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Stand der Technik
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In der
DE 10 2018 210 524 A1 ist ein Akkupack und ein Ladegerät beschrieben, die jeweils eine Ladezustandsanzeige aufweisen.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Akkupack mit einem Akkupackgehäuse, wobei das Akkupackgehäuse eine Schnittstelle zur lösbaren Verbindung des Akkupacks mit einer Ladevorrichtung aufweist, mit zumindest einer Akkuzelle, die in dem Akkupackgehäuse angeordnet ist, mit zumindest einer Elektronik die zur Steuerung oder Regelung des Akkupacks ausgebildet ist, mit einer Anzeigevorrichtung, die zur Anzeige einer Information an einen Benutzer ausgebildet ist. Es wird vorgeschlagen, dass die Anzeigevorrichtung derart ausgebildet ist, dass im mit der Ladevorrichtung verbundenen Zustand eine Aufladezustandsinformation anzeigbar ist. Vorteilhaft kann dadurch während des Aufladevorgangs der Ladezustand über den Akkupack angezeigt werden.
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Der Akkupack ist insbesondere Teil eines Systems, das sich aus dem Akkupack und einem Verbraucher zusammensetzt, wobei der Verbraucher während des Betriebs über den Akkupack mit Energie versorgbar ist. Der Akkupack ist insbesondere als ein Handwerkzeugmaschinenakkupack ausgebildet. Der Akkupack ist insbesondere als ein Wechselakkupack ausgebildet. Der Akkupack ist insbesondere verbindbar mit einer Ladevorrichtung zum Aufladen des Akkupacks ausgebildet. Der Akkupack, insbesondere das Akkupackgehäuse des Akkupacks, ist über eine mechanische Schnittstelle lösbar mit dem Verbraucher und/oder der Ladevorrichtung verbindbar ausgebildet. Das Akkupackgehäuse des Akkupacks kann ein oder mehrere Gehäuseteile aufweisen.
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Der Verbraucher kann als ein Gartengerät, wie beispielsweise ein Rasenmäher oder eine Heckenschere, als ein Haushaltsgerät, wie beispielsweise einem elektrischen Fensterreiniger oder Handstaubsauger, als eine Handwerkzeugmaschine, wie beispielsweise ein Winkelschleifer, ein Schrauber, eine Bohrmaschine, ein Bohrhammer, etc., als ein elektrisches Fortbewegungsmittel, wie beispielsweise ein Pedelec oder ein eBike, oder als ein Messwerkzeug, wie beispielsweise ein Laserentfernungsmessgerät, ausgebildet sein. Des Weiteren ist auch denkbar, dass der Verbraucher als ein anderes insbesondere tragbares Gerät ausgebildet ist, wie beispielsweise eine Baustellenbeleuchtung, ein Absauggerät oder ein Baustellenradio.
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Die Schnittstelle des Akkupacks weist eine mechanische Schnittstelle zur mechanischen Verbindung des Akkupacks mit dem Verbraucher und/oder dem Ladegerät und eine elektrische Schnittstelle zur elektrischen Verbindung des Akkupacks mit dem Verbraucher und/oder dem Ladegerät auf.
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Die mechanische Schnittstelle ist vorzugsweise einstückig oder einteilig mit dem Akkupackgehäuse ausgebildet. Die mechanische Schnittstelle kann an einer Außenfläche des Akkupackgehäuses angeordnet sein. Die mechanische Schnittstelle umfasst zumindest ein Verbindungselement, dass insbesondere zur kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung ausgebildet ist. Das Verbindungselement kann beispielsweise als ein Führungselement, wie beispielsweise eine Führungsschiene oder eine Führungsnut, als ein Kraftschlusselement, wie beispielsweise eine konusförmige Außengeometrie, oder als ein Rastelement, wie beispielsweise ein Rastarm, ausgebildet sein. Vorzugsweise umfasst die mechanische Schnittstelle mehrere unterschiedliche Verbindungselemente.
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Die elektrische Schnittstelle kann als eine Kontaktschnittstelle ausgebildet sein, die zumindest zwei elektrische Kontaktelement aufweist. Die elektrischen Kontaktelemente können als Leistungskontakte zur Übertragung von Strom und/oder als Signalkontakte zur Übertragung von Informationen ausgebildet sein. Es ist ebenso denkbar, dass die elektrische Schnittstelle zur induktiven Energieübertragung ausgebildet ist.
