DE102021200936A1 - adapter device - Google Patents

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battery
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Timo Etzel
Steffen Katzenberger
Benjamin Brechter
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Adaptervorrichtung mit einer Verbraucherschnittstelle zur lösbaren mechanischen und elektrischen Verbindung der Adaptervorrichtung mit einem Verbraucher und zumindest einer Akkuschnittstelle zur elektrischen und mechanischen Verbindung der Adaptervorrichtung mit zumindest einem Akkupack, insbesondere einem Handwerkzeugmaschinenakkupack, wobei die Adaptervorrichtung ein Gehäuse aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass die Adaptervorrichtung eine Elektronik aufweist, die in dem Gehäuse angeordnet ist.The invention relates to an adapter device with a consumer interface for the detachable mechanical and electrical connection of the adapter device to a consumer and at least one battery interface for the electrical and mechanical connection of the adapter device to at least one battery pack, in particular a hand-held power tool battery pack, the adapter device having a housing. It is proposed that the adapter device has electronics that are arranged in the housing.

Description

Stand der TechnikState of the art

In der DE 10 2008 040 061 A1 ist eine Kopplungsvorrichtung für eine Elektrohandwerkzeugmaschine mit einer ersten Akkuschnittstelle und einer zweiten Akkuschnittstelle beschrieben.In the DE 10 2008 040 061 A1 describes a coupling device for an electric power tool with a first battery interface and a second battery interface.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Die Erfindung betrifft eine Adaptervorrichtung mit einer Verbraucherschnittstelle zur elektrischen und mechanischen Verbindung der Adaptervorrichtung mit einem Verbraucher, wobei der Verbraucher für eine ersten Akkupack vorgesehen ist, und zumindest einer Akkuschnittstelle zur elektrischen und mechanischen Verbindung der Adaptervorrichtung mit zumindest einem zweiten Akkupack, insbesondere einem Handwerkzeugmaschinenakkupack, wobei die Adaptervorrichtung ein Gehäuse aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass die Adaptervorrichtung eine Elektronik aufweist, die in dem Gehäuse angeordnet ist. Vorteilhaft kann dadurch der Verbraucher auf unterschiedliche Akkupacks adaptiert bzw. angepasst werden.The invention relates to an adapter device with a consumer interface for the electrical and mechanical connection of the adapter device to a consumer, the consumer being provided for a first battery pack, and at least one battery interface for the electrical and mechanical connection of the adapter device to at least one second battery pack, in particular a hand-held power tool battery pack. wherein the adapter device has a housing. It is proposed that the adapter device has electronics that are arranged in the housing. As a result, the consumer can advantageously be adapted or adapted to different battery packs.

Der erste Akkupack kann die gleiche Betriebsspannung aufweisen, wie der zweite Akkupack. Der erste Akkupack und der zweite Akkupack sind für unterschiedliche Verbraucher vorgesehen. Der zweite Akkupack weist insbesondere eine niedrigere Betriebsspannung auf, als der erste Akkupack. Der erste Akkupack und der zweite Akkupack weisen insbesondere unterschiedliche mechanische Schnittstellen und/oder unterschiedliche elektrische Schnittstellen auf.The first battery pack can have the same operating voltage as the second battery pack. The first battery pack and the second battery pack are intended for different consumers. In particular, the second battery pack has a lower operating voltage than the first battery pack. The first battery pack and the second battery pack have in particular different mechanical interfaces and/or different electrical interfaces.

Die Adaptervorrichtung ist zur Energieübertragung zwischen dem Akkupack und dem Verbraucher ausgebildet. Vorzugsweise ist die Adaptervorrichtung dazu ausgebildet einen Akkupack, der nicht zur Versorgung des Verbrauchers vorgesehen ist, mechanisch und/oder elektrisch mit diesem zu verbinden. Die Adaptervorrichtung kann beispielsweise ausschließlich für diese Adapterfunktion vorgesehen sein. Es ist allerdings auch denkbar, dass die Adaptervorrichtung zusätzliche Funktionen aufweist, beispielsweise eine Beleuchtung, eine Sensorvorrichtung oder eine Informationsanzeige, insbesondere eine Ladezustandsanzeige.The adapter device is designed to transfer energy between the battery pack and the consumer. The adapter device is preferably designed to mechanically and/or electrically connect a battery pack that is not intended to supply the load to the latter. The adapter device can be provided exclusively for this adapter function, for example. However, it is also conceivable for the adapter device to have additional functions, for example lighting, a sensor device or an information display, in particular a charge status display.

Die Verbraucherschnittstelle der Zubehörvorrichtung kann im Wesentlichen entsprechend einer Verbraucherschnittstelle des Akkupacks ausgebildet sein oder sich von dieser mit Bezug auf die mechanische und/oder elektrische Schnittstelle unterscheiden. Das Gehäuse der Verbraucherschnittstelle ist lösbar mit einem Gehäuse des Akkupacks verbunden. Die Verbraucherschnittstelle kann werkzeuglos oder mittels eines Werkzeugs lösbar ausgebildet sein.The consumer interface of the accessory device can essentially be designed to correspond to a consumer interface of the battery pack or differ from it with regard to the mechanical and/or electrical interface. The housing of the consumer interface is detachably connected to a housing of the battery pack. The user interface can be detachable without tools or by means of a tool.

Die Akkuschnittstelle der Zubehörvorrichtung kann im Wesentlichen entsprechend einer Akkuschnittstelle des Verbrauchers ausgebildet sein oder sich von dieser mit Bezug auf die mechanische und/oder elektrische Schnittstelle unterscheiden. Das Gehäuse der Verbraucherschnittstelle ist lösbar mit einem Gehäuse des Verbrauchers verbunden. Die Verbraucherschnittstelle kann werkzeuglos oder mittels eines Werkzeugs lösbar ausgebildet sein. Vorzugsweise weist die Zubehörvorrichtung zwei, drei oder mehr Akkuschnittstellen auf. Die Akkuschnittstellen können dabei im Wesentlichen identisch und geeignet für im Wesentlichen gleiche Akkupacks oder unterschiedlich und geeignet für unterschiedliche Akkupacks ausgebildet sein. Unter im Wesentlichen identische Akkupacks soll in diesem Zusammenhang insbesondere Akkupacks mit einer im Wesentlichen gleichen mechanischen Schnittstelle und mit einer im Wesentlichen gleichen Akkuspannung verstanden werden.The battery interface of the accessory device can essentially be designed to correspond to a battery interface of the consumer or differ from it with regard to the mechanical and/or electrical interface. The consumer interface housing is detachably connected to a consumer housing. The user interface can be detachable without tools or by means of a tool. The accessory device preferably has two, three or more battery interfaces. In this case, the battery interfaces can be designed essentially identically and suitable for essentially the same battery packs or differently and suitable for different battery packs. In this context, essentially identical battery packs should be understood to mean, in particular, battery packs with an essentially identical mechanical interface and with an essentially identical battery voltage.

Der Akkupack ist insbesondere Teil eines Systems, das sich zumindest aus dem Akkupack und dem Verbraucher zusammensetzt, wobei die Handwerkzeugmaschine während des Betriebs über den Akkupack mit Energie versorgt wird. Der Akkupack ist insbesondere als ein Wechselakkupack ausgebildet. Bevorzugt ist der Akkupack als ein Handwerkzeugmaschinenakkupack zur Versorgung einer Handwerkzeugmaschine mit Energie ausgebildet. Der Akkupack ist insbesondere verbindbar mit einer Ladevorrichtung zum Aufladen des Akkupacks ausgebildet. The battery pack is, in particular, part of a system that is made up of at least the battery pack and the consumer, with the hand-held power tool being supplied with energy via the battery pack during operation. The battery pack is designed in particular as an exchangeable battery pack. The battery pack is preferably designed as a hand-held power tool battery pack for supplying a hand-held power tool with energy. The battery pack is designed in particular to be connectable to a charging device for charging the battery pack.

