DE102019111636A1 - Portabler Akku, Servereinrichtung und zugehörige Betriebsverfahren - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen portablen Akku (1), eine zugehörige Servereinrichtung (11) sowie entsprechende Betriebsverfahren (21). Es ist vorgesehen, dass der Akku (1) ein Kommunikationsmodul (3) zur Kommunikation mit der Servereinrichtung (11) und mit einem durch den Akku (1) betreibbaren Kleinfahrzeug (18) aufweist. Der Akku (1) dient dabei als Schlüssel zum Freischalten eines Fahrbetriebs des Kleinfahrzeugs (18). Dazu sendet der Akku (1) auf ein entsprechendes von der Servereinrichtung (11) empfangenes Berechtigungssignal hin ein korrespondierendes Freischaltsignal an das Kleinfahrzeug (18).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen portablen, also tragbaren oder mobilen, Akku für ein elektrisches Kleinfahrzeug, eine Servereinrichtung zur Kommunikation mit einem derartigen Akku und zugehörige Betriebsverfahren für den portablen Akku sowie für die Servereinrichtung.
  • Es gibt heutzutage eine ganze Reihe von problematischen Trends und Herausforderungen, wie beispielsweise einen letztendlich nicht nachhaltigen hohen Ressourcenverbrauch und zunehmende Umweltbelastung. Dies führt zum einen dazu, dass in vielen technischen Bereichen ein Wechsel von fossilen Brennstoffen hin zu batterieelektrischen Antrieben und Geräten angestrebt wird. Zum anderen sollen gleichzeitig jeweilige Ziele oder Zwecke mit weniger Ressourcen oder effizienterem Ressourceneinsatz erreicht werden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine besonders flexible Nutzung von portablen Akkus und damit betreibbaren elektrischen Verbrauchern zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen, in der Beschreibung und in den Figuren angegeben.
  • Ein erfindungsgemäßer portabler Akku ist ein wiederaufladbarer Energiespeicher, der elektrische Energie abgeben kann. Der erfindungsgemäße Akku kann dabei eine oder mehrere einzelne Akkuzellen ebenso wie ein oder mehrere Akkumodule oder Zellmodule aus jeweils mehreren Akkuzellen aufweisen. Der erfindungsgemäße portable Akku ist ausgebildet als elektrische Energiequelle für wenigstens ein elektrisches Kleinfahrzeug, bevorzugt für eine Flotte elektrischer Kleinfahrzeuge, die auch unterschiedlich sein können. Besonders bevorzugt kann der erfindungsgemäße portable Akku nicht nur zum Betreiben des elektrischen Kleinfahrzeugs, sondern ebenso zum Betreiben wenigstens eines Elektrowerkzeugs ausgebildet sein.
  • Dass der erfindungsgemäße Akku portabel ist, bedeutet im Sinne der vorliegenden Erfindung, dass ein durchschnittlicher menschlicher Nutzer den Akku manuell transportieren kann. Konkret kann dies beispielsweise bedeuten, dass der erfindungsgemäße portable Akku eine Gesamtmasse von weniger als 25 kg, bevorzugt von höchstens 10 kg oder höchstens 5 kg haben kann. Zudem kann der erfindungsgemäße portable Akku in jeder Richtung oder Dimension eine maximale Ausdehnung, also Länge, von höchstens 1 m, bevorzugt von höchstens 50 cm oder höchstens 30 cm haben.
  • Ein elektrisches Kleinfahrzeug im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein elektrisch betriebenes oder angetriebenes Fahrzeug, das zum Transport von Personen und/oder Gütern vorgesehen und ausgebildet ist, also dient. Ein elektrisches Kleinfahrzeug in diesem Sinne kann beispielsweise ein elektrischer Roller (E-Tretroller, E-Scooter), ein elektrisches Fahrrad, ein elektrisches Skateboard, ein elektrisches selbstbalancierendes Personen-Transportmittel (wie beispielsweise unter der Bezeichnung Segway bekannt), ein elektrisches Einrad, ein elektrischer Rollwagen, Handwagen, Karren oder Transportwagen (Trolley), ein Gokart, ein Golfcart, ein Kinderwagen, ein Rollator oder dergleichen mehr sein. Ein elektrisches Kleinfahrzeug im Sinne der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise ein elektrisch betriebenes oder betreibbares Fahrzeug mit einer Gesamtmasse oder einem zulässigen Gesamtgewicht von höchstens 500 kg sein. Elektrische Werkzeuge, die mittels des erfindungsgemäßen Akkus ebenso betreibbar sein können, können beispielsweise elektrische Rasenmäher, Laubbläser, Sägen, Bohrmaschinen, Akkuschrauber und dergleichen mehr sein.
  • Erfindungsgemäß weist der portable Akku ein Kommunikationsmodul, also ein Kommunikationsgerät (Kommunikator), auf, dass eingerichtet ist zur kabellosen Kommunikation mit einer Servereinrichtung und zur Kommunikation mit dem elektrischen Kleinfahrzeug. Eine derartige Kommunikation kann insbesondere eine Datenübertragung oder einen Datenaustausch umfassen. Die Kommunikation kann kabellos beispielsweise über eine jeweilige Mobilfunk-, WLAN-, Bluetooth- oder niedrigenergie-Funkverbindung erfolgen. Die Servereinrichtung kann dementsprechend unabhängig von einem jeweiligen Standort des portablen Akkus und/oder des jeweiligen Kleinfahrzeugs positioniert sein. So kann die Servereinrichtung beispielsweise als Cloudserver oder IT-Infrastruktur Backend, als Rechenzentrum oder Teil eines Rechenzentrums, als Server oder Server-Computer oder dergleichen mehr ausgebildet sein.
  • Die Kommunikation zwischen dem portablen Akku und dem jeweiligen Kleinfahrzeug kann kabellos oder kabel- oder leitungsgebunden erfolgen. Dazu kann der Akku beispielsweise eine Kommunikationsschnittstelle mit von außen erreichbaren, also kontaktierbaren, insbesondere elektrischen, Anschlüssen oder Kontakten aufweisen, über die eine elektrische Verbindung und/oder Datenverbindung mit dem Kleinfahrzeug herstellbar ist. Die Kommunikation mit dem Kleinfahrzeug kann dabei - insbesondere automatisch - erfolgen, wenn sich der Akku beispielsweise in der Nähe, also etwa in einem Umkreis oder einer Entfernung von beispielsweise weniger als 10 m oder beispielsweise weniger als 50 cm zu dem Kleinfahrzeug befindet. Ebenso kann die Kommunikation zwischen dem Akku und dem Kleinfahrzeug - insbesondere automatisch - erfolgen, wenn oder sobald der Akku elektrisch mit dem jeweiligen Kleinfahrzeug verbunden, also beispielsweise in eine entsprechende Akkuaufnahme des Kleinfahrzeugs eingelegt ist beziehungsweise wird.
  • Das Kommunikationsmodul des Akkus kann diesen unterschiedlichen Funktionalitäten entsprechend mehrteilig ausgebildet sein und dementsprechend beispielsweise mehrere individuelle oder unterschiedliche Kommunikationsschnittstellen für unterschiedliche Kommunikationen oder Kommunikationsarten aufweisen. Die verschiedenen Kommunikationen können automatisch, teilautomatisch oder durch einen Nutzer des jeweiligen Akkus manuell ausgelöst oder veranlasst erfolgen, also durchgeführt werden.
  • Erfindungsgemäß ist der portable Akku als Schlüssel zum Freischalten oder Freigeben eines Fahrbetriebs des jeweiligen elektrischen Kleinfahrzeugs ausgebildet, indem der Akku dazu eingerichtet ist, nachdem er von der Servereinrichtung ein entsprechendes Berechtigungssignal empfangen hat, automatisch ein korrespondierendes Freischaltsignal zum Freischalten des Fahrbetriebs des Kleinfahrzeugs an dieses zu senden. Das Berechtigungssignal gibt dabei eine Berechtigung zum Betreiben des Kleinfahrzeugs mittels des jeweiligen Akkus an. Das Berechtigungssignal kann also den individuellen Akku oder einen dem individuellen Akku zugeordneten Nutzer oder Besitzer des Akkus zum Betreiben, also zum Nutzen, des jeweiligen Kleinfahrzeugs unter Verwendung des jeweiligen Akkus berechtigen oder ermächtigen oder eine entsprechende Berechtigung signalisieren.
  • Es ist mit anderen Worten also vorgesehen, dass ein Nutzer den portablen Akku mit sich führen und diesen dann in ein elektrisches Kleinfahrzeug einsetzen kann, um dieses zu nutzen, insbesondere zu bewegen. Der Akku dient dabei nicht nur als elektrische Energiequelle für das jeweilige elektrische Kleinfahrzeug, sondern zum Freigeben oder Entsperren des Kleinfahrzeugs oder dessen Fahrbetriebs, wie dies bei konventionellen Kraftfahrzeugen beispielsweise durch einen herkömmlichen Zündschlüssel realisiert ist. Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass das Kleinfahrzeug bei einer Versorgung mit elektrischer Energie aus einer anderen Energiequelle, beispielsweise einer unvorschriftsmäßig mit dem Kleinfahrzeug verbundenen, von dem erfindungsgemäßen Akku verschiedenen Batterie, zwar mit elektrischer Energie versorgt, jedoch nicht weiter genutzt, also nicht bewegt oder gefahren werden kann, da dann der Fahrbetrieb nicht durch das Freischaltsignal freigeschaltet ist oder wird.
  • Zusätzlich zu dem elektrischen oder elektronischen Freischaltsignal kann ebenso eine mechanische Freischaltung oder Entriegelung vorgesehen sein. Dazu können der portable Akku und eine entsprechende Akkuaufnahme des elektrischen Kleinfahrzeugs aufeinander abgestimmt ausgeformt sein, sodass bei Einlegen des erfindungsgemäßen Akkus in die Akkuaufnahme des Kleinfahrzeugs eine mechanische Sperre oder Verriegelung gelöst wird, die ohne eingelegten Akku den Fahrbetrieb des Kleinfahrzeugs blockiert.
  • Die vorliegend vorgesehene Schlüsselfunktionalität des erfindungsgemäßen Akkus ermöglicht also eine Inbetriebnahme des jeweiligen elektrischen Kleinfahrzeugs über eine reine Bereitstellung von elektrischer Energie hinaus.
  • Es kann aber vorgesehen sein, dass der Akku, sobald er elektrisch mit dem jeweiligen Kleinfahrzeug verbunden ist, diesem bereits unabhängig von dem Berechtigungssignal und dem Freischaltsignal elektrische Energie bereitstellt. Dadurch kann auf Seiten des jeweiligen Kleinfahrzeugs eine Grundfunktionalität oder ein Grundbetrieb, die beziehungsweise der den Fahrbetrieb des Kleinfahrzeugs nicht umfasst, sichergestellt werden. Hierdurch kann vorteilhaft eine verbesserte oder detailliertere Kommunikation zwischen dem Akku und/oder dem Kleinfahrzeug einerseits und der Servereinrichtung andererseits unabhängig von einer fahrzeugeigenen Energiequelle des Kleinfahrzeugs ermöglicht werden. Dies wird an anderer Stelle noch näher erläutert.
  • Nicht zuletzt in Reaktion auf die eingangs genannten Probleme gibt es heutzutage bereits Ansätze nicht nur für elektrisch betriebene Fahrzeuge, sondern auch für eine bedarfsbestimmte, geteilte Nutzung von Fahrzeugen durch viele Nutzer (CarSharing). Bei einer Kombination dieser Ansätze stellt sich jedoch die Herausforderung, flächendeckend für eine sinnvolle Nutzung ausreichend aufgeladene Elektrofahrzeuge bereitzustellen und deren Akkus nach einem Einsatz wieder aufzuladen. Bei bisherigen Ansätzen ist dabei jedes Fahrzeug mit einem eigenen Akku ausgestattet, was eine kostspielige Logistik und Infrastruktur und einen hohen Personaleinsatz notwendig macht, beispielsweise um die Fahrzeuge für ein regelmäßiges Aufladen einzusammeln und im Anschluss wieder an geeignete Standorte oder Entleihstellen zu verteilen. Ein Betreiber einer entsprechenden Mobilitätsplattform, über die Fahrzeuge zur Nutzung bereitgestellt werden, muss sich dementsprechend fortlaufend einen Überblick über den Ladestatus eines jeden einzelnen der Fahrzeuge verschaffen und laufend entscheiden, welches der Fahrzeuge wann und wo aufgeladen und/oder positioniert werden muss. Dabei sind oftmals physische Kontrollen vor Ort an den einzelnen Fahrzeugen notwendig und Fahrzeuge mit entladenem Akku müssen gegebenenfalls durch zusätzliche Sammelfahrzeuge und entsprechendes Personal zu einer Ladestation transportiert werden. Darüber hinaus ist in der Praxis Akku-Vandalismus zu beobachten, bei dem Akkus von im öffentlichen Raum abgestellten Fahrzeugen beschädigt oder unsachgemäß entladen werden. Insgesamt ist mit bisherigen Ansätzen daher eine flächendeckende Bereitstellung von zuverlässig aufgeladenen und nutzbaren Elektrofahrzeugen kaum oder nur mit nicht praktikablem Kosten- und Zeitaufwand zu realisieren.
