnittstellen verbunden. Beim Verbinden des Akkupacks startet der Ladevorgang des ersten Akkupacks. Der Ladevorgang für den ersten Akkupack wird durchgeführt. Während der Ladevorgang für den ersten Akkupack durchgeführt wird, wird ein zweiter Akkupack mit einer weiteren Ladeschnittstelle verbunden. Beim Verbinden des zweiten Akkupacks wird der Ladevorgang des ersten Akkupacks gestoppt und der Ladevorgang des zweiten Akkupacks gestartet. Dabei wird der Ladevorgang für den ersten Akkupack abgebrochen, auch wenn der erste Akkupack nicht vollständig geladen ist. Der Ladevorgang für den zweiten Akkupack wird durchgeführt. Der zweite Akkupack ist der zuletzt mit der Ladevorrichtung verbundene Akkupack und wird daher mit Vorrang geladen. Das Umschalten des Ladevorgangs von dem ersten auf den zweiten Akkupack erfolgt automatisch beim Einschieben bzw. Einstecken des zweiten Akkupacks, indem die Ladevorrichtung den neu hinzugefügten zweiten Akkupack erkennt und sodann den Ladevorgang des ersten Akkupacks abbricht und den Ladevorgang des zweiten Akkupacks startet. Dabei wird der Ladevorgang des ersten Akkupacks abgebrochen, obwohl der erste Akkupack noch nicht voll aufgeladen ist.
Die automatische Ladelogik verfährt in analoger Weise für jeden weiteren Akkupack, der mit der Ladevorrichtung verbunden wird: Der jeweils zuletzt mit der Ladevorrichtung verbundene Akkupack wird zuerst geladen. Wird ein Akkupack mit einer Ladeschnittstelle verbunden, solange ein bereits mit einer anderen Ladeschnittstelle verbundener Akkupack geladen wird, so wird der Ladevorgang des zuvor verbundenen Akkupacks abgebrochen und der Ladevorgang des neu hinzugekommenen Akkupacks gestartet. In einer konkreten Ausführung des Verfahrens, bei dem bereits ein erster und ein zweiter Akkupack mit der Ladevorrichtung verbunden sind und entweder der erste oder der zweite Akkupack geladen wird, werden folgende Schritte durchgeführt. Es wird ein dritter Akkupack mit einer frei verfügbaren Ladeschnittstelle verbunden, während der erste oder der zweite Akkupack geladen wird, je nach dem welcher der beiden Akkupacks zuletzt mit einer der Ladeschnittstellen verbunden worden ist. Beim Verbinden des dritten Akkupacks mit der Ladevorrichtung wird das Laden des ersten oder zweiten Akkupacks gestoppt, auch wenn der Ladevorgang für diesen Akkupack nicht abgeschlossen ist, so dass dieser Akkupack nicht vollständig geladen ist. Danach wird der Ladevorgang des dritten Akkupacks gestartet. Der Ladevorgang für den dritten Akkupack wird durchgeführt, solange kein weiterer Akkupack mit einer frei verfügbaren Ladeschnittstelle verbunden wird. In entsprechender Weise wird das Verfahren für jeden weiteren Akkupack, zum Beispiel für einen vierten, fünften und sechsten Akkupack, durchgeführt.
In einer Ausführung des Verfahrens, bei dem ein zweiter Akkupack nach einem ersten Akkupack mit der Ladevorrichtung verbunden wird und demzufolge der zweite Akkupack zuerst geladen wird, kann es sein, dass der Verwender wünscht, dass der erste Akkupack zuerst geladen wird. Falls anstelle des zweiten Akkupacks der erste Akkupack zuerst geladen werden soll, obwohl der zweite Akkupack nach dem ersten Akkupack mit der Ladevorrichtung verbunden wurde, so kann der Verwender wie folgt vorgehen. Der erste Akkupack wird während des Ladens des zweiten Akkupacks von der Ladeschnittstelle entfernt und erneut mit einer Ladeschnittstelle verbunden. Dabei kann der erste Akkupack mit derselben oder einer anderen verfügbaren Ladeschnittstelle verbunden werden. Beim erneuten Verbinden des ersten Akkupacks mit einer Ladeschnittstelle wird der Ladevorgang des zweiten Akkupacks gestoppt und der Ladevorgang des ersten Akkupacks gestartet. Durch das Entfernen und anschließende Verbinden des ersten Akkupacks ist der erste Akkupack der zuletzt mit einer der Ladeschnittstellen verbundene Akkupack und wird demzufolge mit Vorrang aufgeladen.