Zur Verbindung des Akkupacks mit der Handwerkzeugmaschine weist der Akkupack eine Verbraucherschnittstelle auf, die zur mechanischen und elektrischen Verbindung des Akkupacks mit dem Verbraucher ausgebildet ist. Der Akkupack ist vorteilhaft über die Verbraucherschnittstelle zusätzlich mit der Ladevorrichtung verbindbar ausgebildet. Alternativ ist auch denkbar, dass der Akkupack eine Ladeschnittstelle aufweist, die sich von der Verbraucherschnittstelle unterscheidet und zur mechanischen und/oder elektrischen Verbindung mit der Ladevorrichtung ausgebildet ist. Der Akkupack weist ein Akkupackgehäuse auf, in welchem zumindest eine Akkuzelle angeordnet ist. Die Akkuzelle kann als eine galvanische Zelle ausgebildet sein, die einen Aufbau aufweist, bei dem ein Zellpol an einem Ende und ein weiterer Zellpol an einem gegenüberliegenden Ende zu liegen kommen. Insbesondere weist die Akkuzelle an einem Ende einen positiven Zellpol und an einem gegenüberliegenden Ende einen negativen Zellpol auf. Bevorzugt sind die Akkuzellen als NiCd- oder NiMh-, besonders bevorzugt als lithiumbasierte Akkuzellen bzw. Li-Ionen Akkuzellen, ausgebildet. Die Akkuspannung des Akkupacks ist in der Regel ein Vielfaches der Spannung einer einzelnen Akkuzelle und ergibt sich aus der Schaltung (parallel oder seriell) der Akkuzellen. Bei gängigen Akkuzellen mit einer Spannung von 3,6 V ergeben sich somit beispielhafte Akkuspannung von 3,6 V, 7,2 V, 10,8 V, 14,4 V, 18 V, 36 V, 54 V, 108 V etc. Bevorzugt ist die Akkuzelle als zumindest im Wesentlichen zylinderförmige Rundzelle ausgebildet, wobei die Zellpole an Enden der Zylinderform angeordnet sind. Zur elektrischen Verbindung des Akkupacks mit dem Verbraucher umfasst die Verbraucherschnittstelle des Akkupacks eine elektrische Schnittstelle. Über die elektrische Schnittstelle kann der Akkupack beispielsweise geladen und/oder entladen werden. Alternativ oder zusätzlich ist auch denkbar, dass über die elektrische Schnittstelle Informationen übermittelbar sind. Die elektrische Schnittstelle ist bevorzugt als eine Kontaktschnittstelle ausgebildet, bei der die elektrische Verbindung über einen physischen Kontakt zumindest zweier leitfähiger Bauteile erfolgt. Die elektrische Schnittstelle umfasst bevorzugt zumindest zwei elektrische Kontaktelemente. Insbesondere ist einer der elektrischen Kontaktelemente als Plus-Kontakt und das andere elektrische Kontaktelement als Minus-Kontakt ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann die elektrische Schnittstelle ein sekundäres Ladespulenelement zur induktiven Ladung aufweisen. Zusätzlich kann die elektrische Schnittstelle zumindest einen Zusatzkontakt aufweisen, der dazu ausgebildet ist, zusätzliche Informationen an den Verbraucher und/oder an die Ladevorrichtung zu übertragen. Die Zusatzkontakte können beispielsweise als Kodierkontakte, als Temperaturkontakte und/oder als Datenkontakte ausgebildet sein. Unter einem Kodierkontakt soll dabei ein elektrisches Kontaktelement verstanden werden, dass mit einem Kodierwiderstand verbunden ist. Unter einem Datenkontakt soll ein elektrisches Kontaktelement verstanden werden, über den Daten bzw. digitale Informationen austauschbar sind.In order to connect the battery pack to the hand-held power tool, the battery pack has a consumer interface which is designed to mechanically and electrically connect the battery pack to the consumer. The battery pack is advantageously designed so that it can also be connected to the charging device via the consumer interface. Alternatively, it is also conceivable that the battery pack has a charging interface that differs from the consumer interface and is designed for mechanical and/or electrical connection to the charging device. The battery pack has a battery pack housing in which at least one battery cell is arranged. The battery cell can be designed as a galvanic cell that has a structure in which a cell pole comes to rest at one end and another cell pole at an opposite end. In particular, the battery cell has a positive cell pole at one end and a negative cell pole at an opposite end. The battery cells are preferably NiCd or NiMh, particularly preferably lithium-based battery cells or Li-ions Battery cells trained. The battery voltage of the battery pack is usually a multiple of the voltage of an individual battery cell and results from the connection (parallel or serial) of the battery cells. With common battery cells with a voltage of 3.6 V, this results in battery voltages of 3.6 V, 7.2 V, 10.8 V, 14.4 V, 18 V, 36 V, 54 V, 108 V etc. The battery cell is preferably designed as an at least essentially cylindrical round cell, with the cell poles being arranged at the ends of the cylindrical shape. For the electrical connection of the battery pack to the load, the load interface of the battery pack includes an electrical interface. The battery pack can be charged and/or discharged, for example, via the electrical interface. Alternatively or additionally, it is also conceivable that information can be transmitted via the electrical interface. The electrical interface is preferably designed as a contact interface, in which the electrical connection takes place via a physical contact between at least two conductive components. The electrical interface preferably includes at least two electrical contact elements. In particular, one of the electrical contact elements is designed as a positive contact and the other electrical contact element is designed as a negative contact. Alternatively or additionally, the electrical interface can have a secondary charging coil element for inductive charging. In addition, the electrical interface can have at least one additional contact that is designed to transmit additional information to the consumer and/or to the charging device. The additional contacts can be designed, for example, as coding contacts, as temperature contacts and/or as data contacts. A coding contact should be understood to mean an electrical contact element that is connected to a coding resistor. A data contact is to be understood as meaning an electrical contact element via which data or digital information can be exchanged.

Vorzugsweise weist der Akkupack eine Akkupackelektronik auf, wobei die Akkupackelektronik eine Speichereinheit umfassen kann, auf der Informationen abgespeichert sind. Zusätzlich oder alternativ ist ebenfalls denkbar, dass die Informationen von der Akkupackelektronik ermittelt werden. Bei den Informationen kann es sich beispielsweise um einen Ladezustand des Akkupacks, eine Temperatur innerhalb des Akkupacks, eine Akkupackspannung, eine Kodierung oder einer Restkapazität des Akkupacks handeln. Es ist zudem denkbar, dass die Akkupackelektronik dazu ausgebildet ist, den Lade- und/oder Entladevorgang des Akkupacks zu regeln oder zu steuern. Die Akkupackelektronik kann beispielsweise eine Leiterplatte, eine Recheneinheit, eine Steuereinheit, einen Transistor, einen Kondensator, und/oder eine Speichereinheit aufweisen. Die Elektronik kann zudem ein oder mehrere Sensorelemente aufweisen, beispielsweise einen Temperatursensor zur Ermittlung der Temperatur innerhalb des Akkupacks. Die Akkupackelektronik kann alternativ oder zusätzlich ein Kodierungselement, wie beispielsweise ein Kodierungswiderstand, aufweisen.The battery pack preferably has battery pack electronics, it being possible for the battery pack electronics to include a memory unit on which information is stored. In addition or as an alternative, it is also conceivable for the information to be determined by the battery pack electronics. The information can be, for example, a state of charge of the battery pack, a temperature inside the battery pack, a battery pack voltage, a coding or a remaining capacity of the battery pack. It is also conceivable that the battery pack electronics are designed to regulate or control the charging and/or discharging process of the battery pack. The battery pack electronics can have, for example, a printed circuit board, an arithmetic unit, a control unit, a transistor, a capacitor and/or a memory unit. The electronics can also have one or more sensor elements, for example a temperature sensor for determining the temperature inside the battery pack. The battery pack electronics can alternatively or additionally have a coding element, such as a coding resistor.

Der Verbraucher ist insbesondere als akkubetriebener Verbraucher ausgebildet. Der Verbraucher weist vorzugsweise eine Antriebeinheit, wie beispielsweise einen Elektromotor auf, der im Betrieb durch den verbundenen Akkupack mit Energie versorgt wird. Der Verbraucher kann als ein Gartenbearbeitungsgerät, wie beispielsweise ein Rasenmäher oder eine Kettensäge, oder als ein Haushaltsgerät, wie beispielsweise einem Staubsauger oder einer Küchenhilfe, ausgebildet sein. Der Verbraucher kann beispielsweise als eine Handwerkzeugmaschine ausgebildet sein. Die Handwerkzeugmaschine kann beispielsweise als ein Winkelschleifer, ein Schrauber, eine Bohrmaschine, ein Bohrhammer, etc. ausgebildet sein. Die Handwerkzeugmaschine weist insbesondere eine Werkzeugaufnahme zur lösbaren Verbindung eines Einsatzwerkzeugs mit der Handwerkzeugmaschine auf. Das Einsatzwerkzeug ist insbesondere rotierend um und/oder oszillierend entlang einer Arbeitsachse antreibbar ausgebildet. Die Handwerkzeugmaschine weist ein Gehäuse auf, das als ein Außengehäuse ausgebildet ist, wobei in dem Gehäuse eine Antriebseinheit und eine Getriebeeinheit aufgenommen ist, wobei über die Getriebeeinheit eine Antriebsbewegung der Antriebseinheit auf die Werkzeugaufnahme übertragbar ist.The consumer is designed in particular as a battery-powered consumer. The consumer preferably has a drive unit, such as an electric motor, which is supplied with energy during operation by the connected battery pack. The consumer may be embodied as a gardening implement such as a lawnmower or chainsaw, or as a household appliance such as a vacuum cleaner or kitchen aid. The consumer can be embodied as a hand-held power tool, for example. The hand-held power tool can be in the form of an angle grinder, a screwdriver, a drill, a hammer drill, etc., for example. The hand-held power tool has in particular a tool holder for the detachable connection of an insert tool to the hand-held power tool. The application tool is designed so that it can be driven, in particular, rotating about and/or oscillating along a working axis. The hand-held power tool has a housing which is designed as an outer housing, with a drive unit and a gear unit being accommodated in the housing, with a drive movement of the drive unit being able to be transmitted to the tool holder via the gear unit.