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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 lithiumbasierte Akkuzellen bzw. Li-Ion Akkuzellen, ausgebildet. Es ist ebenso denkbar, dass die Akkuzellen als Pouchzellen oder prismatische Zellen ausgebildet sind. 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.
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Die Elektronik kann beispielsweise, 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 oder einen Bewegungssensor zur Ermittlung von Bewegungen. Die Elektronik kann alternativ oder zusätzlich ein Kodierungselement, wie beispielsweise ein Kodierungswiderstand, aufweisen, das mit deinem Kodierkontakt der elektrischen Schnittstelle verbunden ist. Die Speichereinheit ist zur Speicherung von Informationen beziehungsweise Daten vorgesehen. Die Informationen können von der Elektronik ermittelt werden. Bei den Informationen kann es sich beispielsweise um einen Ladezustand des Akkupacks, eine Temperatur innerhalb des Akkupacks, eine Kodierung oder einer Restkapazität des Akkupacks handeln. Es ist zudem denkbar, dass die Elektronik dazu ausgebildet ist, den Lade- und/oder Entladevorgang des Akkupacks zu regeln oder zu steuern. Insbesondere weist die Elektronik des Akkupacks eine Leiterplatte auf, auf der mehrere elektronische Komponente angeordnet sind. Die Leiterplatte kann als ein eine starre oder als eine flexible PCB ausgebildet sein. Es ist denkbar, dass die Elektronik mehrere Leiterplatten, beispielsweise eine starre PCB und eine flexible PCB aufweist. Die Elektronik umfasst insbesondere ein BMS (Batteriemanagementsystem) zur Überwachung, Regelung und Schutz der Akkuzellen. Die Elektronik ist insbesondere derart mit den Akkuzellen verbunden, dass eine Einzelzellenüberwachung möglich ist.
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Die Anzeigevorrichtung umfasst vorzugsweise sämtliche Anzeigeelemente des Akkupacks. Insbesondere umfasst die Anzeigevorrichtung sämtliche Anzeigeelemente, die über die Elektronik steuerbar sind. Die Anzeigevorrichtung weist insbesondere eine Ladezustandsanzeige auf, die zur Anzeige des Ladezustands des Akkupacks ausgebildet ist. Im Zusammenhang dieser Anmeldung soll unter einem Ladezustand des Akkupacks ein Ladezustand des Akkupacks im nicht mit dem Verbraucher und/oder nicht mit der Ladevorrichtung verbundenen Zustand verstanden werden. Die Ladezustandsanzeige kann beispielsweise als eine manuell steuerbare Ladezustandsanzeige ausgebildet sein, die über eine manuelle Betätigung eines Betätigungselements durch einen Benutzer aktivierbar ist. Das Betätigungselement kann beispielsweise als ein Knopf oder als eine Taste ausgebildet sein. Das Betätigungselement ist vorzugsweise beweglich am Akkupackgehäuse befestigt und/oder einstückig mit diesem ausgebildet. Das Betätigungselement kann mechanisch, kapazitiv, induktiv, magnetisch, etc. betätigbar ausgebildet sein. Das Betätigungselement ist vorzugsweise mit einem Schaltelement auf der Elektronik des Akkupacks verbunden, wobei über eine Betätigung des Betätigungselements das Schaltelement schaltbar ausgebildet ist. Alternativ ist auch denkbar, dass die Ladezustandsanzeige als eine automatische Ladezustandsanzeige ausgebildet ist. Die automatische Ladezustandsanzeige ist insbesondere über ein Sensorelement steuerbar ausgebildet. Beispielsweise kann die Elektronik des Akkupacks ein Bewegungssensor, insbesondere einen Beschleunigungssensor aufweisen, wobei basierend auf einer Bewegungsgröße des Bewegungssensors die Anzeigevorrichtung durch die Elektronik aktiviert und/oder deaktiviert wird. Die Elektronik kann zudem eine Kommunikationsschnittstelle aufweisen, über die der Akkupack mit einer externen Vorrichtung vorzugsweise drahtlos verbindbar ist. Die Kommunikationsschnittstelle kann beispielsweise als eine Bluetooth-, als eine WLAN- und/oder als ein Mobilfunknetz-Kommunikationsschnittstelle ausgebildet sein. Die externe Vorrichtung kann beispielsweise als ein Smartphone, eine Computereinheit, ein Rechennetzwerk oder eine Cloud ausgebildet sein.