Dies gilt in analoger Weise auch in einer Situation, in der mehr als zwei Akkupacks mit der Ladevorrichtung verbunden sind. Durch das Hinzufügen eines weiteren Akkupacks wird automatisch immer der neu hinzugefügte Akkupack zuerst geladen. Soll jedoch ein bestimmter anderer Akkupack zuerst geladen werden, der bereits zuvor mit einer Ladeschnittstelle verbunden wurde, kann auf die oben beschriebene Weise ohne ein separates Bedienelement der Ladevorgang von einer Ladeschnittstelle auf eine bestimmte andere Ladeschnittstelle umgeschaltet werden. Dazu entfernt der Verwender den für einen Ladevorgang gewünschten Akkupack von der Ladeschnittstelle, um ihn danach wieder mit derselben oder einer anderen Ladeschnittstelle zu verbinden. Bei dieser Vorgehensweise löst der Verwender zumindest kurzzeitig den gewünschten Akkupack zumindest soweit von der Ladeschnittstelle, dass ein elektrischer Kontakt über die elektrische Schnittstelleneinheit des Akkupacks und die elektrische Schnittstelleneinheit des Ladegeräts unterbrochen ist. Nach dem Lösen kann der Verwender diesen Akkupack wieder vollständig mit der Ladeschnittstelle verbinden. Das Verbinden kann zum Beispiel unmittelbar nach dem Lösen geschehen, so dass nur kurzzeitig der elektrische Kontakt mit der Ladeschnittstelle unterbrochen war. Dies ist ausreichend, damit das Ladegerät nach dem Wiederanbringen des Akkupacks diesen als den zuletzt mit dem Ladegerät verbundenen Akkupack erkennt und den Ladevorgang für diesen Akkupack startet. Der Verwender kann so gezielt einen bestimmten Akkupack unter mehreren Akkupacks zuerst laden.
Ist der zuletzt mit der Ladevorrichtung verbundene und zuerst geladene Akkupack vollständig geladen, startet die Ladelogik der Ladevorrichtung automatisch den Ladevorgang eines weiteren Akkupacks, der bereits mit der Ladevorrichtung verbunden wurde. Eine Variante der Ladelogik sieht dabei vor, dass nach dem vollständigen Laden des zuletzt verbundenen Akkupacks die weiteren mit den übrigen Ladeschnittstellen verbundenen Akkupacks in einer Reihenfolge geladen werden, die sich umgekehrt verhält zu der Reihenfolge, in der die Akkupacks mit den Ladeschnittstellen verbunden wurden. Demnach wird als nächster bzw. als zweiter Akkupack der Akkupack geladen, welcher als vorletzter Akkupack mit der Ladevorrichtung verbunden wurde. Ist ein dritter Akkupack an der Ladevorrichtung vorhanden, so wird danach als dritter Akkupack der Akkupack geladen, der vor dem vorletzten Akkupack mit einer Ladeschnittstelle verbunden wurde. Für jeden weiteren mit der Ladevorrichtung verbundenen Akkupack wird in entsprechender Weise verfahren: Die Reihenfolge, in der die Akkupacks geladen werden, verhält sich umgekehrt zu der Reihenfolge, in der die Akkupacks an die Ladevorrichtung angeschlossen wurden. Daher wird der zuerst mit der Ladevorrichtung verbundene Akkupack zuletzt geladen und jeder weitere danach mit der Ladevorrichtung verbundene Akkupack wird früher geladen, als der zuvor mit der Ladevorrichtung verbundene Akkupack.
