DE102021004206A1

DE102021004206A1 - Verschlusssystem für Ladegeräte von Akkumulatoren

Info

Publication number: DE102021004206A1
Application number: DE102021004206.9A
Authority: DE
Inventors: gleich Anmelder Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-08-17
Filing date: 2021-08-17
Publication date: 2023-02-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sperrfunktion welche elektrische Ladegeräte jeglicher Art davon abhält den letzten ihrer geladenen Akkus ohne das Einbringen mindestens eines zweiten Akkus freizugeben und entfernen zu lassen. Exemplarisch dargestellt am Ladegerät von Elektrowerkzeugen in Fig.1. Das dargestellt Ladegerät (Pos.1) erlaubt das entfernen des Akkumulators (Pos.2) nur, wenn ein weiterer Akku im System vorhanden ist. Wird ein weiterer Akkumulator in das System eingelegt und erkannt, so wird dieser durch das Verschlussglied (Pos.6) im Ladegerät gehalten. Durch das anwählen des gewünschten Akkus durch den zugehörigen Taster (Pos.3) wird durch das Steuerelement (Pos.4) der Mechanismus (Pos.5) zum Entriegeln des Verschlussglieds betätigt. Ist das Verschlussglied vollständig eingefahren, so wird das Entfernen des Akkumulators ermöglicht. Das Verschlussglied fährt erst wieder aus, wenn sich ein kompatibler Akkumulator in der Endposition befindet. Durch einen Generalschlüssel, Code o.ä. ist es möglich diese Funktion außer Kraft nehmen zu können. Die Funktion ermöglicht eine permanente Versorgung von ganz oder teilweise geladenen Akkumulatoren. Weiterhin kann gewährleistet werden, dass sich immer ein Akku im Ladevorgang befindet. Für Geräte oder Fahrzeuge mit integriertem Akku ist das Verschlussglied im Ladekabels vorhanden.

Description

I. Beschreibung des Patentes
Bei der Erfindung handelt es sich um ein Verschlusssystems für Ladegeräte von Akkumulatoren. Ziel der Erfindung ist es den Ladevorgang von Akkumulatoren dauerhaft aufrecht zu erhalten. Hierbei kann durch ein im Ladegerät integriertes Verschlusssystem ein Akku erst entfernt werden, wenn mindestens ein zweiter Akku vom Ladesystem erkannt wurde. Die Menge an aufzuladenden Akkus kann eingestellt werden und je nach Bedarf auch erst ein Akku freigegeben werden, wenn mindestens eine vorher definierte Anzahl an Ladungsträgern im System vorhanden sind. Durch dieses System kann gewährleistet werden, dass sich immer mindestens ein Akku im Ladevorgang befindet. Der Anwendungsbereich dieser Erfindung erstreckt sich über alle bekannten Bereiche von Akkumulatoren und kann somit bei Werkzeugen, Geräten, Fahrzeugen und dergleichen zum Einsatz kommen.
II. Stand der Technik
Der wachsende Markt an elektrisch betriebenen Werkzeugen, Fahrzeugen und weiteren Geräten bietet derzeit keinerlei Maßnahmen zur Sicherung der Energieversorgung. Handwerklich genutzte Elektrowerkzeuge sind durch den wachsenden Markt an Elektrowerkzeugen auch immer mehr Akku-Systeme bekannt. Hierbei unterscheiden sich diese lediglich durch ihre Form und Kompatibilität. Die zugehörigen Ladegeräte kennzeichnen sich schon seit geraumer Zeit durch eine Vielzahl an Tools und Features wie etwa Kontrollleuchten, Statusanzeigen und einen beschleunigten Ladevorgang.
Im Industriellen Sektor sind Akkumulatoren ebenfalls Elektrowerkzeugen bei Montageschritten in einer Serien- / Fließbandfertigung oder auch im elektrischen Flurförderfahrzeugen vorhanden. Die darin befindlichen Akkumulatoren sind jedoch von ihrer Kapazität oftmals so gewählt, dass sie bei Flurförderfahrzeugen über eine gesamte Schicht hinweg ausreichen oder aber, dass es einen gewissen Überschuss gibt wodurch entladene Akkus schnell getauscht werden können. Weiterhin bekannt im industriellen Gebrauch sind geplante Zeitabschnitte in welchen das Fahrzeug eine Ladestation anfahren sollte.
Um dem Problem des entleerten Akkus Abhilfe zu schaffen ist oftmals auch ein Überschuss an Akkumulatoren in Betrieben vorhanden wodurch ein entleerter Akku schnell ersetzt werden kann, auch wenn es einmal vergessen wurde einen solchen direkt aufzuladen. Dadurch können im schlimmsten Fall Standzeiten vom Anlagen und Fertigungsstraßen verhindert werden.
Die Technologie zum Aufladen von Elektrofahrzeugen beschränkt sich, vor allem bei Kraftfahrzeugen, auf einen besonders schnellen Ladevorgang. Ein Verschluss des Akkus bzw. des Ladekabels ist nicht bekannt.
III. Aufgabe und Vorteile der Erfindung
Durch die genannte Erfindung ist es nun möglich, die oben beschriebenen Nachteile zu beseitigen oder zumindest zu lindern. Dies geschieht durch einen im Ladegerät/ Ladesystem (Pos.1) integrierten Mechanismus (Pos.5), welcher durch einen Keil, Stift, Bolzen o.ä. (Pos.6 (links eingefahren, rechts ausgefahren)) das Entfernen, des im Ladevorgang befindlichem Akkumulators (Pos.2) erst ermöglicht, wenn ein weiterer Akkumulator in das System eingebracht wird. Das Steuerelement (Pos.4) ermöglicht erst nach Einbringen eines zweiten Akkumulators im Ladesystem (Pos. 1) durch das drücken des Tasters (Pos.3) das Entfernen eines gewählten Akkus. Vorteile dieser Erfindung sind beispielsweise, dass es keinen Überschuss an Akkus in Unternehmen geben muss - wodurch Ressourcen wie Lithium und Kobalt eingespart werde können; dass sich der Faktor „Mensch“ größtenteils entfernen lässt; und dass es keine ungewollten Ausfallzeiten von Anlagen durch leere Akkumulatoren mehr gibt. Auch bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugflotten wie sie in innerstädtischen Pflegediensten, Zustellunternehmen oder andern Organisationen genutzten werden, kann ein versehentliches versäumen des Ladevorganges verhindert werden, indem ein voll bzw. teilweise aufgeladenes Fahrzeug erster zur Nutzung freigegeben wird, wenn ein leeres Fahrzeug an die Ladestation angeschlossen wird. Hierbei ist das Verschlusssystem im Ladekabel integriert.
Eine breite Anwendbarkeit dieser Erfindung findet sich im Handwerk wieder. Hier wird durch das System gewährleistet, dass sich immer mindestens ein Akku im Ladevorgang befindet welcher allen Mitarbeiter* innen zur Verfügung steht ohne das einmal für ein*e Mitarbeiter* in kein voll bzw. teilweise geladener Akku verfügbar ist. Ein gravierender Vorteil dieser Erfindung, bezogen auf die Nutzung des Systems/ Geräts für Elektrowerkzeuge findet man im Rettungsdienst bei der Nutzung von Akkumulator betriebenen hydraulischen Rettungssätzen wie Scheren und Spreitzer wieder. Auch hier wird durch die Funktion des Systems/ Geräts ein Ausfall durch menschliches Versagen unterbunden.
IV. Darlegung der Neuerung durch die Erfindung
Die Erfindung zeichnet sich durch eine Kombination aus verschiedenen bekannten Erkenntnissen aus, welche in Summe ein bisher noch unbekanntes Produkt ergeben. Dieses Produkt zeichnet sich durch die oben beschriebenen Vorteile zu einem neuartigem Feature aus, welches weltweit Ladegeräte und deren Nutzung verändern kann. Die Funktion des Ladegeräts/ Ladesystems kann durch einen einfachen Mechanismus gegeben werden, welcher mechanisch oder elektrisch (siehe Zeichnung) freigeschaltet wird. Eine mögliche Realisierung wird gegeben, indem jedem Akkumulator ein Drucktaster zugeordnet wird. Wird dieser gedrückt und kein weiterer Akku ist im System/ Gerät vorhanden, so kann der Akku nicht entfernt werden. Ist jedoch ein weitere Akku im System vorhanden wird der oben beschriebene Keil, Stift, Bolzen, o.ä. beim Betätigen des Tasters eingefahren und der gewählte Akku lässt sich entfernen. Hierbei muss durch die Steuerung (mechanisch oder elektrisch) gewährleistet werden, dass immer mindestens ein Akku im Ladesystem verbleibt. Umgesetzt kann dies durch eine mechanische Verstrebung als auch einen elektrischen Regelkreis werden. In komplexeren Ladegeräten/ Ladestationen kann das gesamte geschehen durch eine Steuerung erfolgen, welche automatisch den Akku mit der höchsten Ladung zum Entfernen entriegelt und kenntlich macht. Auch ein automatisches Entriegeln und Entkoppeln des Akkumulators kann durch das Ladesystem geschehen.

Claims

Verschlusssystem für Mehrfach- Ladestationen von Akkumulator betriebenen Werkzeugen, Geräten und anderen, durch eine Akkumulator energieversorgten, elektrischen Maschinen welche: 1.1. eine Sicherung enthalten die, 1.1.1 .mechanisch, 1.1.2.elektromagnetisch, 1.1.3.oder elektrisch angesteuert, 1.2. das entfernen eines Akkumulators oder eines Ladekabels nur erlaubt wenn: 1.2.1. mindestens ein zweiter Akkumulator im Ladegerät vorhanden ist, 1.2.2.die Sicherung durch einen Generalschlüssel entfernt wurde, 1.2.3.eine vordefinierte Anzahl an Akkumulatoren im Ladegerät vorhanden sind.
Verschlusssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den spezifischen Einsatz in Fahrzeugflotten, elektrischen Flurförderfahrzeugen als auch bei Mietfahrzeugen wie etwa e-Scooter.
Verschlusssystem nach den vorherigen Ansprüchen, welches automatisch den Akku mit dem geringsten Füllstand zurückhält und durch eine elektrische Steuerung die restlichen Akkus bzw. eine vordefinierte Menge an Akkus freigibt.
Verschlusssystem für Akkumulatoren nach den vorherigen Ansprüchen, wobei der Akkumulator fest im aufzuladenden Gerät verbunden ist, Fahrzeug, Flurförderfahrzeug integriert ist und die Realisierung der Sperrfunktion durch eine Verankerung des Ladekabels anstelle des Akkumulators erfolgt.
Verschlusssystem nach den vorherigen Ansprüchen, die den gewünschten Akku durch das betätigen eines Knopfes oder ähnlicher mechanischer Ansteuerung freigibt.
Verschlusssystem nach den vorherigen Ansprüchen, die den Akku mit dem höchsten Füllstand und/oder den Akku welcher bereits am längsten im Ladegerät vorhanden ist durch beispielsweise das aufblinken einer LED kenntlich macht und zur Entnahme freigibt.
Verschlusssystem nach den vorherigen Ansprüchen, bei welcher der Generalschlüssel durch einen mechanischen Schlüssel oder einen Code realisiert wird, welcher die Sperrfunktion komplett außer Kraft setzt und damit lediglich eine mehrfach Ladestation hinterlässt.
Verschlusssystem nach den genannten Ansprüchen, spezifiziert in der Funktion, dass die entfernbaren Akkumulatoren durch einen, im System integrierten Mechanismus, automatisch entfernt werden, sobald er voll geladen wurde.
Adapter für Aufrüstung einer handelsüblichen 1-fach Ladestation zu einer, mit einem Verschlusssystem versehenen, mehrfach Ladestation nach den oben genannten Ansprüchen.
Verschlusssystem nach den genannten Ansprüchen, spezifiziert durch den direkten Anwendungsbereich bei Akkumulator betriebenen Elektrowerkzeugen.