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Die Anzeigevorrichtung kann ein einziges Anzeigeelement, insbesondere einen Bildschirm, beispielsweise ein LCD- oder ein LED-Bildschirm aufweisen. Alternativ ist auch denkbar, dass die Anzeigeelemente als einzelne Leuchtelemente, insbesondere als einzelne Leuchtdioden, ausgebildet sind. Die Anzeigeelemente können direkt auf der Leiterplatte der Elektronik angeordnet sein. Alternativ ist auch denkbar, dass die Anzeigeelemente über eine Kabelverbindung mit der Elektronik des Akkupacks verbunden sind. Die Anzeigeelemente können einfarbig oder mehrfarbig ausgebildet sein.
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Bei der Aufladezustandsinformation handelt es sich insbesondere um einen Aufladezustand beziehungsweise um einen Ladezustand der Akkuzellen während des Aufladens der Akkuzellen.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Akkupack ein Betätigungselement aufweist, das zur kurzzeitigen Aktivierung der Anzeigevorrichtung ausgebildet ist. Vorteilhaft kann dadurch eine manuelle Ladezustandsanzeige durch den Benutzer gesteuert werden. Unter kurzzeitig soll dabei verstanden werden, dass die Anzeigevorrichtung bei Betätigung des Betätigungselements für einen zeitlich begrenzten Zeitraum, beispielsweise unter 1 m, vorzugsweise unter 15 s, aktiviert wird.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Anzeigevorrichtung im mit der Ladevorrichtung verbundenen Zustand automatisch aktivierbar ist. Die automatische Aktivierung kann beispielsweise durch die mechanische Verbindung und/oder die elektrische Verbindung des Akkupacks mit der Ladevorrichtung erfolgen. Insbesondere erfolgt die automatische Aktivierung der Anzeigevorrichtung vor einem Beginn des Aufladevorgangs.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die automatische Aktivierung während des Ladevorgangs erfolgt, wobei eine Deaktivierung nach dem Ladevorgang erfolgt. Vorteilhaft ist dadurch keine zusätzliche Handlung durch den Benutzer notwendig.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Anzeigevorrichtung zumindest zwei Anzeigeelemente aufweist, wobei zumindest eines der Anzeigeelemente nur automatisch aktivierbar ist. Die Anzeigevorrichtung kann beispielsweise eine Fehleranzeige aufweisen, über die eine Warn- oder Fehlerinformation anzeigbar ist. Die automatischen Anzeigeelemente sind vorzugsweise der Fehleranzeige zugeordnet. Alternativ ist auch denkbar, dass die Anzeigevorrichtung eine Verbindungsanzeige aufweist, die dazu ausgebildet ist, einen Verbindungsstatus des Akkupacks oder des Akkupacks und der Ladevorrichtung mit einer externen Vorrichtung anzuzeigen. Es ist zudem denkbar, dass die zusätzlichen automatischen Anzeigeelemente im nicht mit der Ladevorrichtung verbundenen Zustand im Wesentlichen funktionslos sind. Beispielsweise kann die Kommunikationsschnittstelle in der Ladevorrichtung angeordnet sein, sodass die Verbindungsanzeige im nicht mit der Ladevorrichtung verbundenen Zustand nicht aktivierbar ist.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Aufladezustandsinformation als ein Aufladezustand der Akkupacks während des Ladevorgangs ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die Aufladezustandsinformation als eine Fehlerinformation oder als eine Verbindungsinformation ausgebildet ist.
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Zudem betrifft die Erfindung ein System aufweisend einen Akkupack wie zuvor beschrieben und eine Ladevorrichtung. Es wird vorgeschlagen, dass die Ladevorrichtung keine Anzeigevorrichtung, insbesondere keine Anzeigevorrichtung zur Anzeige des Ladezustands, aufweist. Vorteilhaft kann dadurch eine kompaktere Bauweise der Ladevorrichtung realisiert werden. Vorzugsweise weist die Ladevorrichtung kein Anzeigeelemente auf.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Anzeigevorrichtung des Akkupacks im mit der Ladevorrichtung verbundenen Zustand automatisch aktiviert ist.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die Ladevorrichtung ein Gehäuse aufweist, wobei das Gehäuse ein Lichtleitelement aufweist, wobei das Lichtleitelement dazu ausgebildet ist, ein von der Anzeigevorrichtung emittiertes Lichtsignal weiterzuleiten und/oder umzuleiten. Das Lichtleitelement kann beispielsweise als eine spiegelnde Oberfläche ausgebildet sein, welche das Lichtsignal der Anzeigevorrichtung reflektiert. Alternativ kann das Lichtleitelement auch als ein transparentes Gehäuseelement des Gehäuses der Ladevorrichtung ausgebildet sein, beispielsweise aus einem transparenten Kunststoff.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Ladevorrichtung eine Elektronik aufweist, wobei die Elektronik der Ladevorrichtung dazu ausgebildet, die Anzeigevorrichtung des Akkupacks anzusteuern. Vorteilhaft kann dadurch eine Fehlerinformation oder eine Verbindungsinformation der Ladevorrichtung über den Akkupack, insbesondere über die Anzeigevorrichtung des Akkupacks angezeigt werden.
