DE102021202191A1 - Wakeboard or surfboard - Google Patents
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Abstract
Wake- oder Surfboard mit einem elektrischen Antrieb nebst Steuereinrichtung und einer internen Energieversorgung in Form eines wiederaufladbaren Energiespeicherelements (Akku), wobei der Antrieb und der Akku in das Board integriert sind und wobei zumindest der Akku aus dem Board entnehmbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass dem Board mindestens ein Not-Akku zur Bereitstellung einer Energiereserve fest zugeordnet ist, der manuell oder automatisch zur Stromversorgung des Antriebs zuschaltbar ist.Wakeboard or surfboard with an electric drive together with a control device and an internal energy supply in the form of a rechargeable energy storage element (battery), with the drive and the battery being integrated into the board and with at least the battery being removable from the board, is characterized in that At least one emergency battery is permanently assigned to the board to provide an energy reserve, which can be switched on manually or automatically to supply power to the drive.
Description
Die Erfindung betrifft ein Wake- oder Surfboard mit einem elektrischen Antrieb nebst Steuereinrichtung und einer internen Energieversorgung in Form eines wiederaufladbaren Energiespeicherelements (Akku), wobei der Antrieb und der Akku in das Board integriert sind und wobei zumindest der Akku aus dem Board entnehmbar ist.The invention relates to a wakeboard or surfboard with an electric drive together with a control device and an internal energy supply in the form of a rechargeable energy storage element (battery), the drive and the battery being integrated into the board and at least the battery being removable from the board.
Ein Wakeboard ist ein Wassersportgerät in Form eines Brettes, mit welchem der Wassersportler auf dem Wasser gleiten kann. Üblicherweise wird das Wakeboard durch ein Boot oder einen Lift gezogen. Ein Surfboard ist ebenfalls ein Wassersportgerät in Form eines Brettes, entweder zum Wellenreiten oder in Verbindung mit einem Segel zum Windsurfen.A wakeboard is a piece of water sports equipment in the form of a board, with which the water sports enthusiast can glide on the water. Usually the wakeboard is pulled by a boat or a lift. A surfboard is also water sports equipment in the form of a board, either for surfing or in connection with a sail for windsurfing.
Aus der Praxis sind bereits Wakeboards und Surfboards mit integriertem Antrieb bekannt. In Bezug auf Surfboards mit Verbrennungsmotor sei beispielhaft auf
Elektrisch angetriebene Wakeboards oder Surfboards haben sich zunächst aufgrund geringer Akkukapazitäten nicht durchgesetzt. Aufgrund verbesserter Batterietechnologie gibt es zunehmend Wakeboards und Surfboards mit elektrischem Antrieb. Dazu sei beispielhaft auf
Das bekannte Wake- oder Surfboard ist in der Praxis problematisch, da es gerade beim Zurücklegen weiter Strecken nicht auszuschließen ist, dass der Betriebsakku völlig oder bis zu einer vorgebbaren Spannungs-Untergrenze entladen wird. Der Fahrer hat keine Möglichkeit der Zuschaltung oder Nutzung einer Energiereserve. Befindet sich der Fahrer zum Zeitpunkt der vollständigen Entladung oder des Unterscheidens der Spannungs-Untergrenze auf dem Wasser, kann eine ernste Notsituation entstehen. Der Fahrer hat dann nur noch die Möglichkeit per Mobiltelefon Hilfe herbeizurufen, sofern dieses verfügbar ist.The well-known wakeboard or surfboard is problematic in practice, since it cannot be ruled out, especially when covering long distances, that the operating battery will be discharged completely or to a predeterminable lower voltage limit. The driver has no possibility of switching on or using an energy reserve. If the rider is on the water at the time of full discharge or voltage floor crossing, a serious emergency situation may arise. The driver then only has the option of calling for help via mobile phone, if this is available.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Wake- oder Surfboard derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die zuvor genannte Notsituation nicht eintreten kann, zumindest aber beherrschbar ist.The present invention is therefore based on the object of designing and developing a wakeboard or surfboard in such a way that the emergency situation mentioned above cannot occur, but is at least manageable.