Der Verbraucher weist eine Akkuschnittstelle auf, die zur mechanischen und elektrischen Verbindung des Verbrauchers mit dem Akkupack ausgebildet ist. Die Akkuschnittstelle des Verbrauchers weist eine elektrische Schnittstelle auf, die zwei elektrische Kontaktelement umfasst, die zur Verbindung mit den zwei elektrischen Kontaktelementen des Akkupacks zur Energieversorgung des Verbrauchers vorgesehen sind. Des Weiteren weist der Verbraucher vorzugsweise einen Temperaturkontakt zur Verbindung mit dem Temperaturkontakt des Akkupacks auf. Alternativ oder zusätzlich weist die Handwerkzeugmaschine einen Zusatzkontakt in Form ein Kodierkontakts oder eines Datenkontakts auf, der zur Verbindung mit einem korrespondierenden Kontakt des Akkupacks vorgesehen ist.The load has a battery interface that is designed to mechanically and electrically connect the load to the battery pack. The battery interface of the consumer has an electrical interface that includes two electrical contact elements that are provided for connection to the two electrical contact elements of the battery pack to supply energy to the consumer. Furthermore, the load preferably has a temperature contact for connection to the temperature contact of the battery pack. Alternatively or additionally, the hand-held power tool has an additional contact in the form of a coding contact or a data contact, which is provided for connection to a corresponding contact on the battery pack.

Die Elektronik der Zubehörvorrichtung ist insbesondere dazu ausgebildet, dem Verbraucher eine Akkupackinformation bereitzustellen, wobei der Verbraucher basierend auf der Akkupackinformation steuer- oder regelbar ist. Vorzugsweise umfasst die Elektronik elektronische Komponenten. Die Elektronik kann eine Leiterplatte umfassen, auf der zumindest eine elektronische Komponente angeordnet ist. Die Elektronik kann zudem eine Recheneinheit und/oder eine Speichereinheit umfassen. Des Weiteren ist denkbar, dass die Elektronik zumindest einen Sensor aufweist. Die Elektronik der Zubehörvorrichtung kann als oder als ein Teil eines Batteriemanagementsystems ausgebildet sein. Das Batteriemanagementsystem ist insbesondere dazu ausgebildet, eine Überladung und/oder eine Tiefenentladung des Akkupacks bzw. der Akkupacks zu verhindern. Vorzugsweise ist das Batteriemanagementsystem zur korrekten Zellsymmetrierung ausgebildet.The electronics of the accessory device are designed in particular to provide the consumer with battery pack information, with the consumer being able to be controlled or regulated based on the battery pack information. The electronics preferably include electronic components. The electronics may include a printed circuit board on which at least at least one electronic component is arranged. The electronics can also include a computing unit and/or a memory unit. Furthermore, it is conceivable that the electronics have at least one sensor. The electronics of the accessory device can be designed as or as part of a battery management system. The battery management system is designed in particular to prevent overcharging and/or total discharge of the battery pack or battery packs. The battery management system is preferably designed for correct cell balancing.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Elektronik der Adaptervorrichtung dazu ausgebildet ist, Daten des zumindest einen Akkupacks zu erfassen und einer Elektronik des Verbrauchers bereitzustellen. Vorteilhaft kann dadurch der Verbraucher mit unterschiedlichen Akkupacks optimal betrieben werden. Bei den erfassten Daten kann es sich beispielsweise um eine Temperatur des Akkupacks und/oder eine Spannung des Akkupacks handeln. Die Elektronik ist insbesondere dazu ausgebildet, basierend auf der Spannung von zumindest zwei Akkupacks einen Batteriestatus zur Priorisierung und/oder Klassifizierung der Akkupacks zu ermitteln. Insbesondere ist die Elektronik dazu ausgebildet, im Falle von mehreren Akkupacks, die mit der Adaptervorrichtung verbunden sind, den schwächeren Akkupack zu priorisieren. Bei Akkupacks mit der gleichen Akkuspannung und der gleichen Akkukapazität kann beispielsweise der Akkupack mit dem geringeren Ladezustand als schwächerer Akkupack ermittelt werden. Ebenso ist denkbar, bei Akkupacks mit der gleichen Akkuspannung und unterschiedlichen Akkukapazitäten den Akkupack als schwächeren Akkupack zu ermitteln, der eine geringere Akkukapazität aufweist. Vorzugsweise ist die Elektronik dazu ausgebildet, die Priorisierung und/oder die Klassifizierung als Command Signal an den Verbraucher zu übermitteln. Basierend auf dem Command Signal kann die Steuerung des Verbrauchers erfolgen.Furthermore, it is proposed that the electronics of the adapter device be designed to record data from the at least one battery pack and make it available to electronics of the consumer. Advantageously, this allows the consumer to be optimally operated with different battery packs. The recorded data can be, for example, a temperature of the battery pack and/or a voltage of the battery pack. The electronics are designed in particular to determine a battery status for prioritizing and/or classifying the battery packs based on the voltage of at least two battery packs. In particular, the electronics are designed to prioritize the weaker battery pack in the case of several battery packs that are connected to the adapter device. In the case of battery packs with the same battery voltage and the same battery capacity, for example, the battery pack with the lower state of charge can be determined as the weaker battery pack. It is also conceivable, in the case of battery packs with the same battery voltage and different battery capacities, to determine the battery pack as the weaker battery pack which has a lower battery capacity. The electronics are preferably designed to transmit the prioritization and/or the classification to the consumer as a command signal. The consumer can be controlled based on the command signal.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Elektronik der Adaptervorrichtung dazu ausgebildet ist, die Daten des Akkupacks vor der Bereitstellung an den Verbraucher zu verarbeiten. Vorteilhaft kann dadurch die Datenübertragung auf den Verbraucher optimal angepasst werden.It is also proposed that the electronics of the adapter device be designed to process the data from the battery pack before it is made available to the consumer. In this way, the data transmission can advantageously be optimally adapted to the consumer.

Zudem wird vorgeschlagen, dass die Elektronik der Adaptervorrichtung dazu ausgebildet ist, einen Ladezustand und/oder eine Temperatur und/oder eine Akkuspannung zu erfassen oder zu ermitteln, wobei die Informationen nur teilweise an den Verbraucher zur Steuerung oder Regelung des Verbrauchers, insbesondere der Antriebseinheit des Verbrauchers, weitergeleitet wird. Vorteilhaft wird dadurch dem Verbraucher nur die für den Betrieb nötigen Informationen bereitgestellt. Beispielsweise ist denkbar, dass bei mehreren Akkupacks nur ein einziger Ladezustand und/oder eine einzige Temperatur und/oder eine einzige Akkuspannung dem Verbraucher über die Elektronik bereitgestellt wird.In addition, it is proposed that the electronics of the adapter device be designed to detect or determine a state of charge and/or a temperature and/or a battery voltage, with the information being only partially transmitted to the consumer for controlling or regulating the consumer, in particular the drive unit of the consumer, is forwarded. Advantageously, only the information required for operation is made available to the consumer as a result. For example, it is conceivable that with several battery packs only a single state of charge and/or a single temperature and/or a single battery voltage is made available to the consumer via the electronics.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Verbraucherschnittstelle derart ausgebildet ist, dass die Adaptervorrichtung über eine Schraubverbindung oder nur mittels eines Werkzeugs lösbar mit dem Verbraucher verbunden ist. Vorteilhaft kann dadurch eine sichere Verbindung der Adaptervorrichtung mit dem Verbraucher realisiert werden. Die Verbraucherschnittstelle der Adaptervorrichtung kann beispielsweise mehrere Schraubaufnahmen aufweisen, über die die Adaptervorrichtung mit dem Verbraucher verschraubbar ist.Furthermore, it is proposed that the consumer interface be designed in such a way that the adapter device is detachably connected to the consumer via a screw connection or only by means of a tool. A secure connection of the adapter device to the consumer can thereby advantageously be implemented. The consumer interface of the adapter device can, for example, have a number of screw receptacles, via which the adapter device can be screwed to the consumer.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Adaptervorrichtung zumindest zwei Akkuschnittstellen aufweist, die im Wesentlichen identisch ausgebildet sind. Die Zubehörvorrichtung, insbesondere die Elektronik der Zubehörvorrichtung, ist insbesondere dazu ausgebildet, die Akkuzellen der Akkupacks in Reihe oder parallel zu schalten, wobei dadurch vorteilhaft die Akkuspannung oder die Kapazität erhöht wird. Die zumindest zwei Akkuschnittstellen sind insbesondere nebeneinander angeordnet. Die zumindest zwei Akkuschnittstellen können beispielsweise derart angeordnet sein, dass jeweils ein Akkupack entlang einer Verbindungsrichtung mit den Akkuschnittstellen verbindbar ist, wobei die beiden Verbindungsrichtungen parallel, schneidend oder senkrecht zueinander ausgebildet sind.Furthermore, it is proposed that the adapter device has at least two rechargeable battery interfaces that are configured essentially identically. The accessory device, in particular the electronics of the accessory device, is designed in particular to connect the battery cells of the battery packs in series or in parallel, with the battery voltage or capacity being advantageously increased as a result. The at least two battery interfaces are in particular arranged next to one another. The at least two battery interfaces can be arranged, for example, in such a way that one battery pack can be connected to the battery interfaces along a connection direction, with the two connection directions being parallel, intersecting, or perpendicular to one another.