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Figurenliste
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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. Unterschiedliche Ausführungsformen werden mit einem zusätzlichen Buchstaben gekennzeichnet.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Seitenansicht einer Handwerkzeugmaschine im mit einem Akkupack verbundenen Zustand;
- 2 eine Vorderansicht des Akkupacks gemäß 1;
- 3 eine perspektivische Ansicht des Akkupacks im mit einer Ladevorrichtung verbundenen Zustand;
- 4a eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Akkupacks im mit einer weiteren Ausführungsform einer Ladevorrichtung verbundenen Zustand;
- 4b eine Anzeigevorrichtung des Akkupacks gemäß 4a.
- 5a eine alternative Ausführungsform eines Akkupacks;
- 5b eine perspektivische Ansicht des Akkupacks gemäß 5a im mit einer alternativen Ausführungsform einer Ladevorrichtung verbundenen Zustand;
- 5c eine perspektivische Ansicht gemäß 5b, wobei der Akkupack in einem Teilschnitt gezeigt ist.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist eine Seitenansicht eines Systems 10 bestehend aus einem als eine Handwerkzeugmaschine 12 ausgebildeten Verbraucher 14 und einem als ein Handwerkzeugmaschinenakkupack 16 ausgebildeten Akkupack 18 gezeigt. Die Handwerkzeugmaschine 12 ist somit als eine Akku-Handwerkzeugmaschine ausgebildet und wird im Betrieb über den Akkupack 18 mit Energie versorgt. Die Handwerkzeugmaschine 12 weist kein Netzkabel zur Verbindung der Handwerkzeugmaschine 12 mit einem Stromnetz auf.
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Die Handwerkzeugmaschine 12 weist eine Akkuschnittstelle 13 zur mechanischen und elektrischen Verbindung der Handwerkzeugmaschine 12 mit dem Akkupack 18 auf. Der Akkupack 18 weist eine Schnittstelle 19 zur mechanischen und elektrischen Verbindung des Akkupacks 18 mit der Handwerkzeugmaschine 12 auf. Die Schnittstelle 19 des Akkupacks 18 und die Akkuschnittstelle 13 der Handwerkzeugmaschine 12 sind korrespondierend zueinander ausgebildet.
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Die Handwerkzeugmaschine 12 und der Akkupack 18 weisen jeweils eine mechanische Schnittstelle 20, 22 auf, über die die beiden Komponenten des Systems 10 miteinander lösbar verbunden sind. Der Akkupack 18 ist somit als ein Wechselakkupack ausgebildet und kann durch einen gleichen oder einen ähnlichen Akkupack ausgewechselt werden. Die Handwerkzeugmaschine 12 ist beispielhaft als ein Bohrhammer 24 ausgebildet.
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Die Handwerkzeugmaschine 12 weist ein Gehäuse 26 auf, an dessen rückseitigem Ende ein Handgriff 28 mit einem Betriebsschalter 30 zum Ein- und Ausschalten der Handwerkzeugmaschine 12 angeordnet ist. Am vorderen Ende des Gehäuses 26 der Handwerkzeugmaschine 12 ist eine Werkzeugaufnahme 31 angeordnet, die zur Aufnahme eines Einsatzwerkzeugs 32 vorgesehen ist. Zwischen dem Handgriff 28 und der Werkzeugaufnahme 31 ist eine einen Elektromotor 34 und ein Getriebe 36 aufweisende Antriebseinheit 38 angeordnet. Das Getriebe 36 umfasst eine Schlagwerkeinheit 40 und ist oberhalb des Elektromotors 34 angeordnet. Die Schlagwerkeinheit 40 umfasst ein pneumatisches Schlagwerk. Unterhalb des Elektromotors 34 ist eine Elektronik 42 angeordnet, über die die Handwerkzeugmaschine 12 regel- oder steuerbar ist. Der Akkupack 18 ist unterhalb des Handgriffs 28 und benachbart zu der Elektronik 42 angeordnet.