Voranstehende Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist das gattungsbildende Wake- oder Surfboard dadurch gekennzeichnet, dass dem Board mindestens ein Not-Akku zur Bereitstellung einer Energiereserve fest zugeordnet ist, der manuell oder automatisch zur Stromversorgung des Antriebs zuschaltbar ist.The above object is achieved by the features of
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass die aus der Praxis bekannten Wake- oder Surfboards für den Fahrer ein Sicherheitsrisiko mit sich bringen, nämlich in Bezug auf ein unbeabsichtigtes Leerfahren des Akku, zumindest bis zu einer Spannungs-Untergrenze des eigentlichen Betriebsakku. Die Gefahr des „Liegenbleibens“ auf dem Wasser lässt sich dadurch eliminieren, dass mindestens ein Not-Akku zur Bereitstellung einer Energiereserve vorgesehen ist. Dieser Not-Akku ist dem Board fest zugeordnet. Es ist möglich, die Energiereserve manuell oder automatisch zur Stromversorgung des Antriebs zuzuschalten bzw. umzuschalten. Dabei ist der Not-Akku so auszulegen, dass bei üblicherweise gefahrenen Distanzen und Revieren, insbesondere zum Ufer, Strand, Land, etc., die Energiereserve zur Rückfahrt ausreicht, so dass keine Gefahr für den Fahrer besteht. Dies gilt umso mehr, als die meisten Wake- oder Surfboards der hier in Rede stehenden Art, gemeinsam mit dem Fahrer, nur bedingt schwimmfähig sind, nämlich aufgrund der recht schweren Aggregate von Antrieb und Akku.According to the invention, it has been recognized that the wakeboards or surfboards known from practice entail a safety risk for the driver, namely with regard to the battery being inadvertently run empty, at least up to a lower voltage limit of the actual operating battery. The risk of "getting stuck" on the water can be eliminated by providing at least one emergency battery to provide an energy reserve. This emergency battery is permanently assigned to the board. It is possible to switch on or switch over the energy reserve manually or automatically to power the drive. The emergency battery is to be designed in such a way that the energy reserve is sufficient for the return journey for distances and areas that are usually driven, in particular to the shore, beach, country, etc., so that there is no danger to the driver. This is all the more true as most wakeboards or surfboards of the type in question, together with the rider, are only able to float to a limited extent, namely due to the rather heavy aggregates of the drive and battery.
Jedenfalls schafft die Vorkehrung eines Not-Akku Sicherheit und soll ermöglichen, dass der Fahrer mit dem Board sicher zum Ausgangspunkt zurückkehren kann. Die Energiereserve kann manuell oder automatisch zur Stromversorgung des Antriebs zuschaltbar bzw. als solche den Hauptakku ersetzbar sein, je nach Ausstattung und Vorkehrung eines Batterie-Management-Systems.In any case, the provision of an emergency battery creates security and should enable the driver to return safely to the starting point with the board. The energy reserve can be switched on manually or automatically to supply power to the drive or, as such, the main battery can be replaced, depending on the equipment and provision of a battery management system.
In vorteilhafter Weise liegt einer manuellen Zuschaltung ein akustischer und/oder optischer Warnhinweis oder ein Warnsignal in Bezug auf die Unterschreitung einer definierten oder definierbaren Spannungs-Untergrenze des Akku zugrunde. Diese Untergrenze wird in vorteilhafter Weise so festgelegt, dass eine Tiefentladung des üblichen Betriebs-Akku ausgeschlossen ist und so der Akku geschont wird.Advantageously, a manual connection is based on an acoustic and/or visual warning or a warning signal in relation to the falling below a defined or definable lower voltage limit of the battery. This lower limit is advantageously set in such a way that deep discharge of the usual operating battery is excluded and the battery is thus protected.
Einer automatischen Umschaltung auf den Not-Akku kann die Ermittlung einer definierten oder definierbaren Spannungs-Untergrenze des Akku zugrunde liegen. Auch dadurch lässt sich eine Tiefentladung des eigentlichen Akku vermeiden. Gleichzeitig sollte dem Fahrer ein Signal vermittelt werden, dass er nach erfolgter Umschaltung auf Energiereserve fährt, so dass er unverzüglich die Rückfahrt antreten kann.An automatic switchover to the emergency battery can be based on the determination of a defined or definable lower voltage limit of the battery. This also avoids deep discharge of the actual battery. At the same time, the driver should be given a signal that he is driving to energy reserve after the switchover has taken place, so that he can start the return journey immediately.
Es sollte vermieden werden, dass ein unbeabsichtigtes Umschalten auf den Not-Akku stattfindet. Dazu ist es von Vorteil, wenn eine Umschaltsicherung vorgesehen ist, die ein unbeabsichtigtes Umschalten auf den Not-Betrieb verhindert. Dabei kann es sich um eine mechanische und/oder elektrische bzw. elektronische Sicherung handeln.Unintentional switching to the emergency battery should be avoided. To this end, it is advantageous if a switchover safety device is provided, which prevents unintentional switchover to emergency operation. This can be a mechanical and/or electrical or electronic fuse.
Der Not-Akku ist im Gegensatz zu dem eigentlichen Energiespeicherelement, d.h. im Gegensatz zu dem den normalen Betrieb bewerkstelligenden Akku, fest in das Board eingebaut. Somit ist der Not-Akku gekapselt.In contrast to the actual energy storage element, i.e. in contrast to the battery that manages normal operation, the emergency battery is permanently installed in the board. Thus, the emergency battery is encapsulated.
Das Board verfügt in vorteilhafter Weise über einen Mini-Computer, Micro-Controller und/oder über ein Batterie-Management-System, dergestalt, dass kurz vor, bei oder nach dem Umschalten auf den Not-Akku der eigentliche Akku getrennt wird. Dies erfolgt vorzugsweise über ein Relais oder eine Relais-Schaltung. Interferenzen zwischen dem eigentlichen Akku und dem Not-Akku sind dadurch ausgeschlossen.The board advantageously has a mini-computer, microcontroller and/or a battery management system such that the actual battery is disconnected shortly before, during or after switching to the emergency battery. This is preferably done via a relay or a relay circuit. This rules out interference between the actual battery and the emergency battery.
Nach Benutzung des Not-Akku ist es zum Ladevorgang des Hauptakku möglich, vorzugsweise über das Relais oder die Relais-Schaltung auf den Normalbetrieb zurückzuschalten. Dies erfolgt vorzugsweise per Fernschaltung bzw. per Fernbedienung oder Software-App.After using the emergency battery, it is possible to charge the main battery, preferably via the relay or the relay circuit to switch back to normal operation. This is preferably done by remote control or by remote control or software app.
Dazu ist es von weiterem Vorteil, wenn das Board und/oder der Akku über ein Kommunikationsmodul (LTE/GPRS) und gegebenenfalls über ein GPS-Modul verfügt. Mini-Computer, Batterie-Management-System und GPS-Modul sind dadurch in der Lage, beispielsweise über die LTE-Einheit eine Nachricht an eine vorgegebene oder vorgebbare Adresse zu senden, nämlich betreffend den Betriebszustand des Boards. Dies gilt insbesondere in Bezug auf die erfolgte Umschaltung auf die Energieversorgung mittels Not-Akku. Vorzugsweise wird eine SMS mit GPS-Position übermittelt, wodurch eine abermalige Sicherheit für den Fahrer realisiert ist.It is also an advantage if the board and/or the battery has a communication module (LTE/GPRS) and possibly a GPS module. The mini-computer, battery management system and GPS module are thus able to send a message to a predefined or definable address, for example via the LTE unit, namely relating to the operating status of the board. This applies in particular to the switchover to the power supply using an emergency battery. An SMS with the GPS position is preferably transmitted, which again ensures safety for the driver.
Die Nachricht kann an eine vom Hersteller des Boards vorgegebene Kontaktadresse oder an den Hersteller des Boards übermittelt werden, wonach ggf. vorgegebene oder vorgebbare Maßnahmen eingeleitet werden. Es ist denkbar, dass diese Maßnahmen vom Eigentümer des Boards bzw. vom Fahrer vorgegeben bzw. mit dem Hersteller abgesprochen werden.The message can be sent to a contact address specified by the manufacturer of the board or to the manufacturer of the board, after which measures that may or may not be specified are initiated. It is conceivable that these measures are specified by the owner of the board or the driver or agreed with the manufacturer.
Durch Nutzung des Not-Akku wird dieser, entsprechend der damit gefahrenen Strecke, entladen. Der Not-Akku ist vorzugsweise unter Nutzung des Batterie-Management-Systems wieder aufladbar, wobei dies bei entnommenem Betriebs-Akku über dessen elektrische Anschlüsse im Board oder induktiv durch die Außenhaut des Boards hindurch erfolgen kann. Auch ist es denkbar, dass zum Laden des Not-Akku separate Lade-Anschlüsse vorgesehen sind.By using the emergency battery, it will be discharged according to the distance driven. The emergency battery can preferably be recharged using the battery management system, with this being possible when the operating battery is removed via its electrical connections in the board or inductively through the outer skin of the board. It is also conceivable that separate charging connections are provided for charging the emergency battery.
Wesentlich ist jedenfalls, dass ein Aufladen seitens des Benutzers/Fahrers möglich ist. Auch ist es denkbar, die einmalige Umschaltung auf den Not-Betrieb optisch anzuzeigen, beispielsweise über ein dem Board zugeordnetes Display. Es könnte auch ein Warnhinweis dahingehend vermittelt werden, dass der Not-Akku aufzuladen ist.In any case, it is essential that charging by the user/driver is possible. It is also conceivable to visually indicate the one-time switchover to emergency operation, for example via a display assigned to the board. A warning could also be given to charge the backup battery.