  • Die vorliegende Erfindung löst diese Probleme zumindest für elektrische Kleinfahrzeuge. Durch die oben beschriebene Ausstattung des erfindungsgemäßen Akkus mit dem Kommunikationsmodul und den entsprechenden Funktionalitäten kann der Akku mit IT- oder Telekommunikations-Infrastrukturen kommunizieren und Daten austauschen und dadurch als Schlüssel beispielsweise für einen Entleih, die Inbetriebnahme beziehungsweise den Fahrbetrieb und allgemein die Nutzung des elektrischen Kleinfahrzeugs oder mehrerer entsprechender bereitgestellter elektrischer Kleinfahrzeuge und/oder anderer elektrischer Geräte oder Verbraucher verwendet werden. Es ist dabei vorgesehen, dass der Akku nicht mehr durch den jeweiligen elektrischen Verbraucher, also das jeweilige elektrische Kleinfahrzeug oder Gerät, oder einen Betreiber einer entsprechenden Elektro-Mobilitätsplattform und/oder Elektrogeräte-Plattform bereitgestellt und regelmäßig aufgeladen wird, sondern von den jeweiligen Nutzern selbst. Dies wird insbesondere durch die Portabilität des erfindungsgemäßen Akkus ermöglicht. Somit verschiebt sich ein Verantwortungsbereich, beispielsweise für das Aufladen des beziehungsweise der Akkus, von dem jeweiligen Fahrzeug- oder Geräteanbieter beziehungsweise Plattformbetreiber hin zu den Nutzern der Fahrzeuge, Geräte oder Plattform. Dies führt vorteilhaft zu einer dezentralisierten Handhabung der Akkus, wodurch mittels der beschriebenen technischen Maßnahmen und Ausgestaltungen die genannten akkuseitigen Herausforderungen und Probleme gelöst werden können. Da die Akkus von den Nutzern mitgeführt werden, kann durch die beschriebenen technischen Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Akkus auch die Problematik von Akkudiebstahl oder Vandalismus mit Bezug auf die Akkus gelöst oder abgeschwächt werden.
  • Dadurch, dass der erfindungsgemäße Akku unabhängig von dem Kleinfahrzeug portabel und damit nicht in das jeweilige Kleinfahrzeug oder einen sonstigen mittels des Akkus betreibbaren elektrischen Verbraucher fest eingebaut oder integriert ist, kann der erfindungsgemäße Akku vorteilhaft flexibel für unterschiedliche Fahrzeuge und Geräte, also Verbraucher, verwendet werden. Damit kann eine insgesamt benötigte Anzahl von Akkus und Ladegeräten reduziert werden, was letztendlich ressourcenschonend und nachhaltig ist. Zudem kann durch diese flexible Nutzbarkeit, also eine entsprechende Kompatibilität des portablen Akkus zu mehreren gleichen oder unterschiedlichen Verbrauchern, ein durchschnittlicher Nutzungsgrad des Akkus und gegebenenfalls eines zugehörigen Ladegerätes erhöht werden. Mit einem steigenden Nutzungsgrad geht vorteilhaft eine erhöhte Ressourcen- oder Ökoeffizienz einher.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist der Akku eine Erkennungseinrichtung zum automatischen Erkennen eines elektrischen Verbindens des Akkus mit dem Kleinfahrzeug auf. Der Akku ist dabei dazu eingerichtet, bei einem entsprechenden Erkennen eines solchen Verbindens automatisch mittels des Kommunikationsmoduls eine Anforderung für das Berechtigungssignal an die Servereinrichtung zu senden. Mit anderen Worten führt der Akku die Kommunikation mit der Servereinrichtung automatisch aus, sobald er in das Kleinfahrzeug, insbesondere in dessen Akkuaufnahme, eingelegt und dadurch elektrisch mit dem Kleinfahrzeug verbunden ist beziehungsweise verbunden wird. Somit muss also ein Nutzer zum Freischalten des Fahrbetriebs im einfachsten Fall lediglich den Akku in das jeweilige Kleinfahrzeug einlegen und das automatische Freischalten des Kleinfahrzeugs abwarten. Dies kann vorteilhaft eine Nutzung und Anwendung des Akkus sowie des Kleinfahrzeugs, insbesondere auch für technisch nicht versierte Nutzer, besonders einfach und schnell ermöglichen. Zudem kann die Kommunikation zwischen dem Akku und der Servereinrichtung sowie das Freischalten des Kleinfahrzeugs besonders sicher durchgeführt werden, da beispielsweise ein jeweiliger Nutzer kein potenziell unsicheres Passwort eingeben muss. Stattdessen kann beispielsweise ein Codeschlüssel zum Verschlüsseln der Kommunikation zwischen dem Akku und der Servereinrichtung in einem Datenspeicher des Akkus hinterlegt sein. Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass sich Nutzer, die einen erfindungsgemäßen Akku zum beschriebenen Freischalten des oder eines Kleinfahrzeugs - oder allgemein eines akku-betreibbaren elektrischen Geräts oder Verbrauchers - nutzen wollen, sich hierfür zunächst anmelden oder registrieren müssen. Dies kann beispielsweise bei oder gegenüber einem Anbieter oder Betreiber der Kleinfahrzeuge beziehungsweise Geräte und/oder der Servereinrichtung erfolgen. Dazu kann etwa eine entsprechende Nutzerdatenbank vorgesehen sein, in der entsprechende Nutzerprofile angelegt und gespeichert werden. Dies ist an anderer Stelle noch näher erläutert. Die Registrierung oder Anmeldung der Nutzer beziehungsweise die entsprechende Nutzerdatenbank kann dann beispielsweise als Basis zum Ermitteln und/oder Verwalten der Berechtigung für den jeweiligen Nutzer oder Akku verwendet werden.
  • Die Erkennungseinrichtung kann eine elektrische oder elektronische Schaltung sein oder umfassen. Ebenso kann die Erkennungseinrichtung eine Signal- und/oder Datenverarbeitungseinrichtung sein oder umfassen, die ihrerseits beispielsweise einen Prozessor sowie einen Datenspeicher mit einem entsprechenden, durch den Prozessor ausführbaren Programmcode oder Betriebssystem aufweisen kann. Die Erkennungseinrichtung kann elektrische Kontakte des Akkus, über welche dieser mit dem jeweiligen elektrischen Kleinfahrzeug verbindbar ist, umfassen oder mit diesen elektrisch und/oder über eine Datenleitung oder Datenverbindung direkt oder indirekt verbunden sein. Die Erkennungseinrichtung kann damit das Einlegen des Akkus in das Kleinfahrzeug, also das elektrische Verbinden des Akkus mit dem Kleinfahrzeug, automatisch erkennen, beispielsweise anhand von dabei auftretenden elektrischen Signalen oder Datensignalen und/oder anhand von dabei automatisch durch den Akku von dem Kleinfahrzeug empfangenen Daten. Beispielsweise können dazu in dem Akku vorgegebene Referenzsignale oder Referenzdaten hinterlegt sein, die das elektrische Verbinden des Akkus mit dem oder einem Kleinfahrzeug beschreiben oder dabei zu erwarten sind. Beispielsweise durch einen Vergleich mit den hinterlegten Daten oder Signalformen oder entsprechenden vorgegebenen Schwellenwerten kann dann das elektrische Verbinden des Akkus mit dem Kleinfahrzeug automatisch erkannt, also detektiert werden. Es kann also ein sogenanntes Pairing des Akkus mit dem Kleinfahrzeug - oder beispielsweise mit einem Verbraucher oder Gerät von einer vorgegebenen Liste von Verbrauchern oder Geräten - automatisch überwacht, also erkannt werden.
  • Besonders bevorzugt kann der Akku dazu eingerichtet sein, nach dem automatischen Erkennen des elektrischen Verbindens des Akkus mit dem Kleinfahrzeug zunächst automatisch zu überprüfen, ob bereits eine Berechtigung zum Betreiben des Kleinfahrzeugs mittels des Akkus vorliegt. Eine solche Berechtigung kann beispielsweise als Datum, also in Datenform, in dem oder einem Datenspeicher des Akkus hinterlegt sein. Beispielsweise kann eine solche Berechtigung bereits zu einem jeweiligen früheren Zeitpunkt, also vor dem jeweiligen Verbinden des Akkus mit dem Kleinfahrzeug eingeholt und in dem Akku gespeichert oder vermerkt worden sein. Liegt eine entsprechende Berechtigung vor, so kann der Akku bevorzugt auf das Senden der Anforderung für das Berechtigungssignal an die Servereinrichtung verzichten und stattdessen direkt das korrespondierende Freischaltsignal erzeugen und an das jeweilige Kleinfahrzeug senden. Dies ermöglicht vorteilhaft eine besonders effiziente und flexible Nutzung des Akkus und des Kleinfahrzeugs, da die Kommunikation mit der Servereinrichtung eingespart oder gebündelt werden kann, wenn beispielsweise eine Lizenz oder Berechtigung für ein oder mehrere bestimmte Kleinfahrzeuge und/oder für einen vorgegebenen Zeitraum pauschal eingeholt und in dem Akku hinterlegt wird. Zum anderen kann auf diese Weise der Akku vorteilhaft wie vorgesehen als Schlüssel zum Freischalten des Fahrbetriebs des jeweiligen Kleinfahrzeugs eingesetzt werden, auch wenn kein Verbindungsaufbau, also keine Kommunikation mit der Servereinrichtung möglich ist, beispielsweise bedingt durch einen Standort oder eine eingeschränkte Netzabdeckung. Hier kann wie an anderer Stelle beschrieben, ebenfalls eine vorherige Registrierung oder Anmeldung des jeweiligen Nutzers des Akkus vorgesehen sein. Anhand entsprechender Nutzerdaten, also etwa Anmelde- oder Registrierungsdaten, kann dann die Berechtigung ermittelt, verwaltet und/oder vergeben werden kann.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der vorliegenden Erfindung weist der Akku einen mit dem Kommunikationsmodul verbundenen Datenspeicher auf, in dem eine Kennung gespeichert ist, die den jeweiligen Akku individuell, also eindeutig, insbesondere eineindeutig, identifiziert. Der erfindungsgemäße Akku ist dabei dazu eingerichtet, diese Kennung automatisch zusammen mit oder als Teil der Anforderung für das Berechtigungssignal an die Servereinrichtung zu senden. Mit anderen Worten kann sich der Akku dadurch automatisch gegenüber der Servereinrichtung identifizieren. Dazu kann die Kennung eine, beispielsweise herstellerseitig in dem Datenspeicher hinterlegte, Nummer oder ein entsprechender Code - auch bezeichnet als GUID (englisch: Global Unique Identifier) - sein. Das Berechtigungssignal kann dann spezifisch auf diese Kennung abgestimmt sein, wodurch sichergestellt werden kann, dass lediglich der individuell identifizierte Akku zum Betreiben des jeweiligen Kleinfahrzeugs berechtigt wird. Hierdurch kann die Verwendung des Akkus und damit die Nutzung des Kleinfahrzeugs besonders sicher gestaltet werden, da Missbrauch verhindert werden kann. Zudem ermöglicht die individuelle Kennung auf Seiten der Servereinrichtung vorteilhaft eine besonders zuverlässige und genaue Verwaltung der erfindungsgemäßen Akkus, der entsprechenden Berechtigungen, zugeordneter Nutzerprofile und dergleichen mehr, was an anderer Stelle näher erläutert wird. Die Kennung kann dabei vorteilhaft auch über Datenverbindungen relativ geringer Bandbreite schnell genug übertragen werden, sodass für den jeweiligen Nutzer in der Praxis keine wahrnehmbare Wartezeit zwischen dem elektrischen Verbinden des Akkus mit dem jeweiligen Kleinfahrzeug und einem jeweiligen tatsächlichen Fahrtantritt entsteht. Der Datenspeicher, in dem die Kennung gespeichert ist, kann ein separater Datenspeicher oder der im Zusammenhang mit einer oder mehreren weiteren Ausgestaltungen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung genannte Datenspeicher sein.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist der Akku eine Erfassungseinrichtung zum automatischen Erfassen seiner Nutzung zum Betreiben des jeweiligen Kleinfahrzeugs auf. Der erfindungsgemäße Akku ist dann dazu eingerichtet, entsprechende Nutzungsdaten, welche die erfasste Nutzung des Akkus beschreiben, mittels des Kommunikationsmoduls an die Servereinrichtung zu senden. Die Nutzungsdaten können insbesondere eine jeweilige Nutzungszeit, einen jeweiligen Nutzungsort und/oder eine während der jeweiligen Nutzung an das Kleinfahrzeug abgegebene elektrische Energiemenge und/oder Leistung angeben. Die Nutzungszeit kann dabei beispielsweise durch einen Beginn und ein Ende, also eine Anfangszeit und eine Endzeit, oder durch eine Nutzungsdauer angegeben sein. Der Nutzungsort kann beispielsweise durch eine jeweilige Verwaltungsregion wie etwa eine Stadt, eine Gemeinde oder einen Kreis, wo die jeweilige Nutzung des Kleinfahrzeugs stattfindet, durch ein Postleitzahlengebiet, durch ein oder mehrere Positionsdaten eines satellitengestützten Positionsbestimmungssystems (GPS-Daten) und/oder dergleichen angegeben sein. Die Nutzungsdaten können Einzeldaten sein, insbesondere versehen mit Zeitstempeln, welche eine jeweilige Erfassungszeit der Nutzungsdaten oder Datenpunkte angeben. Zusätzlich oder alternativ können die Nutzungsdaten jeweilige zeitliche Verläufe, also ein jeweiliges Nutzungs- oder Betriebsprofil, sein oder umfassen. Ebenso können die Nutzungsdaten beispielsweise jeweilige Durchschnittswerte sein oder umfassen. Ein jeweiliger zeitlicher Verlauf der Nutzungsdaten kann die Nutzung des Akkus beziehungsweise den entsprechenden Betrieb des Kleinfahrzeugs vorteilhaft besonders genau und zuverlässig nachvollziehbar machen. Dies kann beispielsweise eine verbesserte Planung ermöglichen, etwa für eine Verteilung oder Positionierung einer Flotte von Kleinfahrzeugen, für deren Aufladen sofern sie über zusätzliche eigene Akkus verfügen, für eine Wartung der Kleinfahrzeuge und/oder für eine technische Auslegung oder Weiterentwicklung der oder zukünftiger Kleinfahrzeuge. Ein Angeben der Nutzung beziehungsweise des Betriebs in Form von einzelnen Datenpunkten oder Durchschnittsdaten kann hingegen vorteilhaft eine an die Servereinrichtung zu übertragende Datenmenge reduzieren.
