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Die Erfindung betrifft einen elektrisch antreibbaren Scooter mit einem Elektromotor und einer Batterie, die in einem Batteriefach des Scooters angeordnet ist, wobei das Batteriefach unterhalb eines Trittbretts angeordnet ist, wobei das Trittbrett schwenkbar an einem Rahmenteil des Scooter angebracht ist, der Rahmenteil ein Batteriefach aufweist, sodass bei einer Grenzstellung des Trittbretts die Batterie vollständig zwischen dem Batteriefach und dem Trittbrett eingeschlossen ist, und an der Batterie Kontakte und im Batteriefach Gegenkontakte vorhanden sind, um die Batterie elektrisch anzuschließen. Ein solcher Scooter ist aus der Ausbildung eines bekannt.
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Die US 2015 / 0 008 879 A1 zeigt ein Batterieladegerät, das mehrere Landeanschlüsse aufweist. Unter dem Begriff „Scooter“ wird hier ein Fahrzeug und insbesondere ein Zweiradfahrzeug mit einem Motor verstanden, wie zum Beispiel ein Roller, ein Scooter, ein kleines Fahrrad oder dergleichen. Weiter betrifft die Erfindung ein Aufladesystem für Batterien von Scootem. Sogenannte Scooter werden zunehmend in Innenstädten als Fahrzeuge für kurze Strecken verwendet. Unter Scooter oder auch E-Scooter genannt, versteht man generell ein einspuriges elektrisch motorisiertes Zweirad, auf dem der Benutzer steht. Denkbar sind aber auch Fahrzeuge mit einer Sitzgelegenheit für den Fahrer sowie auch Roller mit zwei Vorderrädern oder zwei Hinterrädern. Generell werden aber im Folgenden alle oben genannten Fahrzeuge unter dem Begriff Scooter verwendet.
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Aus der
DE 100 05 960 A1 ist ein Scooter bekannt, der einen Rahmen hat, an dem ein Vorderrad und ein Hinterrad angebracht sind, wobei das Vorderrad in einer Gabel sitzt, die mit einer drehbaren Stange verbunden ist, an der eine Lenkstange befestigt ist. Die Stange durchgreift eine hülsenförmige Stangenaufnahme, die starr am Rahmen befestigt ist. Dieser Rahmen besitzt einen horizontal verlaufenden ersten Rahmenabschnitt und unter einem stumpfen Winkel dazu verlaufenden zweiten Rahmenabschnitt, in dem sich eine Trennstelle befindet, sodass der Rahmen zusammengeklappt werden kann, damit der Scooter leichter zu transportieren ist. Auf dem ersten Rahmenabschnitt ist ein Trittbrett befestigt. Das freie Ende des ersten Rahmenabschnittes besitzt eine Traggabel für das Hinterrad, dem ein Elektromotor zugeordnet ist. Am Rahmen und der Gabel ist ein Gestell befestigt, das einen Träger für einen Akkumulator (im folgenden generell Batterie genannt) trägt. Die Batterie ist in nicht näher dargestellter Weise elektrisch mit dem Elektromotor verbunden. An der Gabel befindet sich auch eine Bremsenhalterung, an der eine Bremse angebracht ist.
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In neuerer Zeit werden aus Umweltgründen in Städten zunehmend emissionsfreie Kleinfahrzeuge favorisiert, wobei sich Verleihgeschäfte etabliert haben, bei denen Benutzer kurzfristig einen Scooter mieten können. Dies erfolgt heute dadurch, dass ein Nutzer sich über sein Mobiltelefon von einem Verleiher einen Freischaltcode gegen Bezahlung holt und in der Stadt mit dem Freischaltcode einen frei herumstehenden Scooter mieten kann. Nach Gebrauch kann der Nutzer den Scooter an entweder vorbestimmten oder beliebigen Stellen abstellen, womit seine Miete beendet ist. Im Regelfall wird er sich dabei wieder bei dem Verleiher per mobiler Applikation wie zu ein Mobiltelefon abmelden.
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Da die Batterien nur eine begrenzte Kapazität haben, müssen sie regelmäßig aufgeladen werden. Hierfür werden sie von Serviceuntemehmen meist abends per Lkw oder ähnliche vergleichsweise große Transportfahrzeuge zusammen mit dem Scooter eingesammelt, zu einer Ladestation gebracht, dort aufgeladen und nach erfolgter Aufladung wieder an vorbestimmte Stellen zurückgebracht. Dies ist sehr aufwendig, da der gesamte Scooter transportiert werden muss.
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Aufgabe der Erfindung ist es, den Scooter dahingehend zu verbessern, dass das gesamte Handling wesentlich vereinfacht ist. Insbesondere soll also das Batteriemanagement verbessert werden, indem der Arbeitsaufwand des Personals verringert wird und gleichzeitig aber auch ausreichende Sicherheit gegen Diebstahl gewährleistet ist.
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Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 11 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen 2 bis 10 zu entnehmen. Grundidee der Erfindung ist es, die Batterie in einfacher Weise entnehmbar zu machen, sodass zum Aufladen an einer Ladestation nur die Batterie transportiert werden muss und nicht der gesamte Scooter.
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Im einzelnen ist das Batteriefach für die Aufnahme der Batterie unterhalb eines Trittbretts angeordnet, wobei das Trittbrett schwenkbar an einem Rahmenteil des Scooters angebracht ist. Bei einer Variante der Erfindung ist die Batterie an dem Trittbrett befestigt und zusammen mit dem Trittbrett schwenkbar. Nach einer anderen Variante der Erfindung ist die Batterie in ein Batteriefach einsetzbar, wobei bei beiden Varianten das Batteriefach durch das Trittbrett verschlossen werden kann. Denkbar wäre aber auch, die Oberseite der Batterie selbst als Trittbrett zu verwenden, sodass das eigentliche Trittbrett fortgelassen werden kann. Das Trittbrett weist Führungselemente für die Halterung der Batterie auf, wobei ein Rahmenteil das Batteriefach aufweist, sodass bei einer Grenzstellung des schwenkbaren Trittbretts die Batterie vollständig zwischen Batteriefach und Trittbrett eingeschlossen ist. Die Führungselemente können singuläre Elemente sein oder auch längere Führungsschienen, die sich im wesentlichen fast über die gesamte Länge des Trittbrett erstrecken. Diese Führungsschienen verlaufen in Längsrichtung des Trittbretts parallel zueinander nahe den seitlichen Rändern des Trittbretts und zwar ausgehend von Schwenkgelenk.
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Weiter kann vorgesehen sein, dass die Batterie im Batteriefach durch Rastmittel zusätzlich fixiert wird, um ein herausfallen zu verhindern.
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An der Batterie sind Kontakte und am Batteriefach sind passende Gegenkontakte vorhanden, um die Batterie elektrisch anzuschließen. Über ein Steuergerät kann dann der Benutzer den Elektromotor ansteuern und mit Strom aus der Batterie versorgen.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Trittbrett um einen Winkel von größer 90° und vorzugsweise größer 95° gegenüber dem Rahmenteil des Scooters geschwenkt werden. Vorzugsweise ist das Schwenkgelenk für das Schwenken des Trittbretts nahe dem Hinterrad des Scooters angeordnet. Es kann allerdings auch auf der gegenüberliegenden Seite näher dem Vorderrad angeordnet werden oder einer der Längsseiten des Trittbretts. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Kontakte an der Batterie und/oder die Gegenkontakte im Batteriefach elastisch gelagert, sodass kleinere Ausrichtfehler ausgeglichen werden können und die Batterie auch bei Stößen oder Erschütterungen stets einwandfreien elektrischen Kontakt mit der Elektrik und Elektronik des Scooters hat.
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Im Batteriefach ist eine Verriegelungseinrichtung angeordnet, die das Trittbrett im geschlossenen Zustand verriegelt. Diese Verriegelungseinrichtung kann über eine drahtlose Kommunikationseinrichtung und insbesondere ein Mobiltelefon betätigt werden. Sie kann beispielsweise durch einen verschiebbaren Stift realisiert sein, der elektromagnetisch unter Steuerung der drahtlosen Kommunikationseinrichtung verschoben werden kann, wobei er in Schließrichtung durch eine Feder vorgespannt ist und lediglich das Öffnen elektromagnetisch gegen die Kraft dieser Feder erfolgt. Selbstverständlich können auch solche Schließeinrichtungen zu beiden Seiten des Trittbretts vorgesehen sein. Es ist jedoch auch möglich, rein mechanische Verriegelungseinrichtungen vorzusehen, die ohne Schlüssel oder mit einem Schlüssel oder auch durch einen Zahlencode betätigt werden können.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung hat das Trittbrett eine senkrecht von ihm abstehende elastische Anschlagplatte zur Positionierung der Batterie.
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Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung hat die Batterie an einem Ende einen Handgriff zum leichteren Entnehmen und Einführen von dem Trittbrett bzw. in das Trittbrett. Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist am Boden des Batteriefaches eine elastische Matte angeordnet. Bei eingesetzter Batterie und geschlossenem Trittbrett liegt die Batterie an dieser Matte an und ist dadurch auch gegen Erschütterungen flexibel gesichert. Anstelle der Matte können auch elastische Federn wie zum Beispiel eine oder mehrere Blattfedern vorgesehen sein. Ebenso ist es von Vorteil, wenn auch an der zur Batterie weisenden Seite des Trittbretts ein federndes Element vorhanden ist, wie zum Beispiel eine elastische Matte, eine oder mehrere Blattfedern oder Ähnliches, damit die Batterie so gehalten ist, dass sie zwar Erschütterungen abfängt, gleichwohl aber stets den elektrischen Kontakt zu den Gegenkontakten am Scooter aufrecht erhält.
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Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung sind zwischen der Batterie und dem Batteriefach Zentriereinrichtungen vorgesehen, die für eine eindeutige Positionierung der Batterie in dem Batteriefach sorgen. Diese Zentriereinrichtungen können beispielsweise Stifte am Boden des Batteriefachs und zugeordnete Öffnungen an der Batterie sein, in die die Stifte bei eingesetzter Batterie eingreifen.
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Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung haben der Scooter und die Batterie jeweils zueinander passende elektronische Kodierungen, wobei eine elektronische Steuerschaltung eine Inbetriebnahme des Scooters nur dann gestattet, wenn der Scooter und die Batterie die passende Kodierung haben.
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Die Erfindung schafft auch ein Batteriemanagementsystem, bei dem die Batterien an Ort des jeweiligen Scooters mit einem angepassten Tragekorb eingesammelt und zu einer an eine Vielzahl von Batterien angepassten Ladestation transportiert werden können. Die Ladestation ist so eingerichtet, dass eine Vielzahl von Batterien gleichzeitig geladen werden kann. Nach dem Aufladen können die Batterien dann wiederum in dem Tragekorb zu den jeweiligen Scootem transportiert werden.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt:
- 1 einen Scooter nach der Erfindung in fahrbereitem Zustand;
- 2 einen Scooter mit vollständig geöffneten Batteriefach mit eingesetzter Batterie;
- 3 einen Scooter ähnlich 2 mit halb herausgezogener Batterie;
- 4 einen Scooter ähnlich 3 mit vollständig herausgezogener Batterie;
- 5 eine perspektivische Ansicht eines Batteriefaches;
- 6 eine Draufsicht auf ein geöffnetes Batteriefach;
- 7 einen Scooter mit vollständig geöffnetem Batteriefach und noch nicht vollständig eingesetzter Batterie;
- 8 eine vergrößerte Darstellung des Batteriefaches und der Batterie des Ausführungsbeispiels der 7;
- 9 eine perspektivische Ansicht eines Tragekorbs nach der Erfindung; und
- 10 eine schematische Ansicht eine Ladestation für Batterien nach der Erfindung.
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Der Scooter der 1-4 hat ein Vorderrad 1, ein Hinterrad 2 mit nicht näher dargestelltem Elektromotor und eine Gabel 3 zur Halterung des Vorderrades 1. Die Gabel 3 ist mit einer drehbaren Stange 4 verbunden, an deren oberen freien Ende eine Lenkstange 5 angebracht ist. Die Stange 4 durchgreift eine Stangenaufnahme 6, die fest mit einem Rahmenabschnitt 7 verbunden ist, der seinerseits mit einem horizontalen Rahmenteil 8 verbunden ist, der, wie später gezeigt wird, auch ein Batteriefach 13 enthält. An dem Rahmenteil 8 ist ein Trittbrett 9 schwenkbar befestigt. Schließlich ist in 1 noch ein klappbarer Ständer 10 zu sehen. Ansonsten enthält der Scooter noch die üblichen Teile wie Bremsgriffe, Beleuchtung und ähnliches, was nur der Vollständigkeit halber genannt wird.
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In 2 ist das Trittbrett 9 nahe dem Hinterrad 2 an dem Rahmenteil 8 schwenkbar gelagert, so dass es in die in 2 dargestellte Stellung aufgeklappt werden kann, wobei der Schwenkwinkel vorzugsweise größer 90° beträgt und insbesondere etwa 95 °. An dem Trittbrett 9 ist eine Batterie 11 gehalten, die zusammen mit dem Trittbrett 9 schwenkbar ist.
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Aus 3 ist zu erkennen, dass das Trittbrett 9 an seiner zur Batterie 11 weisenden Seite zwei Führungsschienen 12 aufweist, die sich in Längsrichtung des Trittbretts 9 erstrecken und zwischen sich die Batterie 11 führen und halten, jedoch so, dass sie in Längsrichtung des Trittbretts 9 verschoben werden kann.
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In 4 ist die Batterie 11 vollständig aus dem Trittbrett 9 herausgezogen. 5 zeigt den Rahmenteil 8, der auch das Batteriefach 13 bildet. Der Rahmenteil 8 hat einen Boden 14 und zwei parallele Seitenwände 15, an denen das Trittbrett 9 über ein Schwenkgelenk 16 schwenkbar gelagert ist. Zumindest die Seitenwände 15 erstrecken sich über das Schwenkgelenk hinaus zu Befestigungsarmen 17, die Lager 18 für die Achse des Hinterrades 2 aufweisen, wobei zwischen den beiden Befestigungsarmen 17 ein ausreichend großer Freiraum für die Aufnahme des Hinterrades 2 vorgesehen ist.
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An dem den Befestigungsarmen 17 gegenüberliegenden Ende des Rahmenteiles 8 ist eine Aufnahmeöffnung 19 zu sehen, mittels derer der erste Rahmenteil 7 (1) mit dem zweiten Rahmenteil 8 verbunden wird.
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Weiter erkennt man in 5 dass das Trittbrett 9 nahe dem Schwenkgelenk 16 eine quer verlaufende Anschlagplatte 20 aufweist, die vorzugsweise in geringem Ausmaß elastisch ist und eine Grenzstellung für die Batterie 11 definiert.
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Am Boden 14 sind elektrische Kontakte 21 vorgesehen, die mit Gegenkontakten 22 an der Batterie 11 bei geschlossenen Trittbrett 9 zusammen wirken und damit die Batterie 11 elektrisch anschließen. Die elektrischen Kontakte 21 und die Gegenkontakte 22 an der Batterie 11 sind jeweils federelastisch am Rahmenteil 8 bzw. der Batterie 11 gelagert und können sich damit gegeneinander ausrichten. Auch ist in 5 klar zu erkennen, dass die Batterie 11 in ihrem Endbereich, der nahe den Kontakten 22 liegt, eine Griffmulde 27 mit einem Handgriff 28 aufweist, über den die Batterie 11 herausgezogen und transportiert werden kann. Vorzugsweise kann der Handgriff 28 um eine senkrecht zur Längsachse der Batterie 11 liegende Achse geschwenkt werden, um das Herausnehmen der Batterie aus der Batteriefach zu erleichtem. Weitere Einzelheiten des Batteriefaches sind in 6 dargestellt.
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6 zeigt einen Teilabschnitt des Rahmenteils 8, nämlich im wesentlichen das Batteriefach 13, das die Batterie 11 aufnehmen soll. Am Boden 14 ist eine Dämpfungsmatte 37aus elastischem Material angebracht, an dem die Batterie 11 bei geschlossenen Trittbrett 9 zur Auflage kommt. Diese Dämpfungsmatte 37 bildete einen flexiblen Anschlag für die Positionierung der Batterie 11 und sorgt auch für eine elastische Lagerung der Batterie 11.
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Weiter sind am Boden 14 zwei Zentrierdome 23 vorgesehen, die in Öffnungen 24 (5) der Batterie 11 eingreifen und damit die Position der Batterie 11 relativ zum Batteriefach zentrieren, insbesondere der Art, dass die Gegenkontakte 22 der Batterie 11 und die Kontakte 21 am Boden 14 des Batteriefaches 13 korrekt ineinandergreifen. Dadurch, dass die Kontakte 21 und Gegenkontakte 22 federelastisch gelagert sind, können kleinere Positionierungs- bzw. Anpassungsfehler ausgeglichen werden, sodass stets ein guter elektrischer Kontakt gewährleistet ist.
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Weiter erkennt man in 6 eine mechanische Verriegelungseinrichtung 24, mittels der eine eingesetzte Batterie 11 bei geschlossenen Trittbrett 9 verriegelt werden kann. Weiter sieht man eine elektronische Verriegelungseinrichtung 25, wobei deren Verriegelung vorzugsweise elektronisch freigegeben werden kann, was zum Beispiel durch einen per Mobiltelefon gesendeten Freischaltcode erfolgt. Die mechanische Verriegelungseinrichtung 24 hat einen Betätigungsknopf 26, der seitlich von der Seitenwand 15 her zugänglich ist.
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Generell ist es aber auch möglich an beiden Seiten entweder nur rein mechanische Verriegelungseinrichtungen vorzusehen oder altemativ an beiden Seiten auch elektronische Verriegelungseinrichtungen.
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Weiter sei auch noch darauf hingewiesen, dass die elektrischen Kontakte 21 und die elektronische Verriegelungseinrichtung 25 jeweils über nicht dargestellte Kabel mit einer elektronische Steuereinheit verbunden sind, die vorzugsweise im oberen Bereich der Stange 4 (1) angeordnet ist.
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Das Ausführungsbeispiel der 7 und 8 unterscheidet sich von dem bisher beschriebenen Ausführungsbeispiel im wesentlichen dadurch, dass die Batterie 11 unabhängig von dem Trittbrett 9 in das Batteriefach 13 eingelegt werden kann. Zur sicheren Positionierung hat die Batterie an ihren zum Hinterrad 2 weisenden Ende eine etwa Einkerbung 29, die beispielsweise halbkreisförmig sein kann. Im Batteriefach nahe dem Schwenkgelenk der Trittplatte 9 ist ein Aufnahmestift 30 vorgesehen, der in die Einkerbung 29 eingreift, wodurch das entsprechende Ende der Batterie 11 fixiert ist. An seinem gegenüberliegenden Ende der Batterie 11 ist ein Handgriff 28 in gewissem Umfange schwenkbar und kann durch Niederdrücken dafür sorgen, dass die Batterie 11 insgesamt gegen den Aufnahmestift 30 gedrückt wird. Im Übrigen erfolgt die Zentrierung der Batterie 11 wiederum über die Stifte 23. Der Aufnahmestift 30 kann als durchgehende Stange ausgebildet sein. Er kann aber auch nur durch kurze Nocken realisiert werden, die in eine oder mehrere entsprechende Einkerbungen eingreifen. Auch zu erwähnen, dass der Deckel in der Öffnungsstellung durch geeignete Mittel gehalten werden kann, sei es beispielsweise Gasdruckfedern, Haken oder sonstige beliebige Mittel. Zu erwähnen ist noch, dass der Aufnahmestift 30 zumindest etwas flexibel ist, damit die Batterie 11 beim Schließen des Trittbretts 9 zwischen dem Boden 13 des Batteriefaches und der zur Batterie 11 weisenden Innenseiten des Trittbrettes 9 eingespannt ist. Alle weiteren Merkmale der Ausführungsbeispiele der 7 und 8 entsprechen denen des vorherigen Ausführungsbeispiels.
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9 zeigt einen Tragkorb 31 für das Transportieren von Batterien 11. Mit einem solchen Tragkorb 30 können aufzuladende Batterien 11 einfach gesammelt und zu einer Ladestation transportiert werden, was eine wesentliche Vereinfachung gegenüber dem Einsammeln und Transportieren der gesamten Scooter samt der Batterie ist.
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Der Tragkorb 30 hat mehrere Einschubfächer, die an den Querschnitt der Batterie angepasst sind, wobei vorzugsweise aus Gründen der Handhabbarkeit und des Gewichts ein Tragkorb Fächer für sechs Batterien hat, sowie einen Handgriff zum Tragen des Tragkorbs.
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10 zeigt eine Ladestation 32 für das Aufladen der Batterien. Die Ladestation 32 hat eine Vielzahl von Aufnahmeplätzen 33 für Batterien, die ähnlich dem Bodenbereich im Aufnahmefach der Scooters ausgebildet sind, sodass die aufzuladenden Batterien dort im wesentlichen in gleicher Weise eingesetzt werden können, wie im Batteriefach eines Scooters. Insbesondere sind die Kontakte 35 und die Zentrierstifte 36 im wesentlichen gleich den entsprechenden Elementen im Batteriefach des Scooters, sodass auch hier das Einsetzen und die korrekte Ausrichtung der Batterie gegenüber den Ladekontakten in einfacher Weise gewährleistet ist. Je nach Anforderungen kann eine Ladestation 32 beliebig viele Aufnahmenplätze 33 aufweisen, die dann in einem größeren Gestell angeordnet sind. Auch für den Rücktransport von aufgeladenen Batterien zu den Scooter werden wiederum die Tragkörbe gemäß 9 verwendet.
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Schließlich ist auch noch zu erwähnen, dass der Scooter und die Batterie jeweils zueinander passende Kodierungen haben, die von einer Steuerschaltung überprüft werden, wobei eine Inbetriebnahme des Scooters nur dann freigegeben wird, wenn die Kodierungen passen. In der Praxis wird man vorsehen, dass alle Scooter und Batterien eines Verleihers dieselbe Kodierung haben, was als ausreichend angesehen wird, weil dadurch verhindert wird, dass Batterien in Scootem vor anderen Unternehmen oder in privaten Scootern verwendet werden können.