Ist der zuletzt mit der Ladevorrichtung verbundene und zuerst geladene Akkupack vollständig geladen, sieht eine Alternative der Ladelogik vor, dass die weiteren mit den Ladeschnittstellen verbundenen Akkupacks in der Reihenfolge ihres Ladezustands geladen werden. Dabei wird der Akkupack mit dem höchsten Ladezustand zuerst geladen und der Akkupack mit dem niedrigsten Ladezustand zuletzt. In diesem Verfahren wird der zuletzt mit der Ladevorrichtung verbundene Akkupack als erstes geladen. Dann wird als zweites der Akkupack geladen, welcher unter den übrigen mit der Ladevorrichtung verbundenen Akkupacks den höchsten Ladezustand hat. Danach wird als drittes der Akkupack geladen, welcher den zweithöchsten Ladezustand hat. Diese Reihenfolge wird entsprechend fortgesetzt, bis zuletzt der Akkupack geladen wird, welcher den niedrigsten Ladezustand hat. Diese Variante der Ladelogik hat den Vorteil, dass die weiteren Akkupacks schnell wieder mit vollem Ladezustand zur Verfügung stehen, denn der Akkupack mit dem höchsten Ladezustand steht verglichen mit den anderen Akkupacks schneller wieder mit vollem Ladezustand zur Verfügung. Die Ladevorrichtung weist hierfür eine Einrichtung zur Bestimmung des Ladezustands der Akkupacks auf. Die Einrichtung zur Bestimmung des Ladezustands ist zum Beispiel von einem Microprozessor gebildet. Der Microprozessor ist insbesondere zumindest ein Teil der Steuereinheit. Der Microprozessor ist insbesondere dazu ausgebildet, die Ladezustände der Akkupacks kontinuierlich zu überwachen und den Ladevorgang entsprechend zu steuern und/oder zu regeln.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens weist die Ladevorrichtung für jede Ladeschnittstelle eine Anzeigeeinrichtung zur Anzeige eines Ladevorgangs auf. Die Anzeigeeinrichtung gibt dem Verwender eine Information aus, welcher Akkupack gerade geladen wird. In einer einfachen Ausführungsform der Anzeigeeinrichtung hat die Anzeige zwei Zustände, den Zustand „Ein“, wenn der Akkupack an der Ladeschnittstelle geladen wird, und den Zustand „Aus“, wenn der Akkupack nicht geladen wird. Die Anzeigeeinrichtung kann zum Beispiel eine optische Anzeigeeinrichtung in Form einer LED sein. Die LED leuchtet, wenn der Akkupack geladen wird. Die LED leuchtet nicht, wenn der Akkupack nicht geladen wird. Die Anzeigeeinrichtung kann in einer anderen Ausführungsform auch drei Zustände anzeigen. Die LED leuchtet nicht, wenn der Akkupack nicht geladen wird. Die LED blinkt, wenn der Akku geladen wird. Die LED leuchtet kontinuierlich, wenn der Akkupack vollgeladen ist. In einer Ausführungsform kann die Anzeigeeinrichtung für jede Ladeschnittstelle auch mehrere LEDs aufweisen. Die LEDs können unterschiedliche Farben haben. So kann zum Beispiel für jede Ladeschnittstelle eine grüne und eine rote LED vorgesehen sein, wobei die rote LED anzeigt, dass der Akkupack geladen wird und die grüne LED anzeigt, dass der Akkupack vollgeladen ist. Zusätzliche oder alternative Ausführungsformen der Anzeigeeinrichtung können in einer für den Fachmann sinnvollen Weise ausgestaltet sein. - So kann die Anzeigeeinrichtung für jede Ladeschnittstelle eine oder mehrere LEDs haben, die LEDs können die gleiche oder verschiedene Farben haben und können in kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Weise, insbesondere blinkend, leuchten. Zusätzlich oder alternativ können auch eine oder mehrere Mehrfarben-LEDs zur Anwendung kommen. Anstelle einer oder mehrerer LEDs kann auch ein Display an der Ladevorrichtung vorgesehen sein, welches eine Anzeigeeinrichtung für jede Ladeschnittstelle umfasst. Auf dem Display können die Ladeschnittstellen zum Beispiel mit Nummern versehen sein, so dass das Display für jede Ladeschnittstelle einen Zustand, zum Beispiel „wird geladen“ oder „vollständig geladen“, ausgeben kann.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Ladegerät mit zumindest zwei Ladeschnittstellen zum Laden von Akkupacks zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Figurenliste