Zudem wird vorgeschlagen, dass die Verbraucherschnittstelle derart ausgebildet ist, dass die Adaptervorrichtung entlang einer ersten Verbindungsrichtung mit dem Verbraucher verbindbar ist und der Akkupack in einer zweiten Verbindungsrichtung mit der Adaptervorrichtung verbindbar ist, wobei sich die erste Verbindungsrichtung und die zweite Verbindungsrichtung schneiden. Vorteilhaft kann dadurch eine komfortable Verbindung der Adaptervorrichtung mit dem Verbraucher ermöglicht werden.In addition, it is proposed that the consumer interface be designed in such a way that the adapter device can be connected to the consumer along a first connection direction and the battery pack can be connected to the adapter device in a second connection direction, with the first connection direction and the second connection direction intersecting. A convenient connection of the adapter device to the consumer can thereby advantageously be made possible.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Adaptervorrichtung derart mit einer Energiequelle verbindbar ausgebildet ist, dass der Akkupack im mit der Adaptervorrichtung verbundenen Zustand aufladbar ist. Vorteilhaft kann dadurch der Akkupack im über die Adaptervorrichtung mit dem Verbraucher verbundenen Zustand geladen werden. Insbesondere weist die Adaptervorrichtung ein Stromkabel, insbesondere ein Netzkabel, zur Energieversorgung bzw. zur Verbindung mit einem Stromnetz auf. Das Stromkabel kann fest oder lösbar mit der Adaptervorrichtung ausgebildet sein. Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Adaptervorrichtung einen Netzanschluss zur Verbindung der Adaptervorrichtung mit einem Stromnetz aufweist. Insbesondere ist das Netzkabel mit dem Netzanschluss lösbar oder fest verbunden.Furthermore, it is proposed that the adapter device be designed so that it can be connected to an energy source in such a way that the battery pack can be charged when it is connected to the adapter device. As a result, the battery pack can advantageously be charged when it is connected to the load via the adapter device. In particular, the adapter device has a power cable, in particular a mains cable, for power supply or for connection to a power grid. The power cable can be fixed or detachable with the adapter device. It is also proposed that the adapter device has a mains connection for connecting the adapter device to a mains power supply. In particular, that is Mains cable connected to the mains connection either detachably or permanently.

Zudem wird vorgeschlagen, dass die Adaptervorrichtung eine Kommunikationseinheit aufweist, die zur drahtlosen Kommunikation ausgebildet ist. Die Kommunikationseinheit kann beispielhaft zur drahtlosen Übertragung von Informationen ausgebildet sein. Die drahtlose Übertragung von Informationen kann beispielsweise über WLAN, Bluetooth, NFC, GSM, LTE, 5G oder dergleichen erfolgen. Die Kommunikationseinheit ist vorzugsweise mit der Elektronik verbunden. Es ist ebenso denkbar, dass Informationen bezüglich der Akkupacks über die Kommunikationseinheit dem Verbraucher bereitgestellt werden. Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Kommunikationseinheit dazu ausgebildet ist, einer externen Vorrichtung und/oder einem Rechennetzwerk eine Akkupackzustandsinformation oder eine Verbraucherzustandsinformation bereitzustellen.In addition, it is proposed that the adapter device has a communication unit that is designed for wireless communication. The communication unit can, for example, be designed for the wireless transmission of information. The wireless transmission of information can take place, for example, via WLAN, Bluetooth, NFC, GSM, LTE, 5G or the like. The communication unit is preferably connected to the electronics. It is also conceivable that information regarding the battery pack is made available to the consumer via the communication unit. Furthermore, it is proposed that the communication unit be designed to provide battery pack status information or consumer status information to an external device and/or a computing network.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein System bestehend aus einem Gartenbearbeitungsgerät, insbesondere einem Rasenmäher, und einer Adaptervorrichtung wie zuvor beschrieben. Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der Rasenmäher eine Akkuschnittstelle aufweist, die mit der Adaptervorrichtung und mit einem Akkupack verbindbar ist. Zudem wird vorgeschlagen, dass das Gartenbearbeitungsgerät eine Akkuspannung aufweist, die einer Akkuspannung des Akkupacks entspricht oder einem Vielfachen der Akkuspannung des Akkupacks entspricht. Das Gartenbearbeitungsgerät ist insbesondere für Akkupacks mit einer Akkuspannung vorgesehen, die sich von den Akkupacks, die über die Adaptervorrichtung mit dem Gartenbearbeitungsgerät verbindbar sind, unterscheidet.Furthermore, the invention relates to a system consisting of a gardening device, in particular a lawn mower, and an adapter device as described above. It is also proposed that the lawnmower has a battery interface that can be connected to the adapter device and to a battery pack. In addition, it is proposed that the gardening device has a battery voltage that corresponds to a battery voltage of the battery pack or corresponds to a multiple of the battery voltage of the battery pack. The gardening device is intended in particular for battery packs with a battery voltage that differs from the battery packs that can be connected to the gardening device via the adapter device.

Figurenlistecharacter list

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Merkmale von alternativen Ausführungsformen werden mit dem gleichen Bezugszeichen und einem zusätzlichen Buchstaben gekennzeichnet ohne diese noch einmal einzuführen.Further advantages result from the following description of the drawing. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into further meaningful combinations. Features of alternative embodiments are identified with the same reference number and an additional letter without introducing them again.

Es zeigen:

  • 1a ein Verbraucher mit einem Akkupack in einer schematischen Seitenansicht;
  • 1b der Akkupack gemäß Fig. la in einer perspektivischen Ansicht;
  • 2a der Verbraucher mit zwei alternativen Akkupacks, die über eine Adaptervorrichtung mit dem Verbraucher verbunden sind, in einer schematischen Seitenansicht;
  • 2b der Akkupack gemäß 2a in einer perspektivischen Ansicht;
  • 3 der Verbraucher gemäß Fig. la mit einer alternativen Ausführungsform der Adaptervorrichtung in einer schematischen Ansicht.
Show it:
  • 1a a consumer with a battery pack in a schematic side view;
  • 1b the battery pack according to FIG. 1a in a perspective view;
  • 2a the consumer with two alternative battery packs, which are connected to the consumer via an adapter device, in a schematic side view;
  • 2 B the battery pack according to 2a in a perspective view;
  • 3 the consumer according to FIG. 1a with an alternative embodiment of the adapter device in a schematic view.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments

In Fig. la ist ein System bestehend aus einem Verbraucher 100 und einem ersten Akkupack 200 in einer schematischen Seitenansicht gezeigt.In Fig. La a system consisting of a consumer 100 and a first battery pack 200 is shown in a schematic side view.