Alternativ ist es denkbar, dass der Not-Akku vorzugsweise unter Nutzung des Batterie-Management-Systems über den eingesetzten, aufgeladenen Akku aufgeladen wird. So wäre eine automatische Aufladung des Not-Akku gewährleistet, wobei der Ladezustand ebenfalls über das Display angezeigt werden kann.Alternatively, it is conceivable that the emergency battery is charged, preferably using the battery management system, via the charged battery used. This would ensure automatic charging of the emergency battery, with the charge status also being shown on the display.
Zum Laden des Not-Akku, insbesondere aber auch zur Stromversorgung aller elektrischen/elektronischen Bauteile des Boards, ist ein DC/DC-Wandler vorgesehen, der beispielsweise von einer Akku-Spannung in Höhe von 50 V auf 5 V wandelt. Damit kann auch ein Mini-Computer sowie das Kommunikationsmodul nebst GPS betrieben werden. Die Wandlung gewährleistet eine konstante Stromversorgung der jeweiligen Verbraucher, wobei deren Betriebsspannung einheitlich ausgelegt sein sollte.A DC/DC converter, which converts a battery voltage of 50 V to 5 V, for example, is provided for charging the emergency battery, but in particular also for supplying power to all electrical/electronic components of the board. This can also be used to operate a mini computer and the communication module along with GPS. The conversion ensures a constant power supply to the respective consumers, whereby their operating voltage should be designed uniformly.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Anspruch 1 nachgeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen
-
1 in einer schematischen Ansicht erfindungsgemäßes Wakeboard ohne Akku, -
2 in einer schematischen Draufsicht ein erfindungsgemäßen Wakeboard mit eingesetztem Akku, -
3 in einer schematischen Ansicht von unten das erfindungsgemäße Wakeboard aus2 , -
4 in einer schematischen Seitenansicht, das erfindungsgemäße Wakeboard aus den2 und3 mit eingesetztem Akku, und -
5 in einer schematischen Seitenansicht, geschnitten, das erfindungsgemäße Wakeboard mit integriertem Not-Akku.
-
1 a schematic view of a wakeboard according to the invention without a battery, -
2 in a schematic top view, a wakeboard according to the invention with an inserted battery, -
3 the wakeboard according to the invention in a schematic view from below2 , -
4 in a schematic side view, the wakeboard according to the invention from the2 and3 with the battery inserted, and -
5 in a schematic side view, cut, the wakeboard according to the invention with integrated emergency battery.
Das Wakeboard ist mit einem von der Oberfläche her zugänglichen Akkufach 1 ausgestattet. Die seitlichen Wandungen 2 des Akkufachs 1 verlaufen konisch, so dass sich der Querschnitt des Akkufachs 1 zum Boden 3 hin reduziert.The wakeboard is equipped with a
In den Boden 3 des Akkufachs 1 sind weit auseinanderliegende Pins 4 integriert, die gummigelagert sind. Die Pins 4 sind weitest möglich voneinander entfernt angeordnet und dienen zur elektrischen Kontaktierung mit dem Akku 7.In the
Außerdem sind im Boden 3 Magnete 5 angeordnet, die mit ferromagnetischem Material oder mit Magneten in der Bodengruppe des Akkus 7 zusammenwirken. Die Magnete 5 sind als Permanentmagnete ausgeführt und bewirken einen sicheren Halt des Akkus 7 im Akkufach 1, wobei deren Magnetwirkung kurzzeitig durch elektrische Beaufschlagung aufhebbar ist.In addition,
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen des beanspruchten Wake- oder Surfboard sei zur Vermeidung von Wiederholungen auf die allgemeine Beschreibung verwiesen.With regard to further advantageous configurations of the claimed wakeboard or surfboard, reference is made to the general description in order to avoid repetition.
Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass das voranstehend beschriebene Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wake- oder Surfboard lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dient, diese jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel einschränkt.Finally, it should be expressly pointed out that the exemplary embodiment of the wakeboard or surfboard according to the invention described above only serves to explain the claimed teaching, but does not restrict it to the exemplary embodiment.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Akkufachbattery compartment
- 22
- seitliche Wandung des Akkufachsside wall of the battery compartment
- 33
- Boden im Akkufachbottom in the battery compartment
- 44
- Pin im Boden des Akkufachspin in the bottom of the battery compartment
- 55
- Magnet, in den Boden des Akkufachs integriertMagnet integrated into the bottom of the battery compartment
- 66
- Not-Akku, fest im Board eingebautEmergency battery permanently installed in the board
- 77
- Akkubattery pack
- 88th
- GehäuseHousing
- 99
- Displayscreen
- 1010
- Kameracamera
- 1111
- Strukturen (auf der Unterseite des Board)Structures (on the bottom of the board)
- 1212
- Einlassöffnungen (auf der Unterseite des Board)Intake vents (on the bottom of the board)
- 1313
- Bereich für den Antriebarea for the drive
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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- WO 2019/122087 A1 [0004]WO 2019/122087 A1 [0004]
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