DE102020117507A1

DE102020117507A1 - System zum Laden von Akkupacks

Info

Publication number: DE102020117507A1
Application number: DE102020117507.8A
Authority: DE
Inventors: Horst Garbrecht
Original assignee: Metabowerke GmbH and Co
Current assignee: Metabowerke GmbH and Co
Priority date: 2020-07-02
Filing date: 2020-07-02
Publication date: 2022-01-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (1) zum Laden von Akkupacks (2) für elektrisch betriebene Geräte mit folgenden Merkmalen:
- einem Ladegerät (3), das in der Lage ist, einen Ladestrom zum Laden der Akkupacks (2) zur Verfügung zu stellen, und das eine Ladegerät-Schnittstelle (5) mit einer mechanischen Führungseinrichtung (5) und mit elektrischen Kontakten (6) aufweist,
- einer ersten Akkupack-Schnittstelle (7) zur mechanischen und elektrischen Verbindung eines einzelnen Akkupacks (2) mit der Ladegerät-Schnittstelle (4),
- einer zweiten Akkupack-Schnittstelle (8) zur mechanischen und elektrischen Verbindung mehrerer Akkupacks (2) mit der Ladegerät-Schnittstelle (4), welche mehrere Aufnahmen (11) zur Anbringung einzelner Akkupacks (2) an der zweiten Akkupack-Schnittstelle (8) aufweist. Dabei sind die erste Akkupack-Schnittstelle (7) und die zweite Akkupack-Schnittstelle (8) an ihren mit der Ladegerät-Schnittstelle (4) in Eingriff gehenden Seiten derart identisch zueinander ausgebildet, dass beide Akkupack-Schnittstellen (7,8) alternativ mit der Ladegerät-Schnittstelle (4) verbindbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zum Laden von Akkupacks für elektrisch betriebene Geräte.
Die EP 3 517 253 A1 beschreibt ein Akkuladegerät mit einem Netzanschluss mit wenigstens einer entsprechenden Batterieschnittstelle, mit der wahlweise gekoppelte Batteriepacks von dem Akkuladegerät geladen werden können.
In der EP 3 305 473 A1 ist eine Elektrohandwerkzeugmaschine mit einem Gehäuse und einem separat von dem Gehäuse ausgebildeten Aufnahmemodul zur lösbaren Aufnahme eines Akkupacks beschrieben, das für den Anwender im montierten Zustand unlösbar elektrisch mit einer Antriebseinheit des Elektrohandwerkzeuggeräts verbunden ist.
Eine Adapteranordnung zur Verwendung mit einer Elektrowerkzeugmaschine, die eine Mehrzahl von eingangsseitigen und ausgangsseitigen Schnittstellen aufweist, ist aus der EP 3 150 339 A1 bekannt.
Eine akkubetriebene Elektrowerkzeugmaschine, bei der zwei Akkupacks mit unterschiedlicher Nennspannung betrieben werden können, ist in der DE 10 2017 100 513 A1 beschrieben.
Die EP 2 307 174 B1 beschreibt eine Elektrowerkzeugmaschine mit einer Schnittstelle, über die ein Akkupack verbindbar ist. Es ist eine Kopplungsvorrichtung mit einer ersten Akkuschnittstelle zur Verbindung mit einem ersten Akkupack und einer zweiten Akkuschnittstelle zur Verbindung mit einem zweiten Akkupack vorgesehen.
Aus der DE 20 2016 106 018 U1 ist eine weitere Kopplungsvorrichtung für eine Handwerkzeugmaschine bekannt.
Die EP 3 229 337 A1 beschreibt ein Ladegerät zur elektrischen Aufladung wenigstens eines Akkupacks einer Handwerkzeugmaschine mit mehreren Schnittstellen zur elektrischen und/oder mechanischen Kopplung des Ladegeräts mit einer korrespondierenden Schnittstelle des Akkupacks. Das Ladegerät ist über eine Befestigungsvorrichtung lösbar an einer Halterung anbringbar, die an einer Oberfläche befestigbar ist.
Aus der DE 20 2011 110 568 U1 ist eine Leistungsversorgungsschnittstelle für ein elektrisches Werkzeug, das durch eine Mehrzahl von Batteriepacks mit Leistung versorgt wird, und ein zugehöriger Adapter bekannt. Dabei kann ein Elektrowerkzeug, das normalerweise mit einer Nennspannung von 36 Volt arbeitet, durch zwei Akkupacks mit einer Nennspannung von 18 Volt versorgt werden.
Die EP 2 595 270 B1 beschreibt ein Elektrohandwerkzeug, das durch einen Akkupack angetrieben wird und eine Steuerung aufweist, die erfassen kann, ob der Akkupack an einer Aufnahme des Elektrohandwerkzeugs angebracht ist oder nicht.
In ähnlicher Weise ist aus der EP 2 595 273 B1 ein Batterieadapter bekannt, der eine Mehrzahl an maschinenseitigen Verbindungsabschnitten aufweist, die mit einer Mehrzahl an Batterieverbindungsanschlüssen verbunden werden können.
Die DE 87 00 100 U1 beschreibt eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Laden mehrerer Akkus.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System zum Laden von Akkupacks für elektrisch betriebene Geräte zu schaffen, das dem Benutzer eine einfache Handhabung ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Das erfindungsgemäße Akkuladesystem kann sehr variabel zum Laden von Akkupacks für elektrisch betriebene Maschinen, insbesondere für Elektrohandwerkzeuggeräte, eingesetzt werden. So lässt sich mit ein und demselben Ladegerät unter Verwendung einer jeweils unterschiedlichen Akkupackschnittstelle eine unterschiedliche Anzahl an Akkupacks laden. Dies vereinfacht den Ladevorgang für einen Benutzer erheblich, da er lediglich ein Ladegerät zum Laden der jeweils aufzuladenden Anzahl an Akkupacks benötigt.
Die zweite Akkupack-Schnittstelle ist dabei in der Art eines Adapters ausgeführt, die anstelle der ersten Akkupack-Schnittstelle mit der Ladegerät-Schnittstelle verbunden werden kann, um eine größere Anzahl an Akkupacks gleichzeitig zu laden.
Wenn in einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die erste Akkupack-Schnittstelle einteilig mit dem einzelnen Akkupack ausgebildet ist, so lässt sich der entsprechende Akkupack sehr einfach sowohl mit dem elektrisch betriebenen Gerät als auch mit dem Ladegerät verbinden.
Eine sehr einfache Ausführung der zweiten Akkupack-Schnittstelle ergibt sich, wenn die Aufnahmen der zweiten Akkupack-Schnittstelle in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind.
Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass die Aufnahmen der zweiten Akkupack-Schnittstelle an zwei einander gegenüberliegenden Seiten der zweiten Akkupack-Schnittstelle angeordnet sind. Dies führt zu einer sehr kompakten Ausführung der zweiten Akkupack-Schnittstelle, insbesondere wenn an den Aufnahmen derselben die jeweiligen Akkupacks eingesetzt sind.
Eine weitere Alternative kann darin bestehen, dass die Aufnahmen der zweiten Akkupack-Schnittstelle um den Umfang der zweiten Akkupack-Schnittstelle verteilt angeordnet sind. Auch hierdurch ist eine sehr kompakte Anordnung der Akkupacks an der Akkupack-Schnittstelle möglich.
Für die Praxis hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die zweite Akkupack-Schnittstelle vier Aufnahmen aufweist. So lässt sich die Anzahl von vier Akkupacks, die an den entsprechenden Aufnahmen der zweiten Akkupack-Schnittstelle angebracht werden können, einerseits noch sehr gut handhaben. Andererseits ermöglicht diese Anzahl an aufladbaren Akkupacks, beispielsweise für Handwerker, die mehrere Elektrohandwerkzeuggeräte gleichzeitig im Einsatz haben, eine entsprechende Bevorratung an aufgeladenen Akkupacks, um auf einer entsprechenden Baustelle, auf der möglicherweise kein Stromanschluss vorhanden ist, länger arbeiten zu können.
Eine sichere Verbindung der Akkupacks mit der zweiten Akkupack-Schnittstelle ergibt sich, wenn die Aufnahmen der zweiten Akkupack-Schnittstelle jeweilige Verriegelungselemente zum Verriegeln der Akkupacks aufweisen.
Wenn dabei die Aufnahmen der zweiten Akkupack-Schnittstelle jeweilige Löseelemente zum Lösen der Verriegelungselemente aufweisen, so lassen sich die Akkupacks sehr einfach von den Ausnehmungen entfernen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, dass die Führungseinrichtung der Ladegerät-Schnittstelle zwei voneinander beabstandete Nuten aufweist, und dass die erste Akkupack-Schnittstelle und die zweite Akkupack-Schnittstelle jeweilige Vorsprünge zum Eingreifen in die Nuten aufweisen. Dies ermöglicht zum einen ein sehr einfaches Einsetzen und Entnehmen der Akkupack-Schnittstelle aus dem Ladegerät und stellt zum anderen eine zuverlässige Verbindung zwischen den Bauteilen sicher.
Um sowohl einen als auch mehrere Akkupacks mit dem jeweils passenden Ladestrom versorgen zu können, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass das Ladegerät eine Steuereinrichtung zum Steuern des an die Akkupacks ausgegebenen Stroms aufweist.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass Begriffe, wie „umfassend“ „aufweisen“ oder „mit“ keine anderen Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe „ein“ oder „das“, die auf einer Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus und umgekehrt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung ist nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. Die Figuren zeigen mehrere Merkmale der Erfindung in Kombination miteinander. Selbstverständlich vermag der Fachmann diese jedoch auch losgelöst voneinander zu betrachten und gegebenenfalls zu weiteren sinnvollen Unterkombinationen zu kombinieren, ohne dass er hierfür erfinderisch tätig werden müsste.
Es zeigen schematisch:

1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems zum Laden von Akkupacks;
2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems zum Laden von Akkupacks;
3 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems zum Laden von Akkupacks; und
4 eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems zum Laden von Akkupacks.

1 zeigt ein System 1 zum Laden von Akkupacks 2 für nicht dargestellte elektrische Geräte, insbesondere für Elektrohandwerkzeuggeräte. Das System 1 weist ein Ladegerät 3 auf, das in der Lage ist, einen Ladestrom zum Laden der Akkupacks 2 bzw. des wenigstens einen Akkupacks 2 zur Verfügung zu stellen. Das Ladegerät 3 weist eine Ladegerät-Schnittstelle 4 mit einer mechanischen Führungseinrichtung 5 und mit elektrischen Kontakten 6 auf. Das Ladegerät 3 kann des Weiteren eine nicht dargestellte Steuereinrichtung aufweisen, mit der den Akkupacks 2 jeweils der passende Ladestrom zugeführt werden kann.
Des Weiteren weist das System eine erste Akkupack-Schnittstelle 7 zur mechanischen und elektrischen Verbindung eines einzelnen Akkupacks 2 mit der Ladegerät-Schnittstelle 4 auf. In diesem Fall ist die erste Akkupack-Schnittstelle 7 einteilig mit dem in 1 dargestellten einzelnen Akkupack 2 ausgebildet. Der Akkupack 2 wird demnach mit der einteilig mit demselben ausgebildeten bzw. in den Akkupack 2 integrierten ersten Akkupack-Schnittstelle 7 in die Ladegerät-Schnittstelle 4 eingeführt, um den Akkupack 2 in an sich bekannter Weise zu laden. Die Verbindung des Akkupacks 2 mit dem elektrischen Gerät erfolgt ebenfalls über die Akkupack-Schnittstelle 7, da diese ja einteilig mit dem Akkupack ausgeführt ist.
In den 2, 3 und 4 sind mehrere Ausführungsformen des Systems 1 dargestellt, die jeweils zum gleichzeitigen Laden mehrerer Akkupacks 2 dienen. Das System 1 weist dabei jeweils eine zweite Akkupack-Schnittstelle 8 zur mechanischen und elektrischen Verbindung mehrerer Akkupacks 2 mit der Ladegerät-Schnittstelle 4 auf.
Zur mechanischen Verbindung der Ladegerät-Schnittstelle 4 mit der ersten Akkupack-Schnittstelle 7 oder der zweiten Akkupack-Schnittstelle 8 weist die mechanische Führungseinrichtung 5 der Ladegerät-Schnittstelle 4 im vorliegenden Fall zwei voneinander beabstandete Nuten 9 auf, in welche jeweilige Vorsprünge 10 der ersten Akkupack-Schnittstelle 7 bzw. der zweiten Akkupack-Schnittstelle 8 eingreifen. Selbstverständlich lässt sich die mechanische Kopplung zwischen der Ladegerät-Schnittstelle 4 einerseits und einer der beiden Akkupack-Schnittstellen 7 bzw. 8 andererseits auch auf andere Weise gestalten. Die elektrische Kontaktierung zwischen der Ladegerät-Schnittstelle 4 einerseits und einer der Akkupack-Schnittstelle 7 oder 8 andererseits ist in den Figuren nicht dargestellt, da sie auf an sich bekannte Weise ausgeführt sein kann. Die oben angedeutete Steuereinrichtung des Ladegeräts 3 sorgt dabei dafür, dass jeder Akkupack 2 mit dem passenden Ladestrom aufgeladen wird.
Die zweite Akkupack-Schnittstelle 8 weist mehrere Aufnahmen 11 zur Anbringung einzelner Akkupacks 2 an der zweiten Akkupack-Schnittstelle 8 auf. Die Anzahl der Aufnahmen 11 der zweiten Akkupack-Schnittstelle 8 bestimmt dabei die Anzahl der Akkupacks 2, die an der zweiten Akkupack-Schnittstelle 8 angebracht werden können.
Um sowohl die erste Akkupack-Schnittstelle 7 als auch die zweite Akkupack-Schnittstelle 8 mit der Ladegerät-Schnittstelle 4 und dadurch mit dem Ladegerät 3 verbinden zu können, sind die erste Akkupack-Schnittstelle 7 und die zweite Akkupack-Schnittstelle 8 an ihren mit der Ladegerät-Schnittstelle 4 in Eingriff gehenden Seiten derart identisch zueinander ausgebildet, dass beide Akkupack-Schnittstellen 7 und 8 alternativ mit der Ladegerät-Schnittstelle 4 verbindbar sind. Diese identische Ausführung betrifft sowohl die mechanische als auch die elektrische Verbindung zwischen einer der beiden Akkupack-Schnittstellen 7 bzw. 8 und der Ladegerät-Schnittstelle 4. Da die zweite Akkupack-Schnittstelle 8 mehrere Akkupacks 2 aufnehmen kann, ist sie selbstverständlich größer als die erste Akkupack-Schnittstelle 7. Daher sind die beiden Akkupack-Schnittstellen 7 und 8 nur insofern identisch zueinander ausgebildet, als dies die Anbindung an die Ladegerät-Schnittstelle 4 anbelangt.
Die zweite Akkupack-Schnittstelle 8 fungiert somit als ein Adapter zum Verbinden der Akkupacks 2 mit dem Ladegerät 3. Die Verbindung der Akkupacks 2 mit dem elektrischen Gerät findet ohne die zweite Akkupack-Schnittstelle 8 statt; vielmehr wird der jeweilige Akkupack 2 direkt mit dem elektrischen Gerät verbunden.
Die Aufnahmen 11 der zweiten Akkupack-Schnittstelle 8 weisen jeweilige, nicht dargestellte Verriegelungselemente zum Verriegeln der Akkupacks 2 an der zweiten Akkupack-Schnittstelle 8 auf. Diese Verriegelungselemente, die in an sich bekannter Weise ausgeführt sein können, stellen einen Verbleib der Akkupacks 2 in den Aufnahmen 11 der zweiten Akkupack-Schnittstelle 8 sicher. Zum Lösen der Akkupacks 2 von der zweiten Akkupack-Schnittstelle 8 sind jeweilige Löseelemente 12 vorgesehen, welche in der Lage sind, die Verriegelungselemente zu lösen. Im vorliegenden Fall sind von den Löseelementen 12 lediglich entsprechende Betätigungsknöpfe dargestellt. Dabei kann, wie in 2 dargestellt, das jeweilige Löseelement 12 zum Lösen eines Akkupacks 2 oder, wie in 3 dargestellt, zum Lösen mehrerer Akkupacks 2 von den Aufnahmen 11 dienen.
Bei sämtlichen in den 2 bis 4 dargestellten Ausführungsformen des Systems 1 zum Laden der Akkupacks 2 weist die zweite Akkupack-Schnittstelle 8 vier Aufnahmen 11 auf. Grundsätzlich wäre es möglich, eine größere oder eine kleinere Anzahl an Aufnahmen 11 für die zweite Akkupack-Schnittstelle 8 vorzusehen. Bei vier Aufnahmen 11 ist jedoch einerseits noch immer eine kompakte Größe der Akkupack-Schnittstelle 8 mit den Aufnahmen 11 und gegebenenfalls den darin aufgenommenen Akkupacks 2 gegeben, und es ist andererseits dennoch möglich, eine deutlich größere Anzahl an Akkupacks 2 gleichzeitig zu laden als dies mit den üblichen Lösungen möglich ist.
Während bei der Ausführungsform von 2 die Aufnahmen 11 der zweiten Akkupack-Schnittstelle 8 in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind, sind bei der Ausführungsform von 3 die Aufnahmen 11 der zweiten Akkupack-Schnittstelle 8 an zwei einander gegenüberliegenden Seiten der zweiten Akkupack-Schnittstelle 8 angeordnet und bei der Ausführungsform von 4 sind die Aufnahmen 11 der zweiten Akkupack-Schnittstelle 8 um den Umfang der zweiten Akkupack-Schnittstelle 8 verteilt angeordnet. Es ist aus den 2, 3 und 4 ersichtlich, dass, wie oben angedeutet, die zweite Akkupack-Schnittstelle 8 entsprechend vergrößert werden könnte, um mehrere Akkupacks 2 gleichzeitig aufladen zu können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 3517253 A1 [0002]
EP 3305473 A1 [0003]
EP 3150339 A1 [0004]
DE 102017100513 A1 [0005]
EP 2307174 B1 [0006]
DE 202016106018 U1 [0007]
EP 3229337 A1 [0008]
DE 202011110568 U1 [0009]
EP 2595270 B1 [0010]
EP 2595273 B1 [0011]
DE 8700100 U1 [0012]

Claims

System (1) zum Laden von Akkupacks (2) für elektrisch betriebene Geräte mit folgenden Merkmalen: - einem Ladegerät (3), das in der Lage ist, einen Ladestrom zum Laden der Akkupacks (2) zur Verfügung zu stellen, und das eine Ladegerät-Schnittstelle (5) mit einer mechanischen Führungseinrichtung (5) und mit elektrischen Kontakten (6) aufweist, - einer ersten Akkupack-Schnittstelle (7) zur mechanischen und elektrischen Verbindung eines einzelnen Akkupacks (2) mit der Ladegerät-Schnittstelle (4), - einer zweiten Akkupack-Schnittstelle (8) zur mechanischen und elektrischen Verbindung mehrerer Akkupacks (2) mit der Ladegerät-Schnittstelle (4), welche mehrere Aufnahmen (11) zur Anbringung einzelner Akkupacks (2) an der zweiten Akkupack-Schnittstelle (8) aufweist, wobei die erste Akkupack-Schnittstelle (7) und die zweite Akkupack-Schnittstelle (8) an ihren mit der Ladegerät-Schnittstelle (4) in Eingriff gehenden Seiten derart identisch zueinander ausgebildet sind, dass beide Akkupack-Schnittstellen (7,8) alternativ mit der Ladegerät-Schnittstelle (4) verbindbar sind.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Akkupack-Schnittstelle (7) einteilig mit dem einzelnen Akkupack (2) ausgebildet ist.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (11) der zweiten Akkupack-Schnittstelle (8) in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (11) der zweiten Akkupack-Schnittstelle (8) an zwei einander gegenüberliegenden Seiten der zweiten Akkupack-Schnittstelle (8) angeordnet sind.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (11) der zweiten Akkupack-Schnittstelle (8) um den Umfang der zweiten Akkupack-Schnittstelle (7) verteilt angeordnet sind.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Akkupack-Schnittstelle (8) vier Aufnahmen (11) aufweist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (11) der zweiten Akkupack-Schnittstelle (8) jeweilige Verriegelungselemente zum Verriegeln der Akkupacks (2) aufweisen.
System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (11) der zweiten Akkupack-Schnittstelle (8) jeweilige Löseelemente (12) zum Lösen der Verriegelungselemente aufweisen.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (5) der Ladegerät-Schnittstelle (4) zwei voneinander beabstandete Nuten (9) aufweist, und dass die erste Akkupack-Schnittstelle (7) und die zweite Akkupack-Schnittstelle (8) jeweilige Vorsprünge (10) zum Eingreifen in die Nuten (9) aufweisen.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladegerät (3) eine Steuereinrichtung zum Steuern des an die Akkupacks (2) ausgegebenen Stroms aufweist.