Der Verbraucher 100 ist beispielhaft als ein Gartenbearbeitungsgerät 102, insbesondere als ein Rasenmäher 104, ausgebildet. Der Verbraucher 100 weist ein Gehäuse 106 auf, das mit vier Rädern 108 zur Fortbewegung verbunden ist. Im Gehäuse 106 des Verbrauchers 100 ist eine Antriebseinheit 110 angeordnet. Die Antriebseinheit umfasst einen Elektromotor (nicht dargestellt). Die Antriebseinheit 110 ist zur Erzeugung einer Antriebsbewegung für eine Messereinheit 114 ausgebildet. Die Messereinheit 114 umfasst vorzugsweise mehrere Messer (nicht dargestellt), die austauschbar sind. Des Weiteren umfasst der Verbraucher eine Elektronik 116, die zur Steuerung oder Regelung des Verbrauchers 100, insbesondere der Antriebseinheit 110 des Verbrauchers 100, ausgebildet ist. Die Elektronik 116 umfasst beispielhaft eine nicht dargestellte Leiterplatte auf der eine Recheneinheit, eine Speichereinheit und weitere elektrische Bauteile wie Sensoren oder Schalter angeordnet sind. Zudem weist der Verbraucher 100 einen Handgriffeinheit 120 auf, mittels der der Verbraucher 100 im Betrieb durch den Benutzer zur Bewegung und Führung gegriffen wird. An der Handgriffeinheit 120 sind nicht näher dargestellte Bedienelemente angeordnet, die vorzugsweise mit der Elektronik 116 des Verbrauchers 100 verbunden und zur Steuerung des Verbrauchers 100 bedienbar sind.The consumer 100 is designed, for example, as a gardening device 102 , in particular as a lawnmower 104 . The consumer 100 has a housing 106 which is connected to four wheels 108 for locomotion. A drive unit 110 is arranged in the housing 106 of the consumer 100 . The drive unit includes an electric motor (not shown). The drive unit 110 is designed to generate a drive movement for a blade unit 114 . The blade assembly 114 preferably includes a plurality of blades (not shown) that are interchangeable. Furthermore, the consumer includes an electronic system 116, which is designed to control or regulate the consumer 100, in particular the drive unit 110 of the consumer 100. The electronics 116 include, for example, a printed circuit board (not shown) on which a computing unit, a memory unit and other electrical components such as sensors or switches are arranged. In addition, the consumer 100 has a handle unit 120, by means of which the consumer 100 is gripped during operation by the user for movement and guidance. Arranged on the handle unit 120 are operating elements that are not shown in more detail, which are preferably connected to the electronics 116 of the consumer 100 and can be operated to control the consumer 100 .

Der Verbraucher 100 weist eine Akkuschnittstelle 122 auf, über die der Verbraucher 100 mechanisch und elektrisch mit dem ersten Akkupack 200 verbindbar ist. Im verbundenen Zustand wird der Verbraucher 100 von dem ersten Akkupack 200 mit Energie versorgt. Der Verbraucher ist beispielhaft als ein 36 V Gerät ausgebildet, das für 36 V Akkupacks vorgesehen ist.Consumer 100 has a battery interface 122 via which consumer 100 can be mechanically and electrically connected to first battery pack 200 . In the connected state, the consumer 100 is supplied with energy by the first battery pack 200 . The consumer is designed as a 36 V device, for example, which is intended for 36 V battery packs.

Die Akkuschnittstelle 122 des Verbrauchers 100 weist eine mechanische Schnittstelle (nicht näher dargestellt) und eine elektrische Schnittstelle (nicht näher dargestellt) auf. Die mechanische Schnittstelle des Verbrauchers 100 ist dabei zur lösbaren kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung des Verbrauchers 100 mit dem Akkupack ausgebildet. Die elektrische Schnittstelle des Verbrauchers 100 ist zur elektrischen Verbindung des Verbrauchers 100 mit dem ersten Akkupack 200 ausgebildet. Die elektrische Schnittstelle umfasst zwei elektrische Kontaktelemente (nicht dargestellt), die als Leistungskontakte zur Stromversorgung ausgebildet sind. Die elektrische Schnittstelle weist einen Plus-Leistungskontakt und einen Minus-Leistungskontakt auf. Des Weiteren umfasst die elektrische Schnittstelle des Verbrauchers 100 einen Datenkontakt, der zur Übertragung von Informationen zwischen dem ersten Akkupack 200 und Verbraucher 100 ausgebildet ist. Der Datenkontakt kann zum Senden und/oder Empfangen von Daten ausgebildet sein.The rechargeable battery interface 122 of the consumer 100 has a mechanical interface (not shown in detail) and an electrical interface (not shown in detail). The mechanical interface of the consumer 100 is to solve Baren non-positive and / or positive connection of the consumer 100 formed with the battery pack. The electrical interface of consumer 100 is designed to electrically connect consumer 100 to first battery pack 200 . The electrical interface includes two electrical contact elements (not shown), which are designed as power contacts for the power supply. The electrical interface has a plus power contact and a minus power contact. Furthermore, the electrical interface of consumer 100 includes a data contact that is designed to transmit information between first battery pack 200 and consumer 100 . The data contact can be designed to send and/or receive data.

In 1b ist der erste Akkupack 200 gemäß 1 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. Der erste Akkupack 200 weist ein Gehäuse 202 auf, in welchem zwanzig Akkuzellen (nicht dargestellt) angeordnet sind. Die Akkuzellen sind als Li-Ionen zylindrische Rundzellen mit einer Zellspannung von beispielhaft 1,8 V ausgebildet. Die Akkuzellen sind derart miteinander verschaltet, dass die Akkuspannung 36 V beträgt.In 1b is the first battery pack 200 according to 1 shown in a perspective view. The first battery pack 200 has a housing 202 in which twenty battery cells (not shown) are arranged. The battery cells are designed as Li-ion cylindrical round cells with a cell voltage of 1.8 V, for example. The battery cells are interconnected in such a way that the battery voltage is 36 V.

Der erste Akkupack 200 weist eine Verbraucherschnittstelle 204 auf, die zu der Akkuschnittstelle 122 des Verbrauchers 100 derart korrespondiert, dass diese miteinander elektrisch und mechanisch verbindbar sind. Die Verbraucherschnittstelle 204 umfasst eine mechanische Schnittstelle 206 und eine elektrische Schnittstelle 208.The first battery pack 200 has a consumer interface 204 which corresponds to the battery interface 122 of the consumer 100 in such a way that they can be electrically and mechanically connected to one another. The consumer interface 204 includes a mechanical interface 206 and an electrical interface 208.

Die mechanische Schnittstelle 206 weist ein paar Führungsschienen 210 auf, die sich entlang einer Verbindungsrichtung 201 des ersten Akkupacks 200 geradlinig erstrecken. Benachbart zu den Führungsschienen 210 weist der erste Akkupack 200 Führungsnuten 212 auf. Zur Verbindung greifen die Führungsschienen 210 und die Führungsnuten 212 des ersten Akkupacks 200 in korrespondierende Führungsschienen und Führungsnuten der mechanischen Schnittstelle des Verbrauchers 100 ein.The mechanical interface 206 has a pair of guide rails 210 that extend in a straight line along a connection direction 201 of the first battery pack 200 . The first rechargeable battery pack 200 has guide grooves 212 adjacent to the guide rails 210 . For the connection, the guide rails 210 and the guide grooves 212 of the first battery pack 200 engage in corresponding guide rails and guide grooves of the mechanical interface of the load 100 .

Die elektrische Schnittstelle 208 des ersten Akkupacks 200 weist drei elektrische Kontaktelemente 214 auf. Die elektrischen Kontaktelemente 214 des ersten Akkupacks 200 sind im Gehäuse 202 des ersten Akkupacks 200 angeordnet. Das Akkupackgehäuse 202 weist je elektrischem Kontaktelement 214 eine Öffnung 216 auf, mittels der eine Verbindung der elektrischen Kontaktelemente der elektrischen Schnittstelle des Verbrauchers 100 mit den elektrischen Kontaktelementen 214 des ersten Akkupacks 200 möglich ist. Die Position der elektrischen Kontaktelemente des Verbrauchers 100 ist dabei korrespondierend ausgebildet. Die zwei äußeren elektrischen Kontaktelemente 214 des ersten Akkupacks 200 sind als Leistungskontakte 218 ausgebildet und verbinden die Akkuzellen mit dem Verbraucher 100 elektrisch im verbundenen Zustand. Der mittlere Kontakt ist als ein Datenkontakt 219 zur Übermittlung, insbesondere zum Austausch, von Daten ausgebildet.The electrical interface 208 of the first battery pack 200 has three electrical contact elements 214 . The electrical contact elements 214 of the first battery pack 200 are arranged in the housing 202 of the first battery pack 200 . The battery pack housing 202 has an opening 216 for each electrical contact element 214 , by means of which the electrical contact elements of the electrical interface of the load 100 can be connected to the electrical contact elements 214 of the first battery pack 200 . The position of the electrical contact elements of the load 100 is designed to correspond. The two outer electrical contact elements 214 of the first battery pack 200 are designed as power contacts 218 and electrically connect the battery cells to the load 100 in the connected state. The middle contact is designed as a data contact 219 for the transmission, in particular for the exchange, of data.