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Der Akkupack 18 und der Verbraucher 14 weisen jeweils eine zueinander korrespondierende elektrische Schnittstelle 44, 46 auf, über die der Akkupack 18 elektrisch mit dem Verbraucher 14, insbesondere der Elektronik 42 des Verbrauchers 14, verbindbar ist. Im miteinander verbundenen Zustand stellt der Akkupack 18 die Energieversorgung für den Verbraucher 14 bereit.
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In 2 ist eine Vorderansicht des Akkupacks 18 zu sehen.
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Der Akkupack 18 ist über die mechanische Schnittstelle 22 mechanisch mit dem Verbraucher 14 lösbar verbunden. Der Akkupack 18 weist ein Akkupackgehäuse 48 auf, das beispielhaft mehrteilig ausgebildet ist. Das Akkupackgehäuse 48 besteht aus einem kunststoffhaltigen Gehäusematerial. Vorzugsweise ist das Akkupackgehäuse 48 aus einem Polycarbonat oder einem Polyethylen mit hoher Dichte (HD PE) ausgebildet. Das Akkupackgehäuse 48 ist insbesondere als ein Außengehäuse ausgebildet.
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Auf der Vorderseite des Akkupacks 18 ist eine Anzeigevorrichtung 56 angeordnet. Die Anzeigevorrichtung 56 weist beispielhaft eine Ladezustandsanzeige 58 auf, über die der Ladezustand des Akkupacks 18 anzeigbar ist. Die Ladezustandsanzeige 58 umfasst beispielhaft drei Anzeigeelemente 59, die benachbart zueinander angeordnet sind. Die Anzeigeelemente 59 sind beispielhaft als einfarbige Leuchtdioden ausgebildet, die eine grüne Farbe aufweisen. Zudem umfasst die Ladezustandsanzeige 58 ein Betätigungselement 62, über das die Ladezustandsanzeige 58, insbesondere die Anzeigeelemente 59, aktivierbar sind. Das Betätigungselement 62 ist beispielhaft als ein Knopf ausgebildet. Die Anzeigeelemente 59 sind somit als manuell betätigbare Anzeigeelemente ausgebildet. Das Betätigungselement 62 ist von außen berührbar ausgebildet. Das Betätigungselement 62 ist mit einem nicht dargestellten Schaltelement, dass auf einer Leiterplatte (nicht dargestellt) einer Elektronik 54 des Akkupacks 18 angeordnet ist, derart verbunden, dass das Schaltelement über das Betätigungselement 62 betätigbar ist. Über das betätigte Schaltelement wird durch die Elektronik 54 des Akkupacks 18 die Anzeigeelemente 59 angesteuert und im nicht mit der Ladevorrichtung verbundenen Zustand wird der Ladezustand des Akkupacks 18 angezeigt. Wird beispielhaft bei Betätigung kein Anzeigeelement 59 aktiviert, wird ein leere Akkupack angezeigt. Werden bei Betätigung all Anzeigeelemente 59 aktiviert, so wird ein voller Akkupack angezeigt. Die Elektronik 54 der Handwerkzeugmaschine 12 weist zudem ein BMS zur Überwachung des Akkupacks 18 auf.
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Das Akkupackgehäuse 48 des Akkupacks 18 umfasst die mechanische Schnittstelle 22. Der Akkupack 18 ist beispielhaft als ein Schiebeakkupack ausgebildet. Der Akkupack 18 wird zur Verbindung mit der Handwerkzeugmaschine 12 entlang einer Verbindungsrichtung 23 (siehe 1) auf die Handwerkzeugmaschine 12 geschoben.
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Die mechanische Schnittstelle 22 weist ein paar Halteelemente 64 auf, an denen der Akkupack 18 im mit der Handwerkzeugmaschine 12 verbundenen Zustand gehalten wird. Die Halteelemente 64 sind beispielhaft als Führungsschienen 66 ausgebildet. Die Halteelemente 64 erstrecken sich im Wesentlichen parallel zu der Verbindungsrichtung 23 des Akkupacks 18. Im mit der Handwerkzeugmaschine 12 verbundenen Zustand liegen nicht dargestellte Führungsschienen der mechanischen Schnittstelle 20 der Handwerkzeugmaschine 12 an den Führungsschienen 66 an.
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Zudem weist die mechanische Schnittstelle 22 des Akkupacks 18 ein Verriegelungselement 68 auf. Das Verriegelungselement 68 ist beweglich, insbesondere rotatorisch beweglich, im Akkupackgehäuse 48 des Akkupacks 18 gelagert. Das Verriegelungselement 68 ist zur Verriegelung des Akkupacks 18 mit der Handwerkzeugmaschine 12 im verbundenen Zustand ausgebildet. Das Verriegelungselement 68 ist beispielhaft als ein Rastelement ausgebildet, das in eine nicht dargestellte Ausnehmung im Gehäuse 26 der Handwerkzeugmaschine 12 einrastet. Zur Lösung dieser kraft- und formschlüssigen Verbindung weist der Akkupack 18 ein Betätigungselement (nicht dargestellt, an der Rückseite angeordnet) auf, das mechanisch mit dem Verriegelungselement 68 gekoppelt ist und über welches das Verriegelungselement 68 im verbundenen Zustand aus der Ausnehmung heraus bewegt werden kann. Das Betätigungselement ist beispielhaft als ein Tastelement ausgebildet und parallel zu der Verbindungsrichtung 23 bedienbar.
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Die Führungsschienen 66 sind benachbart zu Führungsnuten 70 angeordnet. Die Führungsnuten 70 erstrecken sich parallel zu den Führungsschienen 66 entlang der Verbindungsrichtung 23. Die Führungsnuten 70 sind zum Eingriff mit korrespondierenden Führungsschienen (nicht dargestellt) der Handwerkzeugmaschine vorgesehen. Die Führungsschienen 66, die Führungsnuten 70 und das Verriegelungselement 68 sind dabei beispielhafte Ausführungsformen für Verbindungselemente für Akkuschnittstellen.
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Der Akkupack 18 umfasst beispielhaft zehn Akkuzellen (nicht dargestellt), die in dem Akkupackgehäuse 48 angeordnet sind. Der Akkupack 18 ist als ein 18 V Akkupack ausgebildet. Die Akkuzellen sind in zwei Lagen, die übereinanderliegen, angeordnet und erstrecken sich senkrecht zu der Verbindungsrichtung 23.
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Die elektrische Schnittstelle 46 des Akkupacks 18 weist beispielhaft fünf elektrische Kontaktelemente 80 auf. Die elektrischen Kontaktelemente 80 des Akkupacks 18 sind auf einer weiteren Leiterplatte (nicht dargestellt) der Elektronik 54 angeordnet. Die Leiterplatten sind beispielsweise über eine Kabelverbindung miteinander verbunden. Die fünf elektrischen Kontaktelementen 80 sind zwischen den Halteelementen 64 angeordnet. Die elektrischen Kontaktelemente 80 sind zumindest teilweise zur Verbindung mit nicht dargestellten elektrischen Kontaktelementen der elektrischen Schnittstelle 44 der Handwerkzeugmaschine 12 oder einer Ladevorrichtung (siehe 3) ausgebildet. Zwei der elektrischen Kontaktelemente 80 sind als Leistungskontakte 82 ausgebildet, über welche im Betrieb ein elektrischer Strom zur Versorgung der Handwerkzeugmaschine 12 mit Energie fließt. Drei der elektrischen Kontakteelemente 80 sind als Zusatzkontakte 84 ausgebildet. Einer der Zusatzkontakte ist dabei zur Übermittlung einer Temperaturkenngröße als Temperaturkontakt ausgebildet. Die anderen beiden Zusatzkontakte sind als Kodierkontakte ausgebildet und mit einem Kodierwiderstand verbunden. Die Kodierkontakte sind zudem als Signalkontakte ausgebildet, über die Daten zwischen dem Akkupack 18 und dem mit dem Akkupack 18 verbundenen Verbraucher oder Ladevorrichtung 100 übertragbar sind.
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In 3 ist der Akkupack 18 im mit einer Ladevorrichtung 100 verbundenen Zustand gezeigt. Die Ladevorrichtung 100 weist ein Gehäuse 102 auf. Die Ladevorrichtung 100 umfasst ein nicht dargestelltes Netzkabel, über das die Ladevorrichtung mit einer Energiequelle, beispielsweise einem Stromnetz, verbindbar ist.
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Die Ladevorrichtung 100 umfasst eine Elektronik 104, die in dem Gehäuse 102 angeordnet ist. Die Elektronik 104 umfasst zumindest einen AC-DC Wandler zur Umwandlung einer Wechselspannung der Energiequelle in eine Gleichspannung zum Aufladen des Akkupacks 18.
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Die Ladevorrichtung 100 weist eine Akkuschnittstelle 106 auf, die zur mechanischen und elektrischen Verbindung der Ladevorrichtung 100 mit dem Akkupack 18 ausgebildet ist. Die Akkuschnittstelle 106 der Ladevorrichtung 100 entspricht dabei im Wesentlichen der Akkuschnittstelle 13 der Handwerkzeugmaschine 12. Die Akkuschnittstelle 106 ist korrespondierend zu der Schnittstelle 19 des Akkupacks 18 ausgebildet. Insbesondere umfasst die Schnittstelle 19 vier elektrische Kontaktelemente (nicht dargestellt), wobei die zwei äußeren elektrischen Kontaktelemente als Leistungskontakte ausgebildet sind. Die zwei inneren Kontaktelemente sind beispielsweise als ein Temperaturkontakt und ein Signalkontakt ausgebildet.
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Die Ladevorrichtung 100 umfasst keine Anzeigevorrichtung und keine Anzeigeelemente. Die Anzeige des Aufladezustands des Akkupacks während des Aufladevorgangs erfolgt über die Anzeigevorrichtung 56 des Akkupacks 18, insbesondere über die Ladezustandsanzeige 58 des Akkupacks 18.
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Die Elektronik 104 der Ladevorrichtung 100 ist über den Signalkontakt mit der Elektronik 54 des Akkupacks 18 derart verbunden, dass die Anzeigevorrichtung 56 des Akkupacks 18 über die Elektronik 104 der Ladevorrichtung 100 steuerbar ist. Im mit der Ladevorrichtung 100 verbundenen Zustand ist das Betätigungselement 62 der Anzeigevorrichtung 56 derart deaktiviert, dass über eine manuelle Betätigung keine Aktivierung des Ladezustandsanzeige 58 des Akkupacks erfolgt. Die Ladezustandsanzeige 58 des Akkupacks 18 wird im mit der Ladevorrichtung 100 verbundenen Zustand automatisch über die Elektronik 104 der Ladevorrichtung 100 gesteuert und insbesondere bei Beginn des Ladevorgangs aktiviert.
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Das Gehäuse 102 der Ladevorrichtung 100 weist zudem ein Lichtleitelement 108 auf, das an der Außenfläche des Gehäuses 102 angeordnet ist. Das Lichtleitelement 108 ist reflektierend oder spiegelnd ausgebildet. Das Lichtleitelement 108 kann aus einem metallischen Werkstoff oder aus Kunststoff bestehen, wobei das Lichtleitelement 108 einen größeren Anteil des Lichtsignals der Anzeigevorrichtung 56 reflektiert als das angrenzende Gehäuse 102 der Ladevorrichtung 100. Das Gehäuse der Ladevorrichtung 100 ist beispielhaft aus einem schwarzen Kunststoff ausgebildet. Das Lichtleitelement 108 ist insbesondere derart angeordnet, dass das Lichtsignal der Anzeigevorrichtung 56 des Akkupacks 18 im mit der Ladevorrichtung 100 verbundenen Zustand aus einem anderen Winkel und/oder in einem anderen Winkelbereich durch den Benutzer betrachtbar ist.
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In 4a ist eine alternative Ausführungsform des Akkupacks 18 und eine alternative Ausführungsform der Ladevorrichtung 100 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. In 4b ist zur besseren Veranschaulichung die Anzeigevorrichtung 56a der Akkupacks 18a in einer vergrößerten Ansicht gezeigt.
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Der Akkupack 18a unterscheidet sich von dem zuvor beschriebenen Akkupack 18 insbesondere durch die Ausbildung der Anzeigevorrichtung 56a. Die Anzeigevorrichtung 56a weist eine Ladezustandsanzeige 58a, eine Fehleranzeige 90a und eine Verbindungsanzeige 92a auf.
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Die Ladezustandsanzeige 58a weist ein einzelnes Anzeigeelement 59a auf, das im nicht mit der Ladevorrichtung 100a verbundenen Zustand manuell über ein Betätigungselement 62a betätigbar ausgebildet ist. Das Anzeigeelement 59a ist beispielhaft als ein RGB-Leuchtdiode und somit mehrfarbig ausgebildet. Der Ladezustand oder der Aufladezustand des Akkupacks 18a ist somit nicht über die Anzahl der aktiven Anzeigeelemente, sondern über die Farbe der Anzeigeelemente anzeigbar ausgebildet. Wie zuvor beschrieben wird im mit der Ladevorrichtung 100a verbundenen Zustand der Aufladezustand des Akkupacks 18 während des Aufladens über die Anzeigevorrichtung 56a des Akkupacks 18 angezeigt.
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Die Fehleranzeige 90a weist beispielhaft ebenso ein einzelnes Anzeigeelement 91a auf, das als eine RGB-Leuchtdiode ausgebildet ist. Die Fehleranzeige 90a ist nicht über ein Betätigungselement aktivierbar ausgebildet und wird über die Elektronik des Akkupack 18a und über die Elektronik der Ladevorrichtung 100a angesteuert. Insbesondere ist die Fehleranzeige 90a derart ausgebildet, dass im mit dem Akkupack 18a verbundenen Zustand eine Fehlerinformation des Akkupacks 18a anzeigbar ist und im mit der Ladevorrichtung 100a verbundenen Zustand des Akkupacks 18a eine Fehlerinformation der Ladevorrichtung 100a anzeigbar ist. Bei der Fehlerinformation kann es sich beispielsweise um eine zu hohe oder zu geringe Temperatur des Akkupacks 18a handeln. Es ist ebenso denkbar, dass über die Fehlerinformation ein Defekt des Akkupacks 18a oder der Ladevorrichtung 100a anzeigbar ist. Alternativ ist ebenso denkbar, dass ein Defekt des Akkupacks 18a, ein Defekt der Ladevorrichtung 100a und eine Überhitzung des Akkupacks 18a mittels unterschiedlicher Farben angezeigt wird.
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Die Verbindungsanzeige 92a weist beispielhaft ein einziges Anzeigeelement 93a auf, das beispielhaft als eine RGB-Leuchtdiode ausgebildet ist. Die Verbindungsanzeige 92a ist zur Anzeige einer Verbindungsinformation ausgebildet. Die Elektronik 104a der Ladevorrichtung 100a weist eine Kommunikationsschnittstelle 110a in Form einer Bluetooth-Schnittstelle auf. Über die Kommunikationsschnittstelle 110a können Daten der Ladevorrichtung 100a und/oder des Akkupacks 18a an eine externe Vorrichtung, beispielsweise einem Smartphone, übertragen werden. Das aktive Anzeigeelement 93a zeigt dabei über die Verbindungsinformation an, dass eine aktive Verbindung zwischen der Ladevorrichtung 100a und der externen Vorrichtung vorliegt. Da der Akkupack 18 keine Kommunikationsschnittstelle aufweist, ist das Anzeigeelement 93a des Akkupacks 18a nur im mit der Ladevorrichtung 100a verbundenen Zustand aktivierbar.
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Die Ladevorrichtung 100a weist ein Gehäuse 102a auf, das beispielsweise sechs Akkuschnittstelle 106a zur gleichzeitigen Verbindung mit sechs Akkupacks 18 V aufweist. Dabei sind jeweils drei Akkuschnittstellen 106a auf einer Seite der Ladevorrichtung 100a angeordnet.
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Die Akkupacks 18a werden derart in die Akkuschnittstellen 106a zur Verbindung eingeschoben, dass die Anzeigevorrichtungen 56a der Akkupacks 18 auf eine Standfläche 112a der Ladevorrichtung 100a gerichtet sind. Die Ladevorrichtung 100a weist ein Lichtleitelement 108a auf, dass auf einer der Standfläche 112a gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 102a der Ladevorrichtung 100a angeordnet ist. Das Lichtleitelement 108a ist wie bereits zuvor beschrieben reflektierend ausgebildet, sodass die Informationen der Anzeigevorrichtung 56a über einen Blick in Richtung der Standfläche 112a ablesbar sind.
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In 5a ist eine alternative Ausführungsform des Akkupacks 18 in einer Vorderansicht gezeigt. Der Akkupack 18b unterscheidet sich von dem zuvor beschriebenen Akkupack 18 durch die Anordnung und die Ausbildung der Anzeigevorrichtung 56b.
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Die Anzeigevorrichtung 56b ist auf einer Seite des Akkupacks 18b angeordnet, auf der auch die mechanische Schnittstelle 22b des Akkupacks 18b angeordnet ist.
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Die Anzeigevorrichtung 56b weist beispielhaft nur eine Ladezustandsanzeige 58b auf. Es wäre allerdings ebenso denkbar, dass die Anzeigevorrichtung 56b zusätzlich eine Fehleranzeige und/oder eine Verbindungsanzeige aufweist. Die Ladezustandsanzeige 58a weist beispielhaft vier Anzeigeelemente 59b auf. Über die Anzahl an aktivierten Anzeigeelementen 59b ist der Ladezustand anzeigbar ausgebