DE102020006921A1 - Bicycle trailer with secondary power supply - Google Patents

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Abstract

Ein Fahrradanhänger (1), insbesondere Kinder- oder Lastenanhänger, weist auf:eine Deichsel (2) zur Ankopplung an ein mindestens zeit- und/oder teilweise elektrisch angetriebenes Fahrrad (E-Bike) mit einer Fahrrad-Sekundärbatterie;zwei seitlich angeordnete Rädern oder einem mittig angeordneten Einzelrad;eine in einem Bereich zwischen den beiden Rädern bzw. vor dem, oder beidseits des Einzelrads angeordnete Anhänger-Sekundärstromversorgung; undein in Längsrichtung des Anhängers angeordnetes Batterie-Verbindungskabel, das sich zur Verbindung mit der Fahrrad-Sekundärbatterie von der Anhänger-Sekundärstromversorgung in Richtung auf die Deichsel (2) erstreckt.A bicycle trailer (1), in particular a child or cargo trailer, has: a drawbar (2) for coupling to an at least time- and / or partially electrically powered bicycle (e-bike) with a bicycle secondary battery; two laterally arranged wheels or a centrally arranged single wheel; a trailer secondary power supply arranged in an area between the two wheels or in front of or on both sides of the single wheel; anda battery connecting cable arranged in the longitudinal direction of the trailer and extending from the trailer secondary power supply in the direction of the drawbar (2) for connection to the bicycle secondary battery.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrradanhänger, insbesondere einen für Kleinkinder, mit einer Sekundärstromversorgung oder -batterie, insbesondere einer Hochvolt-Sekundärbatterie wie einer Lithium-Ionen-Batterie oder einer Metallhydrid-Batterie, oder einer Kombination aus einer Brennstoffzelle nebst Brennstofftank, z.B. für H2.The present invention relates to a bicycle trailer, in particular one for small children, with a secondary power supply or battery, in particular a high-voltage secondary battery such as a lithium-ion battery or a metal hydride battery, or a combination of a fuel cell and a fuel tank, e.g. for H 2 .

Es ist aus der Gebrauchsmusterschrift DE 20 2009 007173 U1 bereits bekannt, in einem Fahrradanhänger einen optionalen Elektromotor zur Tretunterstützung anzuordnen. Dazu ist in dieser Druckschrift zwar nicht ausdrücklich offenbart, zusätzlich auch eine Sekundärbatterie darin anzuordnen; das mag aber vom Fachmann mitgelesen werden. Zumindest wird dort eine Bremsfunktion mit Energierückgewinnung offenbart.It is from the utility model DE 20 2009 007173 U1 already known to arrange an optional electric motor for pedal assistance in a bicycle trailer. For this purpose, it is not expressly disclosed in this publication to also arrange a secondary battery therein; but that may be read by the specialist. At least a braking function with energy recovery is disclosed there.

In jüngerer Zeit sind zeit- oder teilweise elektrisch betriebene oder betreibbare Fahrräder populär geworden, und zwar zumeist als partiell elektrisch betriebene Servo-Fahrzeuge („E-Bikes“) mit einstellbarem Unterstützungsgrad, mit mehr oder weniger großer Batteriekapazität. In der Praxis ergibt sich das Problem, dass die ohnehin relativ schweren E-Bikes durch zusätzliche Batterie-Kapazitäten, wie sie z.B. für lange Strecken unbedingt wünschenswert sind, zumal wenn ein Kinder-, Hunde-, Camping- oder sonstiger Lasten-Anhänger mitgeführt werden soll, noch schwerer werden. Zudem sind die Ladegeschwindigkeiten der bekannten Ladestationen/Sekundärbatterien so gering, dass die Ladezeiten als für eine komplette Wiederaufladung im Transitbetrieb, wie er für längere Ausflugsfahrten typisch ist, unzumutbar empfunden werden. Wenn keine adäquate Möglichkeit der externen Wiederaufladung erreicht wird, muss ein solches Fahrrad auf herkömmliche Weise zur nächst-erreichbaren Ladestation geradelt werden, wobei aber das erhebliche zusätzliche Gewicht von Elektromotor und entladener Sekundärbatterie als Ballast mitführt wird, was den Kraftaufwand deutlich erhöht.Recently, bicycles that are operated or operated electrically or partially electrically have become popular, mostly as partially electrically operated servo vehicles (“e-bikes”) with an adjustable degree of assistance, with a more or less large battery capacity. In practice, the problem arises that the already relatively heavy e-bikes due to additional battery capacities, as they are absolutely desirable for long distances, for example, especially when a child, dog, camping or other cargo trailer is carried should be even harder. In addition, the charging speeds of the known charging stations / secondary batteries are so low that the charging times are perceived as unreasonable for a complete recharge in transit operation, as is typical for longer excursions. If no adequate possibility of external recharging is achieved, such a bicycle has to be cycled in the conventional way to the nearest available charging station, but the considerable additional weight of the electric motor and discharged secondary battery is carried as ballast, which significantly increases the effort.