  • Die Nutzungsdaten können kontinuierlich während der jeweiligen Nutzung an die Servereinrichtung gesendet werden. Dies kann vorteilhaft eine Nachverfolgung (Tracking) der Kleinfahrzeuge und deren Betriebs ermöglichen. Ebenso können die Nutzungsdaten gebündelt an die Servereinrichtung gesendet werden, beispielsweise jeweils nach einer vorgegebenen Nutzungsdauer und/oder bei oder nach Ende der jeweiligen Nutzung oder des jeweiligen Betriebs des Kleinfahrzeugs. Dieses Ende kann beispielsweise durch ein Ausschalten oder Abschalten oder Verriegeln des jeweiligen Kleinfahrzeugs oder durch ein Entnehmen des Akkus aus dem jeweiligen Kleinfahrzeug, also ein Trennen einer elektrischen Verbindung und/oder einer Datenverbindung zwischen dem Akku und dem jeweiligen Kleinfahrzeug angezeigt und entsprechend automatisch erkannt oder detektiert werden. Ein derartiges gebündeltes Senden der Nutzungsdaten kann vorteilhaft einen Energiebedarf zum Übermitteln der Nutzungsdaten sowie eine Belastung dafür genutzter Datennetze oder Datenverbindungen reduzieren.
  • Für die Erfassungseinrichtung kann entsprechend übertragen das Gleiche gelten wie für die beschriebene Erkennungseinrichtung zum automatischen Erkennen des elektrischen Verbindens des Akkus mit dem Kleinfahrzeug. Die Erfassungseinrichtung kann also eine Datenverarbeitungseinrichtung, eine Sensorik und/oder eine elektrische oder elektronische Schaltung sein oder umfassen, insbesondere einen Prozessor und einen damit verbundenen Datenspeicher sowie ein entsprechendes Betriebsprogramm, also einen entsprechenden Programmcode und/oder eine entsprechende Hardwareschaltung. Die Erfassungseinrichtung und die Erkennungseinrichtung können separat oder miteinander kombiniert sein, sich also beispielsweise Software- und/oder Hardwareressourcen teilen, wodurch der Akku vorteilhaft besonders effizient realisiert werden kann.
  • Die Nutzung des Akkus zum Betreiben des Kleinfahrzeugs kann beispielsweise anhand einer Energieabgabe erkannt und erfasst werden. Dazu können beispielsweise wenigstens ein Energie- oder Leistungsschwellenwert vorgegeben sein, dessen Überschreiten, insbesondere nach einem erkannten Verbinden des Akkus mit dem Kleinfahrzeug, als Nutzung des Akkus zum Betreiben des Kleinfahrzeugs interpretiert werden kann. Ebenso kann ein Datenaustausch, also eine Kommunikation zwischen dem Akku und dem jeweiligen Kleinfahrzeug stattfinden, beispielsweise in Form einer Übermittlung von Statusangaben, Steuerbefehlen, Betriebszustandsdaten und/oder dergleichen mehr, anhand derer dann die Nutzung des Akkus zum Betreiben des Kleinfahrzeugs erkannt werden kann.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der Akku dazu eingerichtet, mittels des Kommunikationsmoduls automatisch Betriebsdaten des Kleinfahrzeugs von diesem abzurufen, während der Akku, insbesondere elektrisch zum Versorgen des Kleinfahrzeugs mit Betriebsenergie und über eine Datenverbindung, mit dem jeweiligen Kleinfahrzeug verbunden ist. Weiter ist der Akku dann dazu eingerichtet, die abgerufenen Betriebsdaten automatisch an die Servereinrichtung zu senden. Die Betriebsdaten können beispielsweise Betriebsstatistiken, wie etwa jeweilige Betriebsdauern des Kleinfahrzeugs zurückgelegte Strecken, Geschwindigkeitsprofile, Schaltvorgänge, Fehlermeldungen, Instandhaltungs- oder Wartungsdaten und/oder dergleichen mehr sein oder entsprechende Angaben umfassen. Anhand dieser Betriebsdaten kann also eine Überwachung (Monitoring) der Kleinfahrzeuge erfolgen, ohne dass hierfür jeweiliges Personal die Kleinfahrzeuge vor Ort aufsuchen müsste, um die Betriebsdaten jeweils manuell auszulesen. Dies kann die Überwachung, den Betrieb und die Instandhaltung einer Flotte von Kleinfahrzeugen vorteilhaft besonders einfach und effizient ermöglichen. Wie im Zusammenhang mit den Nutzungsdaten beschrieben können die Betriebsdaten beispielsweise kontinuierlich oder gebündelt an die Servereinrichtung gesendet werden. Dadurch, dass die Betriebsdaten durch den Akku an die Servereinrichtung gesendet werden, kann vorteilhaft eine entsprechende Sendeeinrichtung auf Seiten der Kleinfahrzeuge eingespart werden. Dadurch kann ein Gesamtökosystem aus Kleinfahrzeugen und zu deren Betrieb vorgesehenen Akkus besonders kostengünstig aufgebaut und betrieben werden. Um die Betriebsdaten von dem Kleinfahrzeug abzurufen, kann der Akku eine entsprechende Abrufeinrichtung aufweisen, beispielsweise analog zu der Erkennungseinrichtung und der Erfassungseinrichtung. Die Betriebsdaten können dabei über eine kabel- oder leitungsgebundene Datenverbindung oder über eine kabellose Datenverbindung abgerufen werden.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist der Akku eine Identifizierungseinrichtung zum Identifizieren eines jeweils elektrisch mit dem Akku verbundenen elektrischen Verbrauchers auf. Solche elektrischen Verbraucher, die mit dem Akku betrieben werden können, können beispielsweise das elektrische Kleinfahrzeug oder unterschiedliche elektrische Kleinfahrzeuge, elektrische Werkzeuge oder andere elektrische Geräte sein. Das Identifizieren des jeweiligen Verbrauchers kann beispielsweise ein Erkennen oder Ermitteln von dessen Typen oder Arten bedeuten oder umfassen. Dazu können beispielsweise eine jeweilige Kennung oder Signatur durch den Akku von dem jeweiligen Verbraucher abgerufen oder abgefragt werden. Ebenso kann beispielsweise ein Energie- oder Leistungsbedarfsprofil des jeweiligen durch den Akku elektrisch versorgt Verbrauchers analysiert werden, um diesen zu identifizieren. Dazu können beispielsweise in dem oder einem Datenspeicher des Akkus entsprechende Referenz- oder Vergleichsprofile und/oder ein oder mehrere Schwellenwerte beispielsweise für eine durch den Verbraucher von dem Akku abgerufenen Leistung, eine Länge und Größe von Strom- und/oder Spannungsspitzen, einen entsprechenden durchschnittlichen und/oder minimalen und/oder maximalen Bedarf oder dergleichen mehr, hinterlegt sein. Anhand dieser Daten kann dann durch einen automatischen Vergleich der jeweilige Verbraucher automatisch identifiziert werden. Erfindungsgemäß ist der Akku dann dazu eingerichtet, nach dem Identifizieren des jeweiligen Verbrauchers automatisch ein diesem Verbraucher zugeordnetes Betriebs- oder Anwendungsprofil abzurufen und automatisch wenigstens einen Betriebsparameter des Akkus einzustellen wie durch das jeweils abgerufenen Betriebsprofil angegeben. Dies kann auch dann vorteilhaft sein, wenn der Verbraucher erst während des jeweiligen Betriebs identifiziert werden kann, da dann der Akku zumindest für eine Restdauer des jeweiligen Betrieb des Verbrauchers mit dem jeweiligen zugeordneten Betriebsprofil betrieben werden kann. Es ist hier mit anderen Worten also ein Pairing oder Matching, also eine funktions- oder anwendungsgerechte beziehungsweise -spezifische Zuordnung, des Akkus beziehungsweise dessen Betriebsart oder Betriebsmodus mit oder zu dem jeweiligen Verbraucher oder Gerät vorgesehen. Da auf diese Weise wenigstens ein Charakteristikum oder wenigstens eine Eigenschaften und damit der Betrieb des Akkus an den jeweiligen Verbraucher angepasst werden kann, kann letztendlich die Sicherheit und/oder Effizienz bei der Nutzung des Akkus zum Betreiben des jeweiligen Verbrauchers gesteigert werden.
  • Sofern keine Identifizierung des jeweiligen Verbrauchers möglich ist oder für einen anfänglichen Betrieb bis zu einer erfolgreichen Identifizierung des Verbrauchers und bis zum Abrufen des entsprechenden Betriebsprofils kann der Akku vorteilhaft mit einem vorgegebenen Standard-Betriebsprofil betrieben werden, dass unabhängig von dem mit dem Akku verbundenen oder betriebenen Verbraucher einen sicheren Akkubetrieb ermöglicht.
  • Als Betriebsparameter können in den Betriebsprofilen beispielsweise eine oder mehrere Abschaltschwellen, also Schwellenwerte, bei deren Erreichen oder Überschreiten der Akku oder eine Energieabgabe des Akkus an den Verbraucher automatisch abgeschaltet wird, eine oder mehrere Schwellenwerte für eine Fehlererkennung, eine maximale zulässige Spannung und/oder Strom- und/oder Leistungsabgabe des Akkus, eine für einen vorgegebenen Zeitraum maximal zulässige Betriebstemperatur des Akkus, ein zu verwendender Strompfad innerhalb des Akkus, eine Verschaltung von einzelnen Zellen oder Modulen des Akkus - beispielsweise in verschiedenen Konfigurationen parallel, seriell oder gemischt - bei einem entsprechenden Bedarf oder einem Auftreten einer vorgegebenen Signalform durch den Akku automatisch zu induzierende oder bereitzustellende Spannungs- oder Stromspitzen und/oder dergleichen mehr angegeben oder hinterlegt sein. Durch die Betriebsprofile kann der Akku also hinsichtlich seiner Betriebscharakteristika an den jeweiligen Verbraucher angepasst werden. Durch ein derartiges optimiertes Pairing zwischen dem Akku beziehungsweise dem Betriebsprofil des Akkus einerseits und dem jeweiligen elektrischen Verbraucher andererseits kann vorteilhaft ein besonders sicherer und gleichzeitig besonders komfortabler und effektiver Betrieb des Akkus und des jeweiligen Verbrauchers erreicht und sichergestellt werden.