Der erste Akkupack 200 weist zudem eine Elektronik 220 auf. Die Elektronik 220 umfasst beispielhaft eine Leiterplatte (nicht dargestellt), auf welcher eine Recheneinheit und eine Speichereinheit angeordnet ist. Zudem weist die Leiterplatte weitere elektronische Komponente, wie beispielsweise einen Sensor in Form eines Beschleunigungssensors auf, der zur Erfassung einer Bewegungskenngröße vorgesehen ist, wobei die Elektronik 220 des ersten Akkupacks 200 dazu ausgebildet ist, eine Ladezustandsanzeige 222 basierend auf dem Signal der Bewegungskenngröße zu steuern. Zudem weist der erste Akkupack 200 ein Batteriemanagementsystem auf, über das der Akkupack 200 überwachbar und kontrollierbar ist. Hierzu sind die Akkuzellen derart mit der Elektronik 220 des ersten Akkupacks 200 verbunden, dass der Elektronik 220 einzelne Akkuzellspannungen und nicht nur die gesamte Akkupackspannung bereitgestellt werden. Zudem umfasst der erste Akkupack 200 einen nicht dargestellten Temperatursensor zur Erfassung einer Temperatur, insbesondere zur Erfassung einer Akkuzelltemperatur. Über den Datenkontakt 219 des ersten Akkupacks 200 und den Datenkontakt des Verbrauchers 100 sind Daten, insbesondere Daten bezüglich der Akkuspannung, der Spannung einzelner Akkuzellen oder Akkuzellverbünden und der Temperatur, an die Elektronik 116 des Verbrauchers 100 übermittelbar.The first battery pack 200 also has electronics 220 . The electronics 220 include, for example, a printed circuit board (not shown) on which a computing unit and a memory unit are arranged. In addition, the circuit board has other electronic components, such as a sensor in the form of an acceleration sensor, which is provided for detecting a movement parameter, with the electronics 220 of the first battery pack 200 being designed to control a charge status display 222 based on the signal of the movement parameter. In addition, the first battery pack 200 has a battery management system, via which the battery pack 200 can be monitored and controlled. For this purpose, the battery cells are connected to the electronics 220 of the first battery pack 200 in such a way that the electronics 220 are provided with individual battery cell voltages and not just the entire battery pack voltage. In addition, the first battery pack 200 includes a temperature sensor, not shown, for detecting a temperature, in particular for detecting a battery cell temperature. Data, in particular data relating to the battery voltage, the voltage of individual battery cells or battery cell groups and the temperature, can be transmitted to the electronics 116 of the consumer 100 via the data contact 219 of the first battery pack 200 and the data contact of the consumer 100 .

In 2a ist der Verbraucher 100 gemäß 1a im mit zwei zweiten Akkupacks 200a verbundenen Zustand in einer schematischen Ansicht gezeigt.In 2a is the consumer 100 according to 1a shown in a schematic view in the connected state with two second battery packs 200a.

Die zweiten Akkupacks 200a entsprechen im grundsätzlichen Aufbau dem ersten Akkupack 200 gemäß 1b, sie sind allerdings im Unterschied zum 36 V Akkupack 200 als 18 V Akkupacks 200a ausgebildet. In 2b ist einer der zweiten Akkupacks 200a in einer perspektivischen Ansicht gezeigt.The basic structure of the second battery pack 200a corresponds to that of the first battery pack 200 1b However, in contrast to the 36 V battery pack 200, they are designed as 18 V battery packs 200a. In 2 B one of the second battery packs 200a is shown in a perspective view.

Der Akkupack 200a umfasst ein Gehäuse 202a, in welchem zehn Akkuzellen (nicht dargestellt) angeordnet sind, die derart miteinander verschaltet sind, dass die Akkuspannung 18 V beträgt.The battery pack 200a includes a housing 202a in which ten battery cells (not shown) are arranged, which are connected to one another in such a way that the battery voltage is 18V.

Der Akkupack 200a weist eine Verbraucherschnittstelle 204a auf, die nicht zu der Akkuschnittstelle 122 des Verbrauchers 100 korrespondiert, sondern für andere Verbraucher vorgesehen ist, beispielsweise für Handwerkzeugmaschinen, die eine geringere Leistung als der Rasenmäher aufweisen, wie beispielsweise einem Schrauber. Eine direkt Verbindung des Akkupacks 200a und dem Verbraucher 100 ist somit nicht möglich.The battery pack 200a has a consumer interface 204a, which does not correspond to the battery interface 122 of the consumer 100, but is intended for other consumers, for example hand-held power tools that have a lower output than the lawn mower. such as a screwdriver. A direct connection of the battery pack 200a and the consumer 100 is therefore not possible.

Die Verbraucherschnittstelle 204a des Akkupacks 200a umfasst eine mechanische Schnittstelle 206a und eine elektrische Schnittstelle 208a.The consumer interface 204a of the battery pack 200a includes a mechanical interface 206a and an electrical interface 208a.

Die mechanische Schnittstelle 206a weist ein paar Führungsschienen 210a auf, die sich entlang einer Verbindungsrichtung 201a des Akkupacks 200a geradlinig erstrecken. Benachbart zu den Führungsschienen 210a weist der Akkupack 200a Führungsnuten 212a auf. Zur Verbindung greifen die Führungsschienen 210a und die Führungsnuten 212a des Akkupacks 200a in korrespondierende Führungsschienen und Führungsnuten einer mechanischen Schnittstelle eines vorgesehenen Verbrauchers ein.The mechanical interface 206a has a pair of guide rails 210a that linearly extend along a connection direction 201a of the battery pack 200a. The rechargeable battery pack 200a has guide grooves 212a adjacent to the guide rails 210a. For the connection, the guide rails 210a and the guide grooves 212a of the battery pack 200a engage in corresponding guide rails and guide grooves of a mechanical interface of an intended load.

Die elektrische Schnittstelle 208a des Akkupacks 200a weist vier elektrische Kontaktelemente 214a auf. Die elektrischen Kontaktelemente 214a des Akkupacks 200a sind im Gehäuse 202a des Akkupacks 200a angeordnet. Das Akkupackgehäuse 202a weist je elektrischem Kontaktelement 214a eine Öffnung auf, mittels der eine Verbindung der elektrischen Kontaktelemente der elektrischen Schnittstelle des vorgesehenen Verbrauchers mit den elektrischen Kontaktelementen 214 des Akkupacks 200a möglich ist.The electrical interface 208a of the battery pack 200a has four electrical contact elements 214a. The electrical contact elements 214a of the battery pack 200a are arranged in the housing 202a of the battery pack 200a. The battery pack housing 202a has an opening for each electrical contact element 214a, by means of which a connection of the electrical contact elements of the electrical interface of the intended load to the electrical contact elements 214 of the battery pack 200a is possible.

Die zwei äußeren elektrischen Kontaktelemente 214a des Akkupacks 200a sind als Leistungskontakte 218a ausgebildet und verbinden die Akkuzellen mit dem Verbraucher 100 elektrisch im verbundenen Zustand. Das zweite elektrische Kontaktelement 214a von unten ist als ein Temperaturkontakt 221a ausgebildet, der zur Bereitstellung einer Temperaturinformation ausgebildet ist. Das dritte elektrische Kontaktelement 214a von unten ist als ein Kodierkontakt 223a ausgebildet, der mit einer Elektronik 220a des Akkupacks 200a derart verbunden ist, dass über den Kodierkontakt Daten austauschbar sind. Insbesondere ist der Kodierkontakt 223a mit einem Kodierwiderstand des Akkupacks 200a verbunden.The two outer electrical contact elements 214a of the battery pack 200a are designed as power contacts 218a and electrically connect the battery cells to the load 100 in the connected state. The second electrical contact element 214a from below is designed as a temperature contact 221a, which is designed to provide temperature information. The third electrical contact element 214a from below is designed as a coding contact 223a, which is connected to electronics 220a of the battery pack 200a in such a way that data can be exchanged via the coding contact. In particular, the coding contact 223a is connected to a coding resistor of the battery pack 200a.

Die Elektronik 220a umfasst beispielhaft eine Leiterplatte (nicht dargestellt), auf eine Recheneinheit und eine Speichereinheit angeordnet ist. Zudem weist die Leiterplatte weitere elektronische Komponente auf. Zudem weist der Akkupack 200a ein Batteriemanagementsystem auf, über das der Akkupack überwachbar und kontrollierbar ist. Hierzu sind die Akkuzellen derart mit der Elektronik 220a des Akkupacks 200a verbunden, dass der Elektronik einzelne Akkuzellspannungen und nicht nur die gesamte Akkupackspannung bereitgestellt werden. Zudem umfasst der Akkupack 200a einen nicht dargestellten Temperatursensor zur Erfassung einer Temperatur, insbesondere zur Erfassung einer Akkuzelltemperatur.The electronics 220a include, for example, a printed circuit board (not shown) arranged on a computing unit and a memory unit. In addition, the circuit board has other electronic components. In addition, the battery pack 200a has a battery management system, via which the battery pack can be monitored and controlled. For this purpose, the battery cells are connected to the electronics 220a of the battery pack 200a in such a way that the electronics are provided with individual battery cell voltages and not just the entire battery pack voltage. In addition, the battery pack 200a includes a temperature sensor, not shown, for detecting a temperature, in particular for detecting a battery cell temperature.

Zur Verbindung der Akkupacks 200a mit dem Verbraucher 100 ist eine Adaptervorrichtung 300 vorgesehen. Die Adaptervorrichtung 300 weist ein Gehäuse 302 auf. Zudem umfasst die Adaptervorrichtung 300 eine Verbraucherschnittstelle 304, die im Wesentlichen der Verbraucherschnittstelle 204 des 36 V Akkupacks 200 entspricht. Der Verbraucherschnittstelle 304 der Adaptervorrichtung 300 ist insbesondere zur mechanischen Verbindung des Gehäuses 302 der Adaptervorrichtung mit dem Gehäuse 106 des Verbrauchers 100 vorgesehen.An adapter device 300 is provided for connecting the battery pack 200a to the consumer 100 . The adapter device 300 has a housing 302 . In addition, the adapter device 300 includes a consumer interface 304 which essentially corresponds to the consumer interface 204 of the 36 V battery pack 200 . The consumer interface 304 of the adapter device 300 is provided in particular for mechanically connecting the housing 302 of the adapter device to the housing 106 of the consumer 100 .

Alternativ wäre auch denkbar, dass die mechanische Verbindung der Verbraucherschnittstelle 304 der Adaptervorrichtung 300 nicht analog zu der des Akkupacks erfolgt. Beispielhaft ist denkbar, dass die Akkuschnittstelle 306 derart ausgebildet ist, dass die Adaptervorrichtung 300 mit dem Verbraucher 100 über eine Schraubverbindung verbindbar ist. In dieser alternativen Ausführungsform wäre es denkbar, dass die Adaptervorrichtung 300 nicht entlang der Verbindungsrichtung 201 des ersten Akkupacks 200 sondern über ein alternative Verbindungsrichtung, die beispielsweise von oben nach unten bzw. senkrecht zu der Verbindungsrichtung 201 des ersten Akkupacks 200 verläuft.Alternatively, it would also be conceivable for the mechanical connection of the load interface 304 of the adapter device 300 not to be analogous to that of the battery pack. For example, it is conceivable that the battery interface 306 is designed in such a way that the adapter device 300 can be connected to the consumer 100 via a screw connection. In this alternative embodiment, it would be conceivable that the adapter device 300 does not run along the connection direction 201 of the first battery pack 200 but via an alternative connection direction, which runs, for example, from top to bottom or perpendicular to the connection direction 201 of the first battery pack 200.

Des Weiteren weist die Verbraucherschnittstelle 304 der Adaptervorrichtung 300 beispielhaft korrespondierend zu der Verbraucherschnittstelle 204 des ersten Akkupacks 200 drei elektrische Kontaktelemente auf, wobei zwei elektrische Kontaktelemente als Leistungskontakte und ein elektrisches Kontaktelement als ein Datenkontakt ausgebildet. Somit ist die Adaptervorrichtung 300 mit dem Verbraucher 100 elektrisch zur Energieversorgung und Datenübermittlung verbindbar.Furthermore, the load interface 304 of the adapter device 300 has three electrical contact elements corresponding to the load interface 204 of the first battery pack 200, two electrical contact elements being designed as power contacts and one electrical contact element as a data contact. The adapter device 300 can thus be electrically connected to the consumer 100 for energy supply and data transmission.

Zur elektrischen und mechanischen Verbindung der Adaptervorrichtung 300 mit den 18 V Akkupacks 200a weist die Adaptervorrichtung 300 zwei Akkuschnittstellen 306 auf. Die Akkuschnittstellen 306 sind im Wesentlichen identisch ausgebildet und entsprechen in ihrer Funktion Akkuschnittstellen von Verbrauchern, die für die 18 V Akkupacks 200a vorgesehen sind.The adapter device 300 has two battery interfaces 306 for the electrical and mechanical connection of the adapter device 300 to the 18 V battery packs 200a. The battery interfaces 306 are of essentially identical design and correspond in their function to battery interfaces of loads that are provided for the 18 V battery packs 200a.

Die Akkuschnittstellen 304 weisen jeweils nicht näher dargestellte elektrische und mechanische Schnittstellen auf, wobei die elektrische Schnittstelle vier elektrische Kontaktelemente aufweist. Die elektrischen Kontaktelemente sind dabei zwei Leistungskontakte, ein elektrisches Kontaktelement zur Verbindung mit dem Temperaturkontakt 221a des zweiten Akkupacks 200a und ein elektrisches Kontaktelement zur Verbindung mit dem Kodierkontakt 223a des Akkupacks.The rechargeable battery interfaces 304 each have electrical and mechanical interfaces that are not shown in more detail, with the electrical interface having four electrical contact elements. The electrical contact elements are two power contacts, an electrical contact element for connection to the temperature contact 221a of the second battery pack 200a and an electrical contact clock element for connection to the coding contact 223a of the battery pack.

Der Verbraucher 100 kann somit über die Adaptervorrichtung 300 derart mit den zweiten Akkupacks 200a verbunden werden, dass der 36 V Verbraucher 100 von den beiden 18 V Akkupacks 200a mit Energie versorgbar ist.The consumer 100 can thus be connected to the second battery pack 200a via the adapter device 300 in such a way that the 36 V consumer 100 can be supplied with energy from the two 18 V battery packs 200a.

Die Adaptervorrichtung weist zudem eine Elektronik 310 auf. Die Elektronik 310 umfasst eine nicht dargestellte Leiterplatte mit einer Recheneinheit und einer Speichereinheit und weitere elektronische Bauteile.The adapter device also has electronics 310 . The electronics 310 include a printed circuit board, not shown, with a computing unit and a memory unit and other electronic components.

Der Elektronik 310 der Adaptervorrichtung 300 ist über die Akkuschnittstellen 304 mit den Temperaturkontakten und den Kodierkontakten der zweiten Akkupacks 200a, und damit auch mit der Elektronik 220a der zweiten Akkupacks 200a, verbunden. Es wäre denkbar, dass die Elektronik 310 der Adaptervorrichtung 300 derart ausgebildet ist, dass sämtliche Daten und Signale über die Verbraucherschnittstelle 304 der Elektronik 116 des Verbrauchers 100 bereitgestellt werden, welcher diese wiederum zur Steuerung bzw. Regelung im Betrieb benötigt.The electronics 310 of the adapter device 300 is connected via the battery interfaces 304 to the temperature contacts and the coding contacts of the second battery pack 200a, and thus also to the electronics 220a of the second battery pack 200a. It would be conceivable for the electronics 310 of the adapter device 300 to be designed in such a way that all data and signals are provided via the consumer interface 304 of the electronics 116 of the consumer 100, which in turn requires them for control or regulation during operation.

In der vorliegenden Ausführungsform werden von der Elektronik 310 der Adaptervorrichtung 300 die bereitgestellten Daten der zweiten Akkupacks 200a Steuerparameter ermittelt. Es findet somit eine Verarbeitung der Daten der zweiten Akkupacks 200a durch die Adaptervorrichtung 300 statt. Die Steuerparameter werden über die Verbraucherschnittstelle 304 der Elektronik 116 des Verbrauchers 100 bereitgestellt. Insbesondere sind die Steuerparameter der Elektronik 310 des Verbrauchers 100 derart ausgebildet, dass die Elektronik 116 des Verbrauchers 100 die Adaptervorrichtung 300 mit den beiden zweiten Akkupacks 200a im Wesentlichen als einen 36 V Akkupack 200 erkennt.In the present embodiment, the provided data of the second battery pack 200a control parameters are determined by the electronics 310 of the adapter device 300 . The data of the second battery pack 200a is thus processed by the adapter device 300 . The control parameters are made available to the electronics 116 of the consumer 100 via the consumer interface 304 . In particular, the control parameters of the electronics 310 of the consumer 100 are designed in such a way that the electronics 116 of the consumer 100 essentially recognize the adapter device 300 with the two second battery packs 200a as a 36 V battery pack 200 .

In 3 ist eine alternative Ausführungsform der Adaptervorrichtung 300b im mit einem Verbraucher 100 und zwei zweiten Akkupacks 200a verbundenen Zustand gezeigt.In 3 an alternative embodiment of the adapter device 300b is shown in the state connected to a consumer 100 and two second battery packs 200a.

Die Adaptervorrichtung 300b entspricht im Wesentlichen der Adaptervorrichtung 300b. Die Adaptervorrichtung 300b weist zusätzlich einen Netzanschluss 320b auf, über den die Adaptervorrichtung 300b mit einem Stromkabel 322b verbindbar ist. Über das Stromkabel 322b ist eine Verbindung der Adaptervorrichtung 300b mit einem Stromnetz 323b möglich. Die Adaptervorrichtung ist insbesondere derart ausgebildet, dass die über den Netzanschluss 320b bereitgestellte Energie die mit der Adaptervorrichtung 300b verbundenen zweiten Akkupacks 200a aufladbar sind und/oder der Verbraucher 100 mit Energie versorgbar ist.The adapter device 300b essentially corresponds to the adapter device 300b. The adapter device 300b additionally has a mains connection 320b, via which the adapter device 300b can be connected to a power cable 322b. The adapter device 300b can be connected to a power grid 323b via the power cable 322b. The adapter device is designed in particular in such a way that the energy provided via the mains connection 320b can charge the second battery pack 200a connected to the adapter device 300b and/or the load 100 can be supplied with energy.

Des Weiteren umfasst die Adaptervorrichtung 300b eine Kommunikationseinheit 324b, die zur drahtlosen Kommunikation ausgebildet ist. Die Kommunikationseinheit 324b ist insbesondere zum Empfang und Versand von Daten mittels Bluetooth und W-Lan ausgebildet. Die benötigten elektronischen Komponenten sind vorzugsweise auf der Leiterplatte der Elektronik 310b der Adaptervorrichtung 300b angeordnet.Furthermore, the adapter device 300b includes a communication unit 324b, which is designed for wireless communication. The communication unit 324b is designed in particular to receive and send data using Bluetooth and W-Lan. The required electronic components are preferably arranged on the printed circuit board of the electronics 310b of the adapter device 300b.

Über die Kommunikationseinheit 324b ist es beispielhaft möglich, den Verbraucher 100 zum Austausch von Informationen mit einem Heimnetzwerk 333b über eine W-Lan Datenverbindung 326b zu verbinden.Via the communication unit 324b it is possible, for example, to connect the consumer 100 to a home network 333b via a W-Lan data connection 326b in order to exchange information.

Über die Kommunikationseinheit 324b ist es beispielhaft zudem möglich, den Verbraucher 100 zum Austausch von Informationen mit einer externen Vorrichtung 330b über eine Bluetooth Datenverbindung 328b zu verbinden. Die externe Vorrichtung 330b kann beispielsweise als ein Smartphone oder ein Tablet ausgebildet sein. Die externe Vorrichtung kann wiederum mit einem Rechennetzwerk bzw. einer Cloud 332b oder dem Heimnetzwerk 333b verbunden sein.Via the communication unit 324b it is also possible, for example, to connect the consumer 100 to an external device 330b via a Bluetooth data connection 328b in order to exchange information. The external device 330b can be embodied as a smartphone or a tablet, for example. The external device can in turn be connected to a computer network or a cloud 332b or the home network 333b.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

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Claims (14)

Adaptervorrichtung mit einer Verbraucherschnittstelle (304) zur elektrischen und mechanischen Verbindung der Adaptervorrichtung (300) mit einem Verbraucher (100), wobei der Verbraucher (100) für eine ersten Akkupack (200) vorgesehen ist, und zumindest einer Akkuschnittstelle (306) zur elektrischen und mechanischen Verbindung der Adaptervorrichtung (300) mit zumindest einem zweiten Akkupack (200a), insbesondere einem Handwerkzeugmaschinenakkupack, wobei die Adaptervorrichtung (300) ein Gehäuse (302) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaptervorrichtung (302) eine Elektronik (310) aufweist, die in dem Gehäuse (302) angeordnet ist.Adapter device with a load interface (304) for the electrical and mechanical connection of the adapter device (300) to a load (100), the load (100) being provided for a first battery pack (200), and at least one battery interface (306) for the electrical and mechanical connection of the adapter device (300) to at least one second battery pack (200a), in particular a hand-held power tool battery pack, the adapter device (300) having a housing (302), characterized in that the adapter device (302) has electronics (310) which is arranged in the housing (302). Adaptervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronik (310) der Adaptervorrichtung (300) dazu ausgebildet, Daten des zumindest einen Akkupacks (200a) zu erfassen und einer Elektronik (116) des Verbrauchers (100) bereitzustellen.adapter device claim 1 , characterized in that the electronics (310) of the adapter device (300) designed to record data from the at least one battery pack (200a) and to provide electronics (116) of the consumer (100). Adaptervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronik (310) der Adaptervorrichtung (300) dazu ausgebildet, die Daten des zweiten Akkupacks (200a) vor der Bereitstellung an den Verbraucher (100) zu verarbeiten.Adapter device according to one of the preceding claims, characterized in that the electronics (310) of the adapter device (300) are designed to process the data of the second battery pack (200a) before they are made available to the consumer (100). Adaptervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronik (310) der Adaptervorrichtung (300) dazu ausgebildet ist, einen Ladezustand und/oder eine Temperatur und/oder eine Batterieidentifikation zu erfassen oder zu ermitteln, wobei die Informationen nur teilweise an den Verbraucher (100) zur Steuerung oder Regelung des Verbrauchers (100) insbesondere der Antriebseinheit des Verbrauchers, weitergeleitet wird.Adapter device according to one of the preceding claims, characterized in that the electronics (310) of the adapter device (300) are designed to detect or determine a state of charge and / or a temperature and / or a battery identification, the information only partially to the Consumer (100) for controlling or regulating the consumer (100), in particular the drive unit of the consumer, is forwarded. Adaptervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbraucherschnittstelle (304) derart ausgebildet ist, dass die Adaptervorrichtung (300) über eine Schraubverbindung oder nur mittels eines Werkzeugs lösbar mit dem Verbraucher (100) verbunden ist.Adapter device according to one of the preceding claims, characterized in that the consumer interface (304) is designed such that the adapter device (300) is detachably connected to the consumer (100) via a screw connection or only by means of a tool. Adaptervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaptervorrichtung (300) zwei Akkuschnittstellen (306) aufweist, die im Wesentlichen identisch ausgebildet sind.Adapter device according to one of the preceding claims, characterized in that the adapter device (300) has two battery interfaces (306) which are of essentially identical design. Adaptervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbraucherschnittstelle (304) derart ausgebildet ist, dass die Adaptervorrichtung (300) entlang einer ersten Verbindungsrichtung mit dem Verbraucher (100) verbindbar ist und der zumindest eine zweite Akkupack (200a) in einer zweiten Verbindungsrichtung (201) mit der Adaptervorrichtung (300) verbindbar ist, wobei sich die erste Verbindungsrichtung und die zweite Verbindungsrichtung schneiden.Adapter device according to one of the preceding claims, characterized in that the load interface (304) is designed in such a way that the adapter device (300) can be connected to the load (100) along a first connection direction and the at least one second battery pack (200a) in a second Connection direction (201) can be connected to the adapter device (300), wherein the first connection direction and the second connection direction intersect. Adaptervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaptervorrichtung (300b) derart mit einer Energiequelle (323b) verbindbar ausgebildet ist, dass der zweite Akkupack (200a) im mit der Adaptervorrichtung (300b) verbundenen Zustand aufladbar ist.Adapter device according to one of the preceding claims, characterized in that the adapter device (300b) can be connected to an energy source (323b) in such a way that the second battery pack (200a) can be charged when connected to the adapter device (300b). Adaptervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaptervorrichtung (300b) einen Netzanschluss (320b) zur Verbindung der Adaptervorrichtung (300b) mit einem Stromnetz (323b) aufweist.adapter device claim 8 , characterized in that the adapter device (300b) has a mains connection (320b) for connecting the adapter device (300b) to a mains power supply (323b). Adaptervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaptervorrichtung (300b) eine Kommunikationseinheit (324b) aufweist, die zur drahtlosen Kommunikation ausgebildet ist.Adapter device according to one of the preceding claims, characterized in that the adapter device (300b) has a communication unit (324b) which is designed for wireless communication. Adaptervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit (324b) dazu ausgebildet ist, einer externen Vorrichtung (330b) und/oder einem Rechennetzwerk (332b) eine Akkupackzustandsinformation und/oder eine Verbraucherinformation bereitzustellen.adapter device claim 10 , characterized in that the communication unit (324b) is designed to provide an external device (330b) and / or a computer network (332b) a battery pack status information and / or consumer information. System bestehend aus einem Gartenbearbeitungsgerät (102), insbesondere einem Rasenmäher (104), und einer Adaptervorrichtung (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.System consisting of a gardening device (102), in particular a lawnmower (104), and an adapter device (300) according to one of the preceding claims. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Rasenmäher (104) eine Akkuschnittstelle (304) aufweist die mit der Adaptervorrichtung (304) und mit einem zweiten Akkupack (200) verbindbar ist.system after claim 12 , characterized in that the lawn mower (104) has a battery interface (304) which can be connected to the adapter device (304) and to a second battery pack (200). System nach Anspruch 12 oder 13, wobei das Gartenbearbeitungsgerät (102) eine Akkuspannung aufweist, die einer Akkuspannung des ersten Akkupacks (200) entspricht oder einem Vielfachen der Akkuspannung des zweiten Akkupacks (200a) entspricht, der über die Adaptervorrichtung (300) mit dem Gartenbearbeitungsgerät (102) verbindbar ist.system after claim 12 or 13 , wherein the gardening device (102) has a battery voltage which corresponds to a battery voltage of the first battery pack (200) or to a multiple of the battery voltage of the second battery pack (200a) which can be connected to the gardening device (102) via the adapter device (300).
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