Zur Lösung oder Minderung dieser Probleme schlägt die vorliegende Erfindung einen Fahrradanhänger, insbesondere einen Kinder-oder Lastenanhänger vor, der eine vorzugsweise in einem Bereich zwischen den Rädern, oder alternativ beidseits eines Einzelrads angeordnete Sekundärstromversorgung oder -batterie aufweist, sowie ein in der Längsrichtung des Fahrradanhängers verlaufendes Verbindungskabel, dass sich von der Anhänger-Sekundärstromversorgung bzw. -batterie zur Deichsel des Fahrradanhängers erstreckt, um dort an das elektrische (Antriebs-)System des als Zugfahrzeug dienenden Fahrrads angeschlossen werden zu können.To solve or mitigate these problems, the present invention proposes a bicycle trailer, in particular a child or cargo trailer, which has a secondary power supply or battery, preferably arranged in an area between the wheels, or alternatively on both sides of an individual wheel, as well as a secondary power supply or battery in the longitudinal direction of the bicycle trailer running connection cable that extends from the trailer secondary power supply or battery to the drawbar of the bicycle trailer in order to be able to be connected to the electrical (drive) system of the bicycle used as the towing vehicle.

Im Betrieb ergibt sich einerseits eine gesteigerte Reichweite des Systems aus Fahrrad und Anhänger, weil die Gesamt-Ladekapazität um die der Anhänger-Sekundärbatterie bzw. -stromversorgung vergrößert ist. Es ist sogar möglich, die Durchzugskraft eines als Zugfahrzeug dienenden Fahrrad-Elektromotors zu erhöhen, sollte der Ladezustand dessen eigener Sekundärbatterie nicht gestatten, den Elektromotor des Fahrrads ausreichend zu speisen, etwa bei starken Steigungen. Andererseits kann eine Steuerung ein zusätzliches Antriebsmoment auf die beiden Räder oder das Rad des Anhängers verteilen, um die in manchen Fahrsituationen gefährdete Stabilität des Gespanns zu unterstützen; dazu zählen zügige Kurvenfahrten und etwa notwendig werdende Ausweichmanöver.On the one hand, there is an increased range of the system consisting of bicycle and trailer during operation, because the total charging capacity is increased by that of the trailer secondary battery or power supply. It is even possible to increase the pulling power of a bicycle electric motor used as a towing vehicle if the state of charge of its own secondary battery does not allow the electric motor of the bicycle to be sufficiently fed, for example on steep inclines. On the other hand, a controller can distribute an additional drive torque to the two wheels or the wheel of the trailer in order to support the stability of the combination, which is endangered in some driving situations; this includes swift cornering and any evasive maneuvers that may become necessary.

Zudem können in bestimmten Fahrsituationen, wie etwa auf Gefällestrecken, beschleunigende äußere Kräfte nach Art einer Rekuperationsbremse dazu verwendet werden, die Anhänger- und auch die Fahrrad-Sekundärbatterie aufzuladen. Ebenso kann zum oben genannten Zweck der Stabilisierung auch eine verteilte Rekuperations-Bremskraft eingesetzt werden, was in manchen Situationen zielführender ist, insofern dies dem Gesamtsystem Bewegungs-Energie entzieht und nicht hinzufügt. In diesem Fall wird eine Vorrichtung benötigt, die es dem Benutzer des Fahrrads gestattet, die Bremse des Fahrradanhängers zu betätigen, oder die diese Bremse automatisch beim Abbremsen des Fahrrads mitbetätigt. Solche Vorrichtungen sind an sich bekannt.In addition, in certain driving situations, such as on inclines, accelerating external forces in the manner of a recuperation brake can be used to charge the trailer and the bicycle secondary battery. Likewise, a distributed recuperation braking force can also be used for the above-mentioned purpose of stabilization, which is more effective in some situations, insofar as this removes movement energy from the overall system and does not add it. In this case, a device is required that allows the user of the bicycle to apply the brake of the bicycle trailer, or that automatically activates this brake when the bicycle is braked. Such devices are known per se.

Die 1 zeigt in Auf- (oben) und Ansicht (unten) die grundsätzliche Anordnung mit einem den Fahrradanhänger 1 ziehenden und als „E-Bike“ bezeichneten Fahrrad als Zugfahrzeug, wobei der Anhänger 1 mittels einer an der Deichsel 2 bereitgestellten Kuppelvorrichtung an einer entsprechenden Anhängerkupplung des Fahrrads angekuppelt ist. Nicht dargestellt ist eine Steckerverbindung zur Versorgung der Beleuchtung des Anhängers 1 aus dem Bordnetz des Fahrrads, wobei die Hülse zumeist fest am Fahrrad und der Stecker an einem Kabelstück des Anhängers montiert ist.The 1 shows in top (top) and view (bottom) the basic arrangement with a bicycle trailer 1 pulling and "e-bike" designated bicycle as a towing vehicle, with the trailer 1 by means of one on the drawbar 2 provided coupling device is coupled to a corresponding trailer coupling of the bicycle. A plug connection for supplying the lighting of the trailer is not shown 1 from the on-board network of the bicycle, the sleeve mostly being firmly mounted on the bicycle and the plug on a piece of cable on the trailer.

In der 1 ist eine vorteilhafterweise zwischen den Rädern bzw. vor dem, oder beidseits eines Einzelrads des Anhängers 1 angeordnete Sekundärbatterie 3 oder Brennstoffzelle nebst Brennstofftank zur Energiespeicherung für einen Elektromotor des Fahrrads zu erkennen. Da die Sekundärbatterie bzw. die Brennstoffzelle nebst Brennstofftank eine nicht unerhebliche Masse aufweist und es für die fahrdynamischen Eigenschaften gemeinhin günstig ist, die Trägheitsmomente möglichst klein und den Schwerpunkt möglichst niedrig zu halten, ist der Bereich zwischen den Rädern dafür prädestiniert. Je nach der Verteilung der übrigen Massen ist eine in Querrichtung mittige Anordnung vorteilhaft. Übrigens meint „zwischen den Rädern“ hier lediglich die seitliche Positionierung; in Längsrichtung wird oftmals auch der Bereich unmittelbar vor den Rädern günstig sein. Bei Fahrradanhängern mit nur einem Einzelrad ist der Bereich unmittelbar vor diesem, oder beidseits davon günstig.In the 1 is one advantageously between the wheels or in front of or on both sides of an individual wheel of the trailer 1 arranged secondary battery 3rd or fuel cell and fuel tank for storing energy for an electric motor of the bicycle. Since the secondary battery or fuel cell and fuel tank have a not inconsiderable mass and it is generally beneficial for the driving dynamics properties to keep the moments of inertia as small as possible and the center of gravity as low as possible, the area between the wheels is predestined for this. Depending on the distribution of the other masses, a central arrangement in the transverse direction is advantageous. By the way, thinks "Between the wheels" here only the lateral positioning; in the longitudinal direction, the area immediately in front of the wheels will often also be favorable. In the case of bicycle trailers with only one single wheel, the area directly in front of this, or on both sides of it, is favorable.

Die hochgespannte elektrische Verbindung von der Sekundärbatterie 3 bzw. der Brennstoffzelle des Anhängers 1 zum Fahrrad wird durch ein von der Sekundärbatterie bzw. der Brennstoffzelle zur Deichsel 2 und von dort zu einer gesicherten elektrischen Verbindung am Fahrrad geführtes Kabel bereitgestellt. Es ist möglich, die Bordnetz-Verbindung und die Hochspannungs-Verbindung gemeinsam zu bewerkstelligen; bevorzugt sind aber getrennte elektrische Verbindungen, beispielsweise zu beiden Seiten der Anhängerkupplung, oder integriert mit dieser (z.B. koaxial).The high voltage electrical connection from the secondary battery 3rd or the trailer's fuel cell 1 a bicycle becomes a tiller from the secondary battery or fuel cell 2 and provided from there to a secure electrical connection on the bicycle guided cable. It is possible to accomplish the on-board network connection and the high-voltage connection together; however, separate electrical connections are preferred, for example on both sides of the trailer coupling, or integrated with it (for example coaxial).

Ein bevorzugter Anhänger weist eine Anschlussmöglichkeit an ein an üblicherweise von Fahrradurlaubern frequentierten Plätzen bereitgestelltes externes Stromnetz auf. Ein solcher Anschluss eignet sich ebenso gut für die Wiederaufladung der Sekundärbatterie des Anhängers 1 (und natürlich der Sekundärbatterie des Fahrrads). Es ist dazu lediglich eine Kabel-Verbindung mit der, und evtl. eine Umspannvorrichtung für die, Sekundärbatterie des Anhängers 1 nötig.A preferred trailer can be connected to an external power supply provided at places usually frequented by bicycle holidaymakers. Such a connection is also suitable for recharging the trailer's secondary battery 1 (and of course the bike's secondary battery). All you need is a cable connection to the, and possibly a transformer for the secondary battery of the trailer 1 necessary.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 202009007173 U1 [0002]DE 202009007173 U1 [0002]

Claims (10)

Fahrradanhänger (1), insbesondere Kinder- oder Lastenanhänger, mit: einer Deichsel (2) zur Ankopplung an ein mindestens zeit- und/oder teilweise elektrisch angetriebenes Fahrrad (E-Bike) mit einer Fahrrad-Sekundärbatterie; zwei seitlich angeordneten Rädern oder einem mittig angeordneten Einzelrad; einer in einem Bereich zwischen den beiden Rädern bzw. vor dem, oder beidseits des Einzelrads angeordneten Anhänger-Sekundärstromversorgung; und einem in Längsrichtung des Anhängers angeordneten Batterie-Verbindungskabel, das sich zur Verbindung mit der Fahrrad-Sekundärbatterie von der Anhänger-Sekundärstromversorgung in Richtung auf die Deichsel (2) erstreckt.Bicycle trailer (1), especially child or cargo trailer, with: a drawbar (2) for coupling to an at least time- and / or partially electrically powered bicycle (e-bike) with a bicycle secondary battery; two laterally arranged wheels or a centrally arranged single wheel; a trailer secondary power supply arranged in an area between the two wheels or in front of or on both sides of the single wheel; and a battery connection cable arranged in the longitudinal direction of the trailer and extending from the trailer secondary power supply in the direction of the drawbar (2) for connection to the bicycle secondary battery. Fahrradanhänger nach Anspruch 1, ferner aufweisend wenigstens einen Elektromotor zum Antreiben der zwei Räder bzw. des Einzelrads, wobei der wenigstens eine Elektromotor von der Anhänger-Sekundärstromversorgung speisbar ist.Bike trailer after Claim 1 , further comprising at least one electric motor for driving the two wheels or the single wheel, wherein the at least one electric motor can be fed from the trailer secondary power supply. Fahrradanhänger nach Anspruch 2, ferner aufweisend eine Schaltung zum wahlweisen Verteilen des Antriebsmoments des Elektromotors auf die beiden Räder des Anhängers.Bike trailer after Claim 2 , further comprising a circuit for selectively distributing the drive torque of the electric motor to the two wheels of the trailer. Fahrradanhänger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner aufweisend einen Generator zum Antrieb durch die mindestens zwei Räder bzw. das Einzelrad, wobei der Generator dazu ausgebildet ist, eine Batterie der Anhänger-Sekundärstromversorgung zu speisen.Bicycle trailer according to one of the Claims 1 to 3rd , further comprising a generator for drive by the at least two wheels or the single wheel, wherein the generator is designed to feed a battery of the trailer secondary power supply. System aus einem mindestens zeit- und/oder teilweise elektrisch angetriebenen Fahrrad (E-Bike) mit einer Fahrrad-Sekundärbatterie, und dem Fahrradanhänger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Batterie-Verbindungskabel bei Benutzung des Systems das Fahrrad mit dem Fahrradanhänger verbindet, um Ladeströme oder Antriebsströme vom Fahrrad zum Fahrradanhänger oder umgekehrt zu leiten.System of an at least time and / or partially electrically powered bicycle (e-bike) with a bicycle secondary battery, and the bicycle trailer according to one of the Claims 1 to 4th , wherein the battery connection cable connects the bicycle with the bicycle trailer when using the system in order to conduct charging currents or drive currents from the bicycle to the bicycle trailer or vice versa. Verwendung des Systems nach Anspruch 5 zum Speisen eines elektrischen Antriebs des Fahrrads (E-Bike) mit einem Antriebsstrom von der Anhänger-Sekundärstromversorgung.Using the system after Claim 5 for feeding an electric drive of the bicycle (e-bike) with a drive current from the trailer secondary power supply. Verwendung des Systems nach Anspruch 5 zum Laden der Fahrrad-Sekundärbatterie mit einem Ladestrom von einem Generator des Fahrradanhängers (1).Using the system after Claim 5 for charging the bicycle secondary battery with a charging current from a generator of the bicycle trailer (1). Verwendung nach Anspruch 7, wobei der Generator durch Rekuperation von Bewegungsenergie beim Bremsen des Fahrradanhängers gespeist wird, wobei ein Mittel zur Betätigung der Bremse des Anhängers durch den Benutzer des Fahrrads vorgesehen ist.Use after Claim 7 , wherein the generator is fed by recuperation of kinetic energy when braking the bicycle trailer, wherein a means is provided for actuating the brake of the trailer by the user of the bicycle. Verwendung des Systems nach Anspruch 5 zum Speisen eines Elektromotors des Fahrradanhängers (1) mit einem Antriebsstrom von der Fahrrad-Sekundärbatterie.Using the system after Claim 5 for feeding an electric motor of the bicycle trailer (1) with a drive current from the bicycle secondary battery. Verwendung des Systems nach Anspruch 5 zum Laden der Anhänger-Sekundärbatterie mit einem Ladestrom von einem Generator des Fahrrads (E-Bike).Using the system after Claim 5 for charging the trailer secondary battery with a charging current from a generator of the bicycle (e-bike).
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