  • Erfahrungsgemäß können beispielsweise die gleichen Effekte oder Zustände bei unterschiedlichen Verbrauchern auf unterschiedliche, insbesondere unterschiedlich gefährliche, Situationen hindeuten. Ebenso können mit unterschiedlichen Verbrauchern unterschiedliche Umgebungsbedingungen verbunden sein. Beispielsweise kann bei einer Nutzung des Akkus zum Betreiben eines elektrischen Kleinfahrzeugs von einer zuverlässigen Kühlung durch Fahrtwind oder ein vorhandenes Kühlsystem des Fahrzeugs ausgegangen werden, was bei einer Nutzung des Akkus zum Betreiben beispielsweise einer Bohrmaschine nicht der Fall ist. Ebenso kann beispielsweise bei unterschiedlichen Verbrauchern von unterschiedlichen Belastungsintensitätsprofilen, also unterschiedlichen zeitlichen Verläufen einer Belastung des Akkus, ausgegangen werden. Beispielsweise können erfahrungsgemäß oder anwendungsbedingt unterschiedliche Verbraucher beispielsweise einen dauerhaft zumindest nahezu konstanten Leistungsbedarf oder einen zwischenzeitlich größeren, aber schwankenden Leistungsbedarf mit relativ großen Leistungsspitzen unterbrochen von Pausen oder Zeiten relativ niedrigen Leistungsbedarfs aufweisen. Dies kann zu entsprechend unterschiedlichen elektrischen und/oder thermischen Belastungen des Akkus führen. Daher können in ersterem Fall beispielsweise geringere maximale zulässige Werte für eine Betriebstemperatur und/oder eine Spannungs-, Strom- oder Leistungsabgabe vorgesehen sein, da sich der Akku nicht regelmäßig abkühlen kann oder nicht regelmäßig entlastet wird. Ein Betrieb des Akkus gemäß einem jeweils zu dem betriebenen Verbraucher passenden Betriebsprofil kann somit letztendlich auch zu verbesserten Laufleistungen und Lebensdauern des Akkus und der damit betriebenen Verbraucher beitragen.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist der Akku dazu eingerichtet, das jeweilige Betriebsprofil automatisch von der Servereinrichtung abzurufen. Mit anderen Worten können auf der Servereinrichtung also mehrere vorgegebene Betriebsprofile für unterschiedliche Verbraucher hinterlegt sein. Der Akku kann dann beispielsweise die Identifikation des jeweiligen Verbrauchers zusammen mit einer entsprechenden Anfrage für ein passendes Betriebsprofil an die Servereinrichtung senden. Bei dieser Weiterbildung der vorliegenden Erfindung müssen die verschiedenen Betriebsprofile vorteilhaft also nicht in dem Akku gespeichert sein, wodurch Speicherplatz und Bauraum in dem Akku eingespart werden kann und die Betriebsprofile besonders einfach und sicher zentralisiert verwaltet und aktualisiert werden können.
  • Ebenso ist es möglich, dass der Akku beispielsweise einen zum Identifizieren des jeweiligen Verbrauchers erfassten Signal- oder Betriebsverlauf an die Servereinrichtung sendet. Die Servereinrichtung kann dann darauf basierend den jeweiligen Verbraucher identifizieren und ein passendes zugeordnetes Betriebsprofil auswählen und an den Akku senden. Dabei kann der Verbraucher vorteilhaft gegebenenfalls zuverlässiger identifiziert werden und/oder auf Seiten des Akkus Rechenkapazität eingespart werden, da auf Seiten der Servereinrichtung routinemäßig mehr Rechenleistung zur Verfügung steht als in dem portablen Akku auf praktikable Weise realisierbar ist.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist der Akku dazu eingerichtet, das jeweilige Betriebsprofil automatisch aus dem oder einem Datenspeicher des Akkus abzurufen. Dies kann ein separater Datenspeicher oder der im Zusammenhang mit einer oder mehreren übrigen Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung genannte Datenspeicher sein. Mit anderen Worten können also in diesem Datenspeicher des Akkus mehrere unterschiedliche Betriebsprofile für verschiedene Verbraucher hinterlegt sein. Diese Betriebsprofile können beispielsweise durch einen Hersteller des Akkus vorgegeben und/oder durch einen Nutzer des Akkus definiert oder angepasst werden. Durch das Hinterlegen der Betriebsprofile in dem Akku selbst ist ein zu dem jeweiligen Verbraucher passender Betrieb des Akkus vorteilhaft auch in Situationen möglich, in denen keine Verbindung zu der Servereinrichtung aufgebaut werden kann.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist der Akku eine elektronische Steuereinrichtung zum Steuern einer Stromabgabe des Akkus und/oder zum Steuern einer Ausgangsspannung des Akkus, also eine entsprechende Steuerlogik, auf. Die Steuereinrichtung kann analog zu der beschriebenen Erkennung-, Erfassungs-, Abruf- und Identifizierungseinrichtung insbesondere als Hardwareschaltung und/oder als Datenverarbeitungseinrichtung mit einem Prozessor und einem damit verbundenen Datenspeicher und einem entsprechenden Betriebsprogramm oder Programmcode ausgebildet sein. Die Steuereinrichtung kann auch als Steuergerät oder Steuerung bezeichnet werden. Die Steuereinrichtung ist dabei dazu eingerichtet, automatisch einen zeitlichen Verlauf, also insbesondere eine Anstiegsrate und eine absolute und/oder relative Größe, eines Strom- und/oder Spannungsbedarfs eines jeweils mit dem akkubetriebenen elektrischen Verbrauchers zu erfassen. Der Verbraucher kann dabei das jeweilige elektrische Kleinfahrzeug, ein elektrisches Werkzeug oder ein anderes elektrisch mit dem Akku verbundenes Gerät sein. Weiter ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, bei einer entsprechenden Bedarfsspitze, also einer Spitze in Strom, Spannung und/oder Leistung, die von dem jeweiligen Verbraucher aus dem Akku abgerufen werden, im Fall, dass die Bedarfsspitze über einen vorgegebenen oder anhand des erfassten Verlaufs automatisch bestimmten Normalwert hinausgeht, die Bedarfsspitze anhand des jeweiligen Verlaufs einem von mehreren vorgegebenen Belastungsprofilen zuzuordnen. Diese Belastungsprofile können bevorzugt in einem oder dem genannten Datenspeicher des Akkus hinterlegt sein. Dabei können bevorzugt für unterschiedliche Geräte oder Verbraucher unterschiedliche Belastungsprofile oder Sets von Belastungsprofilen vorgegeben und hinterlegt sein. Durch das an anderer Stelle beschriebene Pairing zwischen Akku und jeweiligem Verbraucher, also etwa durch Identifizierung des jeweiligen Verbrauchers, kann vorteilhaft die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Anwenderfreundlichkeit des Betriebs des Akkus beziehungsweise des Betriebs des jeweiligen Verbrauchers mittels des Akkus verbessert werden.
  • Die Steuereinrichtung ist weiterhin dazu eingerichtet, zum Überwinden oder Bedienen der jeweiligen Bedarfsspitze automatisch eine hinsichtlich ihrer zeitlichen Länge und ihrer Größe durch das jeweilige Belastungsprofil vorgegebene Erhöhung der Stromabgabe und/oder der Ausgangsspannung des Akkus zu induzieren, also zu bewirken. Mit anderen Worten erkennt und analysiert die Steuereinrichtung also automatisch den Strom- und/oder Spannungsbedarfs zur Überwindung von spezifischen Hindernissen oder Belastungen, die beim Betrieb des Verbrauchers auftreten. Herkömmliche Akkus oder akkubetriebene Verbraucher schalten typischerweise die Leistungsversorgung sofort ab, sobald ein Hindernis oder Widerstand, also eine Belastungs- oder Bedarfsspitze beim Betrieb des jeweiligen Verbrauchers auftritt. Demgegenüber ist es vorliegend vorgesehen, dass bei einer solchen Bedarfsspitze eine entsprechende Strom- und/oder Spannungsspitze durch den Akku induziert, also ausgegeben wird, um eine Unterbrechung des Betriebs, also ein Abschalten möglichst zu vermeiden und damit ein störungsfreies Arbeiten oder einen störungsfreien Betrieb des jeweiligen Verbrauchers zu ermöglichen. Die entsprechende Erhöhung der Stromabgabe und/oder der Ausgangsspannung kann dabei insbesondere durch die Belastungsprofile derart begrenzt sein, dass der Akku nicht beschädigt wird. Durch die Erhöhung kann also relativ kurzfristig, beispielsweise für bis zu 10s oder für bis zu 3s, ein vorgegebener Schwellenwert für eine Dauerbelastung des Akkus überschritten werden. Durch die Verwendung der vorgegebenen Profile und deren situations- und/oder gerätespezifische Auswahl
  • Die Belastungsprofile können unterschiedliche Situationen charakterisieren. Bei dem Kleinfahrzeug können dies beispielsweise ein Anfahren aus dem Stand, ein Beschleunigungsmanöver oder ein Aktivieren eines Gerätes oder einer Schaltung des Kleinfahrzeugs sein. Bei einer elektrischen Holzsäge kann eine Bedarfsspitze beispielsweise auftreten, wenn ein Sägeblatt in einem zu sägenden Holz- oder Werkstück ein Astloch oder einen Wuchsfehler oder einen eingeschlossenen Fremdkörper oder dergleichen erreicht. Analog können auch für andere Werkzeuge oder Geräte unterschiedliche Situationen mit entsprechend hinsichtlich ihrer zeitlichen Länge, ihrer Größe und ihrer Anstiegsrate unterschiedlichen Bedarfsspitzen definiert werden. Im Idealfall kann somit durch die Steuereinrichtung anwendungsspezifisch oder situationsspezifisch Strom und/oder Spannung durch den Akku bereitgestellt werden.
  • Bevorzugt können wenigstens drei unterschiedliche Belastungsprofile vorgegeben sein. Ein erstes dieser Belastungsprofile ist dabei charakterisiert durch einen relativ schnell ansteigenden und relativ hohen Leistungsbedarf, jeweils bezogen auf den Normalwert und/oder die übrigen Belastungsprofile. Das erste Belastungsprofil, auch bezeichnet als Surge Current Profil, kann am Beispiel der elektrischen Säge etwa dann Anwendung finden, wenn das Sägeblatt beim Sägen von Holz auf eine Metallklammer im Holz trifft. Statt die Energie- oder Leistungsabgabe dann auszuschalten, kann durch eine entsprechende Erhöhung der Leistungsabgabe das Hindernis überwunden, im Beispiel also etwa die Metallklammer durchtrennt werden. Dadurch, dass die Erhöhung durch das Belastungsprofil begrenzt ist, wird eine zu lange erhöhte Belastung, also eine Überlastung des Akkus vermieden, sodass weder der Akku noch der jeweilige elektrische Verbraucher beschädigt werden, wenn das jeweilige Hindernis und damit die Bedarfsspitze nicht überwunden werden kann. Auch dieser Aspekt kann durch das beschriebene Pairing oder Matching zwischen Akku und Verbraucher, also eine entsprechende Zuordnung oder Anpassung, weiter verbessert werden.
  • Ein zweites der Belastungsprofile beziehungsweise eine diesem zugeordnete Bedarfsspitze ist beispielsweise charakterisiert durch eine Spannungsspitze bei mittlerem, also im Vergleich zu dem ersten Belastungsprofil geringeren, Leistungsbedarf. Das zweite Belastungsprofil, auch bezeichnet als Spike Current Profil, kann am Beispiel der Säge etwa Anwendung finden, wenn das Sägeblatt einen Ast in einem zu sägenden Holzstück erreicht. Zum Überwinden der entsprechenden Bedarfsspitze ist dabei weniger Leistung notwendig als zum Durchtrennen der beispielhaft genannten Metallklammer im Zusammenhang mit dem ersten Belastungsprofil, wobei der geringere Leistungsbedarf zum Durchtrennen des Astes jedoch über eine längere Zeitdauer hinweg bedient werden muss. Dies ist aufgrund der geringeren Maximalbelastung ebenfalls beschädigungsfrei möglich. Sollte die Bedarfsspitze nach der durch das zweite Belastungsprofil spezifizierten maximalen Zeitdauer für die Erhöhung der Leistungsabgabe des Akkus nicht überwunden worden sein, der Leistungsbedarf also nicht wieder auf den Normalwert zurückgehen, kann die Leistungsabgabe dennoch automatisch wieder auf den Normalwert reduziert oder der Akku vollständig abgeschaltet werden, um eine Überlastung zu vermeiden.
  • Ein drittes der Belastungsprofile beziehungsweise eine diesem zugeordnete Bedarfsspitze ist beispielsweise charakterisiert durch eine Stromspitze bei im Vergleich zu dem ersten und zweiten Belastungsprofil niedrigerem Leistungsbedarf. Dies kann beispielsweise auftreten, wenn das Sägeblatt einen Wuchsfehler in dem zu sägenden Holzstück erreicht. Das dritte Belastungsprofil wird auch als Peak Current Profil bezeichnet.
  • Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Steuereinrichtung oder Steuerlogik kontinuierlich den erfassten, also gemessenen Verlauf mit dem jeweiligen Belastungsprofil oder mehreren oder allen vorgegebenen Belastungsprofilen vergleicht und automatisch das Belastungsprofil wechselt, wenn eine bessere Übereinstimmung mit einem anderen der Belastungsprofile erkannt wird. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung die Erhöhung der Leistungsabgabe oder Leistungsbereitstellung beendet, wenn der erfasste Verlauf keinem der vorgegebenen Belastungsprofile zugeordnet werden kann. Auf diese Weise kann eine Beschädigung des jeweiligen Verbrauchers besonders zuverlässig vermieden werden.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die Erhöhung der Stromabgabe und/oder der Ausgangsspannung des Akkus automatisch zu begrenzen, um ein Überschreiten wenigstens eines für den Akku und/oder für den jeweiligen Verbraucher vorgegebenen Grenzwertes des Stromes, der Spannung und/oder eines zeitabhängigen Energieeintrags zu verhindern. Der zeitabhängige Energieeintrag kann beispielsweise durch die von dem Akku abgegebene elektrische Leistung und/oder eine dabei entstehende thermische Leistung gegeben sein. Es kann also eine elektrische, entsprechend mechanische und/oder thermische Überlastung oder Beschädigung des Akkus, des Verbrauchers oder gegebenenfalls eines bearbeiteten Werkstückes vermieden oder begrenzt werden. Beispielsweise kann der Fall auftreten, dass der Akku bereits vor der jeweiligen Bedarfsspitze dauerhaft an seiner Belastungsgrenze betrieben wurde. Ein vollständiges Ausnutzen oder Ausreizen der durch das Belastungsprofil vorgegebenen Strom- und/oder Ausgangsspannungserhöhung könnte dann zu dem Überschreiten des vorgegebenen Grenzwertes führen, sodass dann die hier vorgesehene Begrenzung eingreifen kann. Hierdurch wird ein optimaler Kompromiss zwischen maximaler Leistung und Anwenderfreundlichkeit beim Betrieb elektrischer Verbraucher einerseits und einer Sicherheit und langen Lebensdauer des Akkus beziehungsweise des jeweiligen Verbrauchers erreicht.
  • Der vorgegebene Grenzwert kann dabei ein statischer Wert sein. Ebenso kann der vorgegebene Grenzwert dynamisch berechnet und während des Betriebs des Verbrauchers, also während der Nutzung des Akkus kontinuierlich aktualisiert werden, beispielsweise abhängig von der laufenden Belastungsintensität. War beispielsweise zu einem bestimmten Zeitpunkt die Belastung im jeweils vorangegangenen Zeitraum relativ gering, so kann der Grenzwert erhöht werden. Umgekehrt kann der Grenzwert nach einer Zeitdauer relativ höherer Belastung automatisch reduziert werden.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Servereinrichtung, auch kurz bezeichnet als Server, mit einem Prozessor sowie mit einem Speicher und einer Kommunikationsschnittstelle, die mit dem Prozessor verbunden sind. In dem Speicher ist dabei eine Akkudatenbank gespeichert, in der erfindungsgemäße Akkus identifiziert und deren jeweilige Berechtigung zum Betreiben elektrischer Kleinfahrzeuge - und gegebenenfalls weiterer Verbraucher - verwaltet sind. Die Servereinrichtung ist dabei dazu eingerichtet, über die Kommunikationsschnittstelle automatisch oder automatisiert mit den Akkus zu kommunizieren. Weiter ist die Servereinrichtung dazu eingerichtet, auf Empfangen einer Anfrage für ein jeweiliges Berechtigungssignal zum Betreiben eines elektrischen Kleinfahrzeugs mittels des jeweiligen Akkus hin, anhand der Anfrage und der Akkudatenbank den jeweiligen Akku zu identifizieren, einen entsprechenden Eintrag für die entsprechende Berechtigung in der Akkudatenbank anzupassen, und das jeweilige Berechtigungssignal an den jeweiligen Akku zu senden.
  • Besonders bevorzugt kann es vorgesehen sein, dass nach dem Identifizieren des Akkus zunächst wenigstens ein vorgegebenes Berechtigungskriterium überprüft wird und das Berechtigungssignal nur dann an den jeweiligen Akku gesendet wird, wenn das wenigstens eine Berechtigungskriterium erfüllt ist. Ein solches Berechtigungskriterium kann beispielsweise sein, dass eine entsprechende Bezahlung der angefragten Berechtigung oder Nutzung erfolgt ist, entsprechende Zahlungsdaten hinterlegt sind, eine entsprechende Zustimmung eines Besitzers oder Eigentümers des Akkus vorliegt, das jeweilige Kleinfahrzeug nicht bereits durch einen anderen Nutzer verwendet wird oder reserviert ist oder dergleichen mehr. Wie bereits an anderer Stelle beschrieben, kann hierfür ebenfalls vorgesehen sein, dass sich der jeweilige Nutzer zuvor angemeldet oder registriert haben muss. Entsprechende Nutzerdaten können dann als Basis zum Überprüfen des Berechtigungskriteriums verwendet werden.
  • Die erfindungsgemäße Servereinrichtung kann insbesondere die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Akku und/oder weiteren Aspekten der vorliegenden Erfindung genannte Servereinrichtung sein. Dementsprechend kann die erfindungsgemäße Servereinrichtung eine, einige oder alle der im Zusammenhang mit den übrigen Aspekten der vorliegenden Erfindung genannten Eigenschaften oder Merkmale aufweisen. In der Akkudatenbank können die Akkus beispielsweise anhand individueller Kennungen identifiziert sein. Um die beschriebenen Abläufe, insbesondere automatisch oder automatisiert, durchführen zu können, kann die Servereinrichtung einen Datenspeicher mit einem entsprechenden Computerprogramm oder Betriebsprogramm aufweisen, das durch den Prozessor ausführbar ist.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist in dem Speicher der Servereinrichtung eine Nutzerdatenbank gespeichert, die Nutzerprofile von angemeldeten oder registrierten Nutzern, also beispielsweise Eigentümern oder Besitzern, der Akkus und die Akkus einander zuordnet. Die Servereinrichtung ist dabei dazu eingerichtet, eine jeweilige Nutzung der Akku automatisch in dem jeweils zugeordneten Nutzerprofil zu vermerken, also zu verwalten. Durch die Nutzerdatenbank wird eine nutzerspezifische, also personenspezifische Verwaltung der Akkunutzung und einer entsprechenden Nutzung von Kleinfahrzeugen und/oder anderen elektrischen Verbrauchern ermöglicht. Dies wiederum kann für die Nutzer vorteilhaft zu einem verbesserten Nutzungskomfort gegenüber einer akkuspezifischen Verwaltung führen, insbesondere dann, wenn die Nutzer jeweils mehrere Akkus nutzen. Die Nutzerprofile können für die Nutzer beispielsweise jeweils einen Namen, Kontakt- oder Adressdaten, Rechnungs- oder Abrechnungsdaten, eine Nutzungshistorie, von dem Nutzer genutzte und/oder besessene Geräte und/oder Akkus, und/oder dergleichen mehr enthalten.
  • Besonders bevorzugt kann in dem Speicher der Servereinrichtung ebenso eine Fahrzeugdatenbank gespeichert sein, die mit den Akkus betreibbare elektrische Kleinfahrzeuge sowie gegebenenfalls weitere elektrische Verbraucher, identifiziert. In dieser Fahrzeugdatenbank können ebenso entsprechende Fahrzeugdaten verwaltet werden, beispielsweise die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Akku genannten Nutzungsdaten und/oder Betriebsdaten. Dies kann vorteilhaft eine besonders zuverlässige und effiziente Nutzung und Bereitstellung, also Unterhaltung, einer Flotte entsprechender Kleinfahrzeuge ermöglichen.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind in dem Speicher der Servereinrichtung für unterschiedliche mittels der Akkus betreibbare elektrische Verbraucher diesen zugeordnet mehrere Betriebsprofile gespeichert, die unterschiedliche Einstellungen für wenigstens einen Betriebsparameter der Akkus angeben. Die Servereinrichtung ist dann dazu eingerichtet, die Anfrage automatisch zum Identifizieren des jeweiligen Verbrauchers auszuwerten und bei erfolgreicher Identifizierung das dem identifizierten Verbraucher zugeordnete Betriebsprofil automatisch an den jeweiligen Akku zusenden. Diese Betriebsprofile können insbesondere die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Akku erläuterten Betriebsprofile mit den entsprechenden Eigenschaften und Vorteilen sein.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben eines erfindungsgemäßen portablen Akkus. Bei diesem Verfahren wird durch den jeweiligen Akku automatisch eine Anfrage für eine Berechtigung zum Betreiben eines elektrischen Kleinfahrzeugs, also für ein entsprechendes Berechtigungssignal, an die erfindungsgemäße Servereinrichtung gesendet. Wenn durch den Akku daraufhin das entsprechende Berechtigungssignal empfangen wird, wird durch den Akku automatisch das expandierende Freischaltsignal an das Kleinfahrzeug gesendet, um eine Freischaltung des Fahrbetriebs des jeweiligen Kleinfahrzeugs zu bewirken. Das Freischaltsignal kann beispielsweise ein herstellerseitig vorgegebenes Signal und/oder aus dem Berechtigungssignal erzeugt und damit für den jeweiligen einzelnen Anwendungsfall individualisiert sein. Im Zusammenhang mit den übrigen Aspekten der vorliegenden Erfindung beschriebene Abläufe oder Vorgänge können weitere, gegebenenfalls optionale Verfahrensschritte dieses erfindungsgemäßen Verfahrens sein.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Servereinrichtung. Bei diesem Verfahren wird über die Kommunikationsschnittstelle der Servereinrichtung eine Anfrage für eine Berechtigung eines erfindungsgemäßen Akkus oder eines Nutzers oder Besitzes eines solchen Akkus zum Betreiben eines elektrischen Kleinfahrzeugs empfangen. Daraufhin wird durch die Servereinrichtung der jeweilige Akku automatisch anhand der Anfrage und der Akkudatenbank identifiziert. Durch die Servereinrichtung wird dann automatisch in der Akkudatenbank ein dem jeweiligen Akku zugeordneter Berechtigungsstatus angepasst - gegebenenfalls nur dann, wenn das im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Servereinrichtung erläuterte Berechtigungskriterium erfüllt ist. Durch die Servereinrichtung wird dann automatisch das entsprechende Berechtigungssignal erzeugt und über die Kommunikationsschnittstelle an den jeweiligen Akku gesendet, wobei das Berechtigungssignal dem jeweiligen Akku anzeigt, dass das jeweilige Kleinfahrzeug mittels des Akkus betrieben werden darf. Weitere im Zusammenhang mit den übrigen Aspekten der vorliegenden Erfindung beschriebene Abläufe oder Vorgänge können, gegebenenfalls optionale, weitere Verfahrensschritte dieses erfindungsgemäßen Verfahrens sein.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Computerprogrammprodukt, dass Befehle oder Steueranweisungen umfasst, die bei Ausführung des entsprechenden Computerprogramms durch einen Computer, insbesondere einen Prozessor des erfindungsgemäßen Akkus, diesen dazu veranlassen, das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben des erfindungsgemäßen Akkus auszuführen. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein computerlesbares Speichermedium, auf dem dieses erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt gespeichert ist.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Computerprogrammprodukt, dass Befehle oder Steueranweisungen umfasst, die bei Ausführung des entsprechenden Computerprogramms durch die erfindungsgemäße Servereinrichtung. Diese dazu veranlassen, das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben der erfindungsgemäßen Servereinrichtung auszuführen. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein computerlesbares Speichermedium, auf dem dieses erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt gespeichert ist.
  • Die Erfindung umfasst auch Kombinationen der beschriebenen Ausführungsformen und Weiterbildungen.
  • Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aspekte, die Merkmale aufweisen, wie sie im Zusammenhang mit nur einem oder einigen der Aspekte der vorliegenden Erfindung beschrieben sind. Um unnötige Redundanz zu vermeiden sind die entsprechenden Weiterbildungen hier nicht noch einmal individuell für alle Aspekte der Erfindung separat beschrieben.
  • Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigen:
    • 1 eine schematische Übersichtsdarstellung mit einem portablen Akku, einem damit betreibbaren elektrischen Kleinfahrzeug sowie einem Server,
    • 2 einen beispielhaften schematischen Ablaufplan mit Verfahrensschritten zum Betrieben der in 1 dargestellten Elemente; und
    • 3 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung verschiedener Belastungen.
  • Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
  • In vielen technischen Gebieten zeigt sich zunehmend die Problematik knapper Ressourcen und eines hohen Ressourcenverbrauchs, der zur weiteren Verknappung führt. Ein Beispiel hierfür sind die Akku- oder Batterietechnik und damit verwandte Gebiete. Gerade für die heutzutage weit verbreitete Lithium-Ionen-Technik ist ein vergleichsweise hoher Ressourceneinsatz notwendig, etwa zur Förderung, Verarbeitung und Veredelung von Rohstoffen aber auch zur prozessenergieintensiven letztendlichen Geräteherstellung. Erschwerend kommt hinzu, dass heutzutage üblicherweise eine Steuerung oder Steuerlogik, welche ein jeweiliges Zusammenwirken zwischen Akku beziehungsweise Batterie und damit betriebenem Gerät steuert, üblicherweise in dem jeweiligen Gerät verbaut ist. Obwohl also mehrere Geräte mit einem einzigen Akku betrieben werden können, wird damit die Steuerlogik nicht nur einmal für diesen Akku, sondern mehrfach für die unterschiedlichen Geräte hergestellt und verbaut.
  • Vorliegend wird eine Plattform, also ein Ökosystem aus mehreren Geräten, vorgestellt, in dessen Rahmen unterschiedliche Geräte mit dem gleichen Akku oder mit der gleichen Batterie betrieben werden können. 1 zeigt hierzu schematisch einen entsprechenden wiederaufladbaren portablen Akku 1, einen Server 11 sowie ein mit dem Akku 1 betreibbares elektrisches Kleinfahrzeug 18. Letzteres ist hier beispielhaft als Elektro-Scooter (E-Scooter) ausgebildet und kann stellvertretend für eine Flotte, gegebenenfalls unterschiedlicher, elektrischer Fahrzeuge und sonstiger elektrischer Verbraucher stehen, die mittels des Akkus 1 betreibbar sind.
  • Der Akku 1 umfasst hier beispielhaft mehrere Zellmodule 2 sowie ein Kommunikationsmodul 3. Das Kommunikationsmodul 3 umfasst seinerseits Verbraucheranschlüsse 4, mittels welcher eine elektrische Verbindung und eine Datenverbindung zwischen dem Akku 1 und einem jeweils damit betriebenen elektrischen Verbraucher erfolgen oder hergestellt werden kann, vorliegend beispielhaft also mit dem Kleinfahrzeug 18. Darüber hinaus umfasst das Kommunikationsmodul 3 eine Funkschnittstelle 5, über welche der Akku 1 kabellos mit dem Server 11 kommunizieren kann. Des Weiteren weist der Akku 1 hier schematisch angedeutet eine Erkennungseinrichtung 6 zum automatischen Erkennung eines Verbindens des Akkus 1 mit einem elektrischen Verbraucher, vorliegend also beispielhaft mit dem Kleinfahrzeug 18, eine Identifizierungseinrichtung 7 zum Identifizieren des jeweils verbundenen Verbrauchers und eine Erfassungseinrichtung 8 zum Erfassen einer Nutzung des Akkus 1 zum Betreiben des jeweiligen Verbrauchers auf.
  • Vorliegend sind als Teil des Akkus 1 auch ein Prozessor 9 und ein damit verbundener Datenspeicher 10 vorgesehen. Der Prozessor 9 kann beispielsweise in dem Datenspeicher 10 gespeicherten Programmcode und/oder Steuerbefehle der Einrichtungen 6, 7, 8 ausführen. Darüber hinaus kann der Akku 1 weitere Komponenten, insbesondere elektrische und/oder elektronische Bauteile oder Schaltungen, aufweisen, welche hier der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind. Diese Komponenten können etwa eine Strom-, Spannung- oder Leistungssteuerung sein oder umfassen. Mit anderen Worten weist hier also der Akku 1 selbst die Steuerlogik zum Steuern des Zusammenwirkens zwischen dem Akku 1 und dem jeweiligen damit betriebenen Verbraucher auf. Dementsprechend kann das Kleinfahrzeug 18 also ohne eine derartige Steuerlogik und damit einfacher, kostengünstiger und mit weniger Ressourceneinsatz hergestellt werden als entsprechende herkömmliche elektrische Fahrzeuge.
  • Die in dem Akku 1 verbaute Steuerlogik, welche hier schematisch durch den Prozessor 9 und den Datenspeicher 10 sowie gegebenenfalls die Einrichtungen 6, 7, 8 repräsentiert sein soll, kann beispielsweise eine mittels an sich bekannter herkömmlicher Technologien hergestellte Platine, einen entsprechenden Chipsatz und/oder dergleichen mehr umfassen. Da die Steuerlogik dabei auf die individuellen Eigenschaften des Akkus 1 abgestimmt, also an diesen angepasst sein kann und stets zusammen mit dem individuellen Akku 1 verwendet oder betrieben wird, können sich durch diese Anordnung vorteilhaft zudem Effizienzgewinne und ein geringerer Energieverbrauch ergeben.
  • Der Server 11 weist eine Kommunikationsschnittstelle 12 für die kabellose Kommunikation mit dem Akku 1 und auf. Der Akku 1 kann dabei stellvertretend für eine Vielzahl von Akkus 1 stehen, die alle zum Betreiben des Kleinfahrzeugs 18 eingesetzt werden können. Der Server 11 weist weiter einen Serverprozessor 13 und einen damit verbundenen Speicher 14 auf. In dem Speicher 14 sind vorliegend eine Akkudatenbank 15, eine Nutzerdatenbank 16 und eine Fahrzeugdatenbank 17 abgespeichert. Zudem ist in dem Speicher 14 ein Programmcode oder Betriebssystem zum Betreiben des Servers 11 gespeichert, dass durch den Serverprozessor 13 ausgeführt werden kann.
  • Das Kleinfahrzeug 18 weist vorliegend eine Akkuaufnahme 19 mit Anschlüssen 20 zum Aufnehmen und Verbinden des Akkus 1 auf. Die Position des Akkus 1 in der Akkuaufnahme 19 ist hier schematisch angedeutet. Das Kleinfahrzeug 18 kann weitere, hier nicht im Einzelnen dargestellte Komponenten aufweisen, wie beispielsweise elektrische und elektronische Komponenten, eine Datenverarbeitungseinrichtung und/oder dergleichen mehr. Einige oder alle dieser Komponenten können über die Anschlüsse 20 angebunden sein. Zudem kann über die Anschlüsse 20 ein Elektromotor des Kleinfahrzeugs 18 elektrisch angebunden sein, sodass bei in die Akkuaufnahme 19 eingelegtem Akku 1 das Kleinfahrzeug 18 durch den Akku 1 und den Elektromotor angetrieben werden kann.
  • 2 zeigt beispielhaft einen schematischen Ablaufplan 21, anhand dessen im Folgenden ein Betrieb und Zusammenwirken des Akkus 1, des Servers 11 und des Kleinfahrzeugs 18 erläutert werden soll.
  • In einem Verfahrensschritt S1 werden der Akku 1, der Server 11, die darin gespeicherten vorgegebenen Daten und das Kleinfahrzeug 18 beziehungsweise eine entsprechende Flotte von Kleinfahrzeug 18 bereitgestellt. In einem Verfahrensschritt S2 kann sich ein Nutzer des Akkus 1 als solcher bei dem Server 11 anmelden und registrieren und ist dann in der Akkudatenbank 15 beziehungsweise der Nutzerdatenbank 16 identifiziert und dem Akku 1 zugeordnet.
  • In einem Verfahrensschritt S3 wird der Akku 1 durch den Nutzer in die Akkuaufnahme 19 des Kleinfahrzeugs 18 eingelegt und damit eine elektrische Verbindung und eine Datenverbindung zwischen dem Akku 1 und dem Kleinfahrzeug 18 hergestellt.
  • In einem Verfahrensschritt S4 wird durch die Erkennungseinrichtung 6 dieses Verbinden des Akkus 1 mit dem Kleinfahrzeug 18 automatisch erkannt. Zudem wird durch die Identifizierungseinrichtung 7 das Kleinfahrzeug 18 identifiziert, beispielsweise als elektrisches Kleinfahrzeug, spezifisch als E-Scooter oder noch konkreter als bestimmtes Modell oder als individuelles Einzelfahrzeug.
  • In einem Verfahrensschritt S5 sendet der Akku 1 über das Kommunikationsmodul 3 automatisch eine Anfrage für eine Berechtigung, also ein entsprechendes Berechtigungssignal, dass eine Berechtigung des Akkus 1 oder des Nutzers des Akkus 1 zum Betreiben des identifizierten Kleinfahrzeugs 18 mittels des Akkus 1 angibt, an den Server 11. Als Teil dieser Anfrage werden die Identifikation des Kleinfahrzeugs 18 und eine individuelle eindeutige Kennung des Akkus 1 an den Server 11 gesendet.
  • In einem Verfahrensschritt S6 empfängt der Server 11 diese Anfrage und identifiziert anhand der Anfrage und der Datenbanken 15, 16, 17 den Akku 1, dessen Nutzer und das Kleinfahrzeug 18, beispielsweise durch einen automatischen Abgleich. Dabei kann als Teil der Anfrage ebenso ein aktueller Standort des Akkus 1 und damit auch des Kleinfahrzeugs 18 durch den Akku 1 gesendet und durch den Server 11 empfangen werden. Dieser Standort kann aufgezeichnet und zur Plausibilisierung mit einem jeweils zuletzt für das Kleinfahrzeug 18 gespeicherten Standort verglichen werden.
  • In einem Verfahrensschritt S7 wird durch den Server 11 automatisch eine Überprüfung durchgeführt, beispielsweise eines vorgegebenen Berechtigungskriteriums und/oder der genannten Standort-Plausibilität. Ergibt sich dabei eine Diskrepanz oder ist der Nutzer des Akkus 1 oder der Akku 1 nicht berechtigt, das Kleinfahrzeug 18 zu betreiben und kann eine solche Berechtigung auch nicht eingeholt oder zugewiesen werden, so wird in einem Verfahrensschritt S8 das Verfahren abgebrochen. Dabei kann eine entsprechende Benachrichtigung über die Diskrepanz oder mangelnde Berechtigung an den Akku 1 und/oder an ein Kommunikationsgerät, beispielsweise ein Mobiltelefon, des Nutzers des Akkus 1, dessen entsprechende Adresse oder Kontaktdaten in der Nutzerdatenbank 16 gespeichert sein können, gesendet werden.
  • Ist hingegen im Verfahrensschritt S7 keine Diskrepanz oder Inkonsistenz festgestellt worden und das überprüfte Berechtigungskriterium erfüllt, so wird in einem Verfahrensschritt S9 die Berechtigung in den Datenbanken 15, 16, 17 durch den Server 11 automatisch vermerkt, die Datenbanken 15, 16, 17 werden also automatisch aktualisiert.
  • In einem Verfahrensschritt S10 erzeugt der Server 11 ein entsprechendes Berechtigungssignal, dass die Berechtigung des Akkus 1 oder des Nutzers des Akkus 1 zum Betreiben des Kleinfahrzeugs 18 mittels des Akkus 1 angibt, und sendet dieses Berechtigungssignal über die Kommunikationsschnittstelle 12 an den Akku 1.
  • In einem Verfahrensschritt S11 empfängt der Akku 1 das Berechtigungssignal und erzeugt ein korrespondierendes Freischaltsignal und sendet dieses Freischaltsignal zum Freischalten eines Fahrbetriebs des Kleinfahrzeugs 18 an dieses. Das Freischaltsignal kann über die Verbraucheranschlüsse 4 oder die Funkschnittstelle 5 gesendet werden, beispielsweise je nach Ausstattung des Kleinfahrzeugs 18.
  • In einem Verfahrensschritt S12 kann der Nutzer das Kleinfahrzeug 18 mittels des Akkus 1 betreiben. Bevorzugt ist es vorgesehen, dass in dem Speicher 14 des Servers 11 mehrere Betriebsprofile für unterschiedliche elektrische Verbraucher, die mittels des Akkus 1 betreibbar sind, vorliegend also beispielsweise für unterschiedliche Kleinfahrzeuge 18, gespeichert sind. Der Server 11 ermittelt dann, beispielsweise ebenfalls im Verfahrensschritt S10 ein passendes, also dem identifizierten Kleinfahrzeug 18 zugeordnetes, Betriebsprofile und sendet dieses zusammen mit dem Berechtigungssignal an den Akku 1. Der Akku 1 empfängt dieses Betriebsprofil und stellt wie durch dieses Betriebsprofil angegeben in einem Verfahrensschritt S13 automatisch wenigstens einen Betriebsparameter ein.
  • Während des Betriebs wird durch den Akku 1, insbesondere die erwähnte Steuerlogik des Akkus 1, automatisch ein Strom-, Spannungs- und Leistungsbedarf des Kleinfahrzeugs 18 überwacht und analysiert. Bei einer über einen Normalbedarf hinausgehenden Bedarfs- oder Belastungsspitzen ordnet der Akku 1 diese automatisch einem von mehreren vorgegebenen, beispielsweise in dem Datenspeicher 10 hinterlegten, Belastungsprofilen zu und erhöht automatisch entsprechend dem jeweiligen Belastungsprofil eine Stromabgabe, eine an den Verbraucheranschlüssen 4 bereitgestellte Ausgangsspannung und/oder eine Leistungsabgabe des Akkus 1 an das Kleinfahrzeug 18, um die jeweilige Bedarfsspitze zu überwinden, also zu bedienen und damit unter Einhaltung vorgegebener Sicherheitsschwellenwerte einen möglichst ununterbrochenen Betrieb des Kleinfahrzeugs 18 zu ermöglichen. Dies kann kontinuierlich während des gesamten Betriebs eines jeweiligen elektrischen Verbrauchers mittels des Akkus 1 erfolgen, was hier schematisch durch einen schleifenförmigen Pfeil oder Programmpfad angedeutet ist.
  • Während des Betriebs des Kleinfahrzeugs 18 mittels des Akkus 1 können zudem Nutzungsdaten des Akkus 1 sowie Betriebsdaten des Kleinfahrzeugs 18 erfasst und aufgezeichnet werden. In einem Verfahrensschritt S15, beispielsweise bei Betriebsende, sendet der Akku 1 diese Nutzungs- und Betriebsdaten automatisch an den Server 11.
  • In einem Verfahrensschritt S16 werden die gesendeten Nutzungs- und Betriebsdaten durch den Server 11 verwaltet, beispielsweise in die Datenbanken 15, 16, 17 eingetragen und analysiert. Bei Bedarf kann dann beispielsweise ein Hinweissignal für eine gegebenenfalls notwendige Wartung des Kleinfahrzeugs 18 erzeugt und an einen Betreiber des Servers 11 und/oder des Kleinfahrzeugs 18 gesendet werden.
  • 3 zeigt eine schematische Übersichtsdarstellung zur Veranschaulichung des Verfahrensschritts S14, hier am Beispiel eines mittels des Akkus 1 betriebenen Elektrowerkzeugs 22. Vorliegend handelt es sich bei dem Elektrowerkzeug 22 beispielhaft um eine elektrische Kreissäge, mittels welcher ein Werkstück 23, beispielsweise eine Holzplatte, gesägt werden soll. In dem Werkstück 23 befinden sich dabei in Sägerichtung, also in Bewegungsrichtung des Elektrofahrzeugs 22 mehrere Hindernisse 24, 25, 26. Ergänzend ist hier ein zugeordneter Leistungsbedarf 27 des Elektrowerkzeugs 22 beim Sägen des Werkstücks 23 über die Zeit aufgetragen. Außerhalb der Hindernisse 24, 25, 26 bewegt sich der Leistungsbedarf 27 des Elektrofahrzeugs 22 dabei in einem Normalbereich 28. Sobald das Elektrowerkzeug 22 jedoch jeweils auf eines der Hindernisse 24, 25, 26 trifft, ergibt sich ein erhöhter Leistungsbedarf 27 zum Überwinden dieser Hindernisse 24, 25, 26, wodurch der Leistungsbedarf 27 sich über den Normalbereich hinaus in einen Erhöhungsbereich 29 vergrößert.
  • Vorliegend unterscheiden sich die Hindernisse 24, 25, 26 voneinander. Dementsprechend ergibt sich beim Erreichen des ersten Hindernisses 24 eine erste Bedarfsspitze 30 mit einer bestimmten Höhe, einer bestimmten Anstiegsrate des Leistungsbedarfs 27 und einer bestimmten zeitlichen ersten Länge 31. Beim Erreichen des zweiten Hindernisses 25 ergibt sich eine zweite Bedarfsspitze 32, die sich in ihren Charakteristika von der ersten Bedarfsspitze 30 unterscheidet. So ist die zweite Bedarfsspitze 32 beispielsweise durch einen flacheren, unregelmäßigeren Anstieg sowie eine geringere maximale Höhe gekennzeichnet und weist eine zeitliche zweite Länge 33 auf, die größer ist als die erste Länge 31. Bei Erreichen des dritten Hindernisses 26 ergibt sich eine nochmals unterschiedliche dritte Bedarfsspitze 34 mit einer zeitlichen dritten Länge 35, die länger als die zweite Länge 33 ist.
  • Die Steuerlogik des Akkus 1 kann Charakteristika der jeweiligen Bedarfsspitzen 30, 32, 34 erkennen und entsprechenden vorgegebenen Belastungsprofilen zuordnen und gemäß dem jeweiligen Belastungsprofil beispielsweise die Stromabgabe, Ausgangsspannung und/oder Leistungsabgabe des Akkus 1 gemäß dem jeweilige Belastungsprofil automatisch steuern. Dabei kann insbesondere der Normalbereich 28 für eine durch das jeweilige Belastungsprofil vorgegebene und von der jeweiligen maximalen Strom-, Spannungs- und/oder Leistungsabgabe abhängigen Zeitdauer überschritten werden. Dies ist ein Vorteil gegenüber herkömmlichen Akkus, bei denen die Bedarfsspitzen 30, 32, 34 aufgrund ihres Überschreitens des Normalbereiches 28 beispielsweise zu einem automatischen Abschalten des Akkus 1 führen würden.
  • Vorliegend kann die erste Bedarfsspitze 30 beispielsweise dem oben genannten Surge Current Profil, die zweite Bedarfsspitze 32 dem Spike Current Profil und die dritte Bedarfsspitze 34 dem Peak Current Profil zugeordnet werden. Dadurch, dass der Akku 1 automatisch zumindest jeweils relativ kurzzeitig eine über den Normalbereich 28 hinaus erhöhte Leistungsabgabe induzieren kann, können die Hindernisse 24, 25, 26 und damit die entsprechenden Bedarfsspitzen 30, 32, 34 also überwunden und das Werkstück 23 komplett durchsägt werden. Dabei können dennoch vorgegebene Grenzen oder Schwellwerte für eine Belastung des Akkus 1 überwacht und eingehalten werden, um insgesamt einen Kompromiss zwischen einem möglichst schonenden Betrieb und einem effektiven Arbeiten mit dem Elektrowerkzeug 22 zu erreichen.
  • Auch wenn statt des Elektrowerkzeugs 22 beispielsweise das Kleinfahrzeug 18 mittels des Akkus 1 betrieben wird, können sich analog ähnliche Hindernisse, Widerstände oder Situationen mit entsprechenden über einen entsprechenden Normalbereich hinausgehenden Belastungsspitzen ergeben, die dann entsprechender Weise durch den Akku 1 gehandhabt werden können.
  • Der Ablaufplan 21 beziehungsweise dessen Verfahrensschritte S1 bis S16 können ganz oder teilweise computerimplementiert sein, also beispielsweise entsprechende Funktionsblöcke oder Programmmodule eines jeweiligen Computerprogrammprodukts oder Betriebssystems des Akkus 1 beziehungsweise des Servers 11 repräsentieren.
  • Zusammenfassend kann unter Verwendung der hier beschriebenen Geräte und Maßnahmen eine Plattform oder ein Ökosystem für Elektromobilität realisiert werden. Dabei kann ein entsprechender Plattformbetreiber beispielsweise eine Flotte von Kleinfahrzeugen 18 zum Entleihen für Nutzer bereitstellen. Diese Kleinfahrzeuge 18 müssen dabei vorteilhaft selbst nicht mit einem jeweils eigenen Energiespeicher und einer zugehörigen Steuerlogik ausgestattet sein. Zur Nutzung, also zum Betrieb der Kleinfahrzeuge 18 können die jeweiligen Nutzer jeweils einen der als Schlüssel für die Kleinfahrzeuge 18 ausgebildeten Akkus 1 verwenden, der gegebenenfalls durch seine integrierte Steuerlogik das Zusammenwirken des Akkus 1 mi dem jeweiligen Kleinfahrzeug 18, bedarfs- und situationsgerecht steuern kann. Dadurch, dass der Akku 1 bei seinem Einsetzen in das jeweilige Kleinfahrzeug 18 diesem elektrische Energie bereitstellt und unter Kommunikation oder Rücksprache mit dem Server 11 den Fahrbetrieb des jeweiligen Kleinfahrzeugs 18 gegebenenfalls freischaltet, fungieren die Akkus 1 also als Schlüssel für die Benutzung der über die Plattform angebotenen Kleinfahrzeuge 18.
  • Besonders vorteilhaft können die Akkus 1 dabei nicht nur zum Betreiben der Kleinfahrzeuge 18, sondern beispielsweise auch zum Betreiben von Elektrowerkzeugen 22 eingesetzt werden und sind somit besonders flexibel und vielseitig verwendbar.
  • Durch die Kommunikation zwischen dem Akku 1 und dem Server 11 kann über den Server 11 beziehungsweise eine entsprechende IT-Infrastruktur beispielsweise die jeweilige Nutzung erfasst und gegenüber dem jeweiligen Nutzer abgerechnet werden. Die Akkus 1 können dabei Eigentum des jeweiligen Nutzers, des Plattformbetreibers oder eines Akkuherstellers sein und dann beispielsweise gegen eine Leihgebühr temporär von den jeweiligen Nutzer bezogen werden. Dies ist aufgrund der Portabilität der Akkus 1 hinsichtlich einer zuverlässigen Nutzbarkeit der Elektrofahrzeuge 18 vorteilhaft gegenüber fest mit Batterien oder Akkus ausgestatteten Kleinfahrzeugen. Der Server 11 kann beispielsweise ein Cloudserver, ein Rechenzentrum oder ein Teil eines solchen sein.
  • Mit einer derartigen IT-Infrastruktur wird vorteilhaft neben einer Verwaltung von Eigentümer-, Nutzungs-, Akku- und Fahrzeugdaten auch ein Anbieten oder eine Verwendung von weiteren Diensten ermöglicht. Diese können beispielsweise eine Verschlüsselung für eine sichere Kommunikation, eine beispielsweise satellitengestützte Ortung, eine Nutzungs- oder Entgeltabrechnung, eine Geräteüberwachung etwa hinsichtlich Effizienz, Fehlern und Instandhaltungsintervallen und/oder dergleichen mehr sein oder umfassen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass zur Nutzung der beschriebenen Funktionen sich ein jeweiliger Nutzer oder Eigentümer der Akkus 1 wie beschrieben bei dem Server 11 beziehungsweise einem entsprechenden Plattformbetreiber registrieren muss. Ein entsprechender Eigentümerstatus kann dabei durch eine Kombination aus einer personifizierte Registrierung und einer jeweiligen eindeutigen Akkukennung der Akkus 1 sichergestellt werden. Über den Server 11 beziehungsweise die entsprechende IT-Infrastruktur kann die Überwachung und Abrechnung der Nutzung zeitgenau und/oder belastungsgenau erfolgen, da entsprechende Nutzungszeiten, beispielsweise Anmelde- und Anmeldezeiten sowie entsprechende Betriebs- und Nutzungsdaten erfasst und verwaltet werden können.
  • Durch die beschriebenen Betriebs- oder Anwendungsprofile wird zudem vorteilhaft eine gegenüber herkömmlichen Systemen verbesserte Abstimmung zwischen dem jeweiligen Akku 1 und dem jeweiligen elektrischen Verbraucher, also beispielsweise dem Kleinfahrzeug 18 oder dem Elektrowerkzeug 22, ermöglicht. Der Akku 1 kann dabei anhand des jeweiligen elektrischen Verbrauchers und/oder entsprechender Betriebsdaten eine jeweilige Situation, also ein jeweiliges Belastungs- oder Anforderungsprofil automatisch erkennen und berücksichtigen. Je nach Situation, Einsatz oder mittels des Akkus 1 betriebenem Verbraucher können beispielsweise kurzzeitig sehr hohe Leistungen oder ein konstanter Dauerbetrieb auf niedrigerem Leistungsniveau gefordert sein. Eine entsprechende Anpassung des Betriebs des Akkus 1 kann dies berücksichtigen und zu einer verbesserten Effizienz und Lebensdauer beitragen. Um eine Betriebssicherheit zu gewährleisten, können dabei stets vorgegebene Schwellwerte berücksichtigt werden, bei deren Überschreiten beispielsweise eine Abschaltungsautomatik greifen kann. Welche Belastungen oder Verläufe von Belastungsspitzen dabei einen Fehlerfall signalisieren kann jedoch von der jeweiligen Situation und dem jeweils betriebenen Verbraucher abhängen. Durch die Identifizierung des jeweils betriebenen Verbrauchers sowie die Belastungs- oder Situationserkennung anhand des Verlaufs des Leistungsbedarfs, des Strombedarfs und/oder des Spannungsbedarfs kann der jeweilige Grenz- oder Schwellenwert, dessen Überschreiten zur automatischen Abschaltung führt, vorteilhaft dynamisch angepasst werden. Dadurch wird insgesamt ein flexibleres, zuverlässigeres und komfortableres Nutzen des Akkus 1 ermöglicht.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Akku
    2
    Zellmodule
    3
    Kommunikationsmodul
    4
    Verbraucheranschlüsse
    5
    Funkschnittstelle
    6
    Erkennungseinrichtung
    7
    Identifizierungseinrichtung
    8
    Erfassungseinrichtung
    9
    Prozessor
    10
    Datenspeicher
    11
    Server
    12
    Kommunikationsschnittstelle
    13
    Serverprozessor
    14
    Speicher
    15
    Akkudatenbank
    16
    Nutzerdatenbank
    17
    Fahrzeugdatenbank
    18
    Kleinfahrzeug
    19
    Akkuaufnahme
    20
    Anschlüsse
    21
    Ablaufplan
    22
    Elektrowerkzeug
    23
    Werkstück
    24
    erstes Hindernis
    25
    zweites Hindernis
    26
    drittes Hindernis
    27
    Leistungsbedarf
    28
    Normalbereich
    29
    Erhöhungsbereich
    30
    erste Bedarfsspitze
    31
    erste Länge
    32
    zweite Bedarfsspitze
    33
    zweite Länge
    34
    dritte Bedarfsspitze
    35
    dritte Länge
    S1-S16
    Verfahrensschritte

Claims (15)

  1. Portabler Akku (1) für ein elektrisches Kleinfahrzeug (18), aufweisend ein Kommunikationsmodul (3), das eingerichtet ist zur kabellosen Kommunikation mit einer Servereinrichtung (11) und zur Kommunikation mit dem Kleinfahrzeug (18), wobei der Akku (1) als Schlüssel zum Freischalten eines Fahrbetriebs des Kleinfahrzeugs (18) ausgebildet ist, indem der Akku (1) dazu eingerichtet ist, nachdem er von der Servereinrichtung (11) ein entsprechendes Berechtigungssignal, das eine Berechtigung zum Betreiben des Kleinfahrzeugs (18) mittels des Akkus (1) angibt, empfangen hat, automatisch ein korrespondierendes Freischaltsignal zum Freischalten des Fahrbetriebs des Kleinfahrzeugs (18) an dieses zu senden.
  2. Akku (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Akku (1) eine Erkennungseinrichtung (6) zum automatischen Erkennen eines elektrischen Verbindens des Akkus (1) mit dem Kleinfahrzeug (18) aufweist und dazu eingerichtet ist, bei einem entsprechenden Erkennen eines solchen Verbindens automatisch mittels des Kommunikationsmoduls (3) eine Anforderung für das Berechtigungssignal an die Servereinrichtung (11) zu senden.
  3. Akku (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Akku (1) einen mit dem Kommunikationsmodul (3) verbundenen Datenspeicher (10) aufweist, in dem eine Kennung gespeichert ist, die den Akku (1) individuell identifiziert, und der Akku (1) dazu eingerichtet ist, automatisch die Kennung zusammen mit oder als Teil der Anforderung für das Berechtigungssignal zu senden.
  4. Akku (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Akku (1) eine Erfassungseinrichtung (8) zum automatischen Erfassen seiner Nutzung zum Betreiben des Kleinfahrzeugs (18) aufweist und dazu eingerichtet ist, entsprechende Nutzungsdaten, welche die erfasste Nutzung des Akkus (1) beschreiben, mittels des Kommunikationsmoduls (3) an die Servereinrichtung (11) zu senden, wobei die Nutzungsdaten insbesondere eine jeweilige Nutzungszeit, einen jeweiligen Nutzungsort, und/oder eine während der jeweiligen Nutzung an das Kleinfahrzeug (18) abgegebene elektrische Energiemenge und/oder Leistung angeben.
  5. Akku (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Akku (1) dazu eingerichtet ist, mittels des Kommunikationsmoduls (3) automatisch Betriebsdaten des Kleinfahrzeugs (18) von diesem abzurufen, während der Akku (1) mit dem Kleinfahrzeug (18) verbunden ist, und die Betriebsdaten automatisch an die Servereinrichtung (11) zu senden.
  6. Akku (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Akku (1) eine Identifizierungseinrichtung (7) zum eines jeweils elektrisch mit dem Akku (1) verbundenen Verbrauchers (18, 22) aufweist und dazu eingerichtet ist, nach dem Identifizieren des jeweiligen Verbrauchers (18, 22) automatisch ein diesem Verbraucher (18, 22) zugeordnetes Betriebsprofil abzurufen und automatisch wenigstens einen Betriebsparameter des Akkus (1) wie durch das jeweils abgerufene Betriebsprofil angegeben einzustellen.
  7. Akku (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Akku (1) dazu eingerichtet ist, das jeweilige Betriebsprofil automatisch von der Servereinrichtung (11) abzurufen.
  8. Akku (1) nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Akku (1) dazu eingerichtet ist, das jeweilige Betriebsprofil automatisch aus einem Datenspeicher (10) des Akku (1) abzurufen.
  9. Akku (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Akku (1) eine elektronische Steuereinrichtung (9, 10) zum Steuern einer Stromabgabe des Akku (1) und/oder einer Ausgangsspannung des Akkus (1) aufweist, wobei die Steuereinrichtung (9, 10) dazu eingerichtet ist, - automatisch einen zeitlichen Verlauf eines Strom- und/oder Spannungsbedarfs (27) eines jeweils mit dem Akku (1) betriebenen elektrischen Verbrauchers (18, 22) zu erfassen, - bei einer entsprechenden Bedarfsspitze (30, 32, 34), die über einen vorgegebenen oder anhand des erfassten Verlaufs automatisch bestimmten Normalwert (28) hinausgeht, die Bedarfsspitze (30, 32, 34) anhand des Verlaufs einem von mehreren vorgegebenen Belastungsprofilen zuzuordnen, und - zum Überwinden der Bedarfsspitze (30, 32, 34) automatisch eine hinsichtlich ihrer zeitlichen Länge und ihrer Größe durch das jeweilige Belastungsprofil vorgegebene Erhöhung der Stromabgabe und/oder der Ausgangsspannung des Akkus (1) über den Normalwert (28) hinaus zu induzieren.
  10. Akku (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (9, 10) dazu eingerichtet ist, die Erhöhung der Stromabgabe und/oder der Ausgangsspannung des Akkus (1) automatisch zu begrenzen, um ein Überschreiten wenigstens eines für den Akku (1) und/oder für den jeweiligen Verbraucher (18, 22) vorgegebenen Grenzwertes des Stromes, der Spannung und/oder eines zeitabhängigen Energieeintrags zu verhindern.
  11. Servereinrichtung (11) mit einem Prozessor (13) sowie mit einem Speicher (14) und einer Kommunikationsschnittstelle (12), die mit dem Prozessor (13) verbunden sind, wobei in dem Speicher (14) eine Akkudatenbank (15) gespeichert ist, in der Akkus (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche identifiziert und deren jeweilige Berechtigung zum Betreiben elektrischer Kleinfahrzeuge (18) verwaltet sind, und wobei die Servereinrichtung (11) dazu eingerichtet ist, - über die Kommunikationsschnittstelle (3) mit den Akkus (1) zu kommunizieren, - auf Empfang einer Anfrage für ein jeweiliges Berechtigungssignal zum Betreiben eines elektrischen Kleinfahrzeugs (18) mittels des jeweiligen Akkus (1) hin, anhand der Anfrage und der Akkudatenbank (15) den jeweiligen Akku (1) zu identifizieren, einen entsprechenden Eintrag für die entsprechende Berechtigung in der Akkudatenbank (15) anzupassen, und das jeweilige Berechtigungssignal an den jeweiligen Akku (1) zu senden.
  12. Servereinrichtung (11) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Speicher (14) der Servereinrichtung (11) eine Nutzerdatenbank (16) gespeichert ist, die Nutzerprofile von registrierten Nutzern der Akkus (1) und die Akkus (1) einander zuordnet, und die Servereinrichtung (11) dazu eingerichtet ist, eine jeweilige Nutzung der Akkus (1) automatisch in dem jeweils zugeordneten Nutzerprofil zu vermerken.
  13. Servereinrichtung (11) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Speicher (14) der Servereinrichtung (11) für unterschiedliche mittels der Akkus (1) betreibbare elektrische Verbraucher (18, 22) diesen zugeordnet mehrere Betriebsprofile gespeichert sind, die unterschiedliche Einstellungen für wenigstens einen Betriebsparameter der Akkus (1) angeben, und die Servereinrichtung (11) dazu eingerichtet ist, die Anfrage automatisch zum Identifizieren des jeweiligen Verbrauchers (18, 22) auszuwerten und bei erfolgreicher Identifizierung das dem identifizierten Verbraucher (18, 22) zugeordnete Betriebsprofil automatisch an den jeweiligen Akku (1) zu senden.
  14. Verfahren (21) zum Betreiben eines portablen Akkus (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem - durch den Akku (1) automatisch eine Anfrage für eine Berechtigung zum Betreiben eines elektrischen Kleinfahrzeugs (18) an eine Servereinrichtung (11) nach einem der Ansprüche 11 bis 13 gesendet wird, und - wenn durch den Akku (1) daraufhin ein entsprechendes Berechtigungssignal empfangen wird, durch den Akku (1) automatisch ein Freischaltsignal an das Kleinfahrzeug (18) gesendet wird, um eine Freischaltung eines Fahrbetriebs des Kleinfahrzeugs (18) zu bewirken.
  15. Verfahren (21) zum Betreiben einer Servereinrichtung (11) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem - über die Kommunikationsschnittstelle (12) der Servereinrichtung (11) eine Anfrage für eine Berechtigung eines Akkus (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder eines Nutzers eines solchen Akkus (1) zum Betreiben eines elektrischen Kleinfahrzeugs (18) empfangen wird, - daraufhin durch die Servereinrichtung (11) der jeweilige Akku (1) automatisch anhand der Anfrage und der Akkudatenbank (15) identifiziert wird, - durch die Servereinrichtung (11) automatisch in der Akkudatenbank (15) ein dem jeweiligen Akku (1) zugeordneter Berechtigungsstatus angepasst wird, und - durch die Servereinrichtung (11) automatisch ein entsprechendes Berechtigungssignal erzeugt und über die Kommunikationsschnittstelle (12) an den jeweiligen Akku (1) gesendet wird, wobei das Berechtigungssignal dem jeweiligen Akku (1) anzeigt, dass das jeweilige Kleinfahrzeug (18) mittels des Akkus (1) betrieben werden darf.
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