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen

1 eine Variante einer Ladevorrichtung mit vier Ladeschnittstellen;
2 die Ladevorrichtung gemäß 1 mit vier Akkupacks, die an den Ladeschnittstellen angebracht sind;
3 ein Blockschaltbild einer Variante einer Ladevorrichtung mit drei Ladeschnittstellen;
4 ein Flussdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In 1 und 2 ist eine Variante einer Ladevorrichtung 10 mit vier Ladeschnittstellen 12 gezeigt. Die Ladevorrichtung 10 hat ein Ladergehäuse 11, an dem ein Tragegriff 13 angeordnet ist. Das Ladergehäuse 11 nimmt eine annähernd quaderförmige Gestalt an, an deren Längsseiten je zwei Ladeschnittstellen 12 vorgesehen sind. In der in 1 dargestellten Variante hat die Ladevorrichtung 10 vier gleichartige Ladeschnittstellen 12 zum Laden eines bestimmten Typs von Akkupacks 50. Jede Ladeschnittstelle 12 umfasst eine mechanische Schnittstelleneinheit und eine elektrische Schnittstelleneinheit zum wechselbaren Anbringen eines Akkupacks 50. Die mechanische Schnittstelleneinheit nach 1 hat Führungsschienen 14, die mit korrespondierenden Führungsnuten (nicht dargestellt) an den Akkupacks 50 mechanisch zusammenwirken. Die elektrische Schnittstelleneinheit weist elektrische Kontaktelemente 21, 23 in Form von elektrischen Klingenkontakten auf. Beim Anbringen eines Akkupacks 50 an einer der Ladeschnittstellen 12 in 1 wird der Akkupack 50 mit seinen Führungsnuten von oben in die Führungsschienen 14 eingeschoben, bis die elektrischen Kontaktelemente (nicht dargestellt) des Akkupacks 50, die Kontaktelemente 21, 23 kontaktieren.
Die Ladevorrichtung 10 umfasst auch für jede Ladeschnittstelle 12 eine Anzeigeeinrichtung 16 zur Anzeige eines Ladevorgangs. Jede Anzeigeeinrichtung 16 hat in der Ausführungsform der Ladevorrichtung nach 1 und 2 eine LED. Die LED leuchtet, wenn der Akkupack 50 geladen wird. Die LED leuchtet nicht, wenn der Akkupack 50 vollgeladen ist.
In dem Blockschaltbild gemäß 3 ist eine Variante einer Ladevorrichtung 10' mit drei Ladeschnittstellen 12 dargestellt. Die Ladevorrichtung 10' umfasst einen Ladeschaltkreis 25. Jede der drei Ladeschnittstellen 12 ist mit dem Ladeschaltkreis 25 verbunden. In der dargestellten Variante gemäß 3 umfasst jede Ladeschnittstelle 12 drei elektrische Kontaktelemente 21, 23. Zwei elektrische Kontaktelemente sind als Ladekontaktelemente 21 ausgebildet, welche mit einer Einrichtung 27 zur Spannungsversorgung verbunden sind und den Ladestrom von der Ladevorrichtung 10' auf die Akkupacks 50 übertragen. Ein elektrisches Kontaktelement ist als Identifikationskontaktelement 23 ausgebildet. Die Identifikationskontaktelemente 23 sind mit einer Steuereinheit 29, zum Beispiel eines Microprozessors, verbunden. Mit Hilfe des Identifikationskontaktelements 23 kann der jeweilige Akkupack 50 anhand von Daten zur Identifikation bestimmt werden. Die Ladevorrichtung 10' erkennt nicht nur, ob an einer bestimmten Ladeschnittstelle 12 gerade ein Akkupack 50 angebracht ist oder nicht. Es werden auch Daten zur Identifikation des Akkupacks 50 von dem Akkupack 50 über das Identifikationskontaktelement 23 an die Ladevorrichtung 10' übermittelt. Die Identifikationsdaten geben zum Beispiel den Typ der Akkuzellen (Zellchemie, Ladeschlussspannung, Kapazität etc.) und/oder die Anzahl an Akkuzellen des Akkupacks 50 an.
Der Ladeschaltkreis 25 umfasst die Einrichtung 27 zur Spannungsversorgung, die für den Betrieb der Ladevorrichtung 10' mit einer externen Spannungsquelle (nicht dargestellt) verbunden ist. Die Spannungsversorgungseinrichtung 27 stellt die für den Ladevorgang erforderliche Spannungsversorgung an den Ladeschnittstellen 12 bereit. Der Ladeschaltkreis 25 umfasst ferner die Steuereinheit 29 zur Steuerung und/oder Regelung der Ladevorrichtung 10'. Die Steuereinheit 29 steuert und/oder regelt den Ladevorgang an den Ladeschnittstellen 12. Damit steuert die Steuereinheit 29 auch die Reihenfolge der Ladevorgänge an den Ladeschnittstellen 12 gemäß der automatischen Ladelogik. Damit die Ladevorgänge von einer Ladeschnittstelle 12 auf eine andere Ladeschnittstelle 12 umgeschaltet werden können, ist eine Schalteinheit 28 vorgesehen. Die Schalteinheit 28 wird von der Steuereinheit 29 gemäß der Ladelogik gesteuert. Die Steuereinheit 29 kann von einem Microprozessor gebildet sein. Die Schalteinheit 28 kann von einem Relais, einem Halbleiterbauelement in Form eines Transistors oder dergleichen gebildet sein.
4 erläutert das Verfahren zum Betreiben der Ladevorrichtung 10' mit drei Ladeschnittstellen 12 anhand des Flussdiagramms 100. Das Verfahren wird von der Steuereinheit 29 durchgeführt. Die Ladevorrichtung 10' ist an eine nicht näher dargestellte externe Spannungsversorgung angeschlossen und zu Beginn des Verfahrens betriebsbereit. Die Ladevorrichtung 10' ist zum Beispiel in einem Standby-Betrieb. In einem ersten Schritt 110 wird ein erster Akkupack 50 mit einer ersten Ladeschnittstelle 12 verbunden. Die Ladevorrichtung 10' erkennt den mit der ersten Ladeschnittstelle 12 verbundenen Akkupack 50 über das Identifikationskontaktelement 23. Sobald der erste Akkupack 50 mit der ersten Ladeschnittstelle 12 verbunden ist, wird der Ladevorgang für den Akkupack 50 gestartet und der Akkupack 50 wird gemäß Schritt 120 geladen. In einem nächsten Schritt 130 wird ein zweiter Akkupack 50 mit einer zweiten Ladeschnittstelle 12 verbunden. Die Ladevorrichtung 10' erkennt wiederum den mit der zweiten Ladeschnittstelle 12 verbundenen Akkupack 50 über das Identifikationskontaktelement 23. Sobald der zweite Akkupack 50 mit der zweiten Ladeschnittstelle 12 verbunden ist, wird gemäß Schritt 140 der Ladevorgang des ersten Akkupacks 50 abgebrochen. Danach wird in Schritt 150 der Ladevorgang für den zweiten Akkupack 50 gestartet und der zweite Akkupack 50 wird geladen. In einem weiteren Schritt 160 wird ein dritter Akkupack 50 mit einer dritten Ladeschnittstelle 12 verbunden. Die Ladevorrichtung 10' erkennt wiederum den mit der dritten Ladeschnittstelle 12 verbundenen Akkupack 50 über das Identifikationskontaktelement 23. Sobald der dritte Akkupack 50 mit der dritten Ladeschnittstelle 12 verbunden ist, wird in einem Schritt 170 der Ladevorgang des zweiten Akkupacks 50 gestoppt. Anschließend wird gemäß Schritt 180 der Ladevorgang für den dritten Akkupack 50 gestartet und der dritte Akkupack 50 wird geladen.
In einer beispielhaften Situation möchte der Verwender der Ladevorrichtung 10' jedoch, dass der Ladevorgang für den zweiten Akkupack 50 fortgesetzt wird. Dazu entfernt der Verwender in einem nächsten Schritt 190 den zweiten Akkupack 50 zumindest kurzzeitig von der zweiten Ladeschnittstelle 12, um den Akkupack 50 gleich anschließend gemäß Schritt 200 wieder mit der zweiten Ladeschnittstelle 12 zu verbinden. Dabei erkennt die Ladevorrichtung 10' den mit der zweiten Ladeschnittstelle 12 verbundenen zweiten Akkupack 50 als den zuletzt mit der Ladevorrichtung 10' verbundenen Akkupack 50. Sobald der zweite Akkupack 50 mit der zweiten Ladeschnittstelle 12 wieder verbunden ist, wird in einem Schritt 210 der Ladevorgang des dritten Akkupacks 50 gestoppt. Der Ladevorgang des dritten Akkupacks 50 wird gestoppt, auch wenn der Akkupack 50 zu diesem Zeitpunkt nicht vollständig geladen ist. Sodann wird gemäß Schritt 220 der Ladevorgang für den zweiten Akkupack 50 gestartet und der Ladevorgang für den zweiten Akkupack 50 wird durchgeführt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1826841 A2 [0003]
US 2015008879 A [0003]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Ladevorrichtung (10) mit zumindest zwei Ladeschnittstellen (12) zum Laden von Akkupacks (50) und mit einer automatischen Ladelogik, bei der der zuletzt mit einer der Ladeschnittstellen (12) verbundene Akkupack (50) zuerst geladen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: - Verbinden eines ersten Akkupacks (50) mit einer der Ladeschnittstellen (12), - Laden des ersten Akkupacks (50), - Verbinden eines zweiten Akkupacks (50) mit einer weiteren Ladeschnittstelle (12) während des Ladens des ersten Akkupacks (50), - Stoppen des Ladens des ersten Akkupacks (50), - Starten des Ladens des zweiten Akkupacks (50).
Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: a. Entfernen des ersten Akkupacks (50) von der Ladeschnittstelle (12) während des Ladens des zweiten Akkupacks (50), b. Verbinden des ersten Akkupacks (50) mit einer der Ladeschnittstellen (12) während des Ladens des zweiten Akkupacks (50), c. Stoppen des Ladens des zweiten Akkupacks (50), d. Starten des Ladens des ersten Akkupacks (50).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: - Verbinden eines dritten Akkupacks (50) mit einer der Ladeschnittstellen (12) während des Ladens des ersten oder zweiten Akkupacks (50), - Stoppen des Ladens des ersten oder zweiten Akkupacks (50), - Starten des Ladens des dritten Akkupacks (50).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Ladelogik weiterhin vorsieht, dass nach dem Laden des zuletzt verbundenen Akkupacks (50) die weiteren mit den Ladeschnittstellen (12) verbundenen Akkupacks (50) in umgekehrter Reihenfolge zu der Reihenfolge, in der die Akkupacks (50) mit den Ladeschnittstellen (12) verbunden wurden, geladen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Ladelogik weiterhin vorsieht, dass nach dem Laden des zuletzt verbundenen Akkupacks (50) die weiteren mit den Ladeschnittstellen (12) verbundenen Akkupacks (50) in der Reihenfolge ihres Ladezustands geladen werden, wobei der Akkupack (50) mit dem höchsten Ladezustand zuerst geladen wird und der Akkupack (50) mit dem niedrigsten Ladezustand zuletzt geladen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung (10) für jede Ladeschnittstelle (12) eine Anzeigeeinrichtung (16) zur Anzeige eines Ladevorgangs umfasst und die Anzeigeeinrichtung (16) während des Ladens eines Akkupacks (50) aktiviert wird.
Ladegerät mit zumindest zwei Ladeschnittstellen (12) zum Laden von Akkupacks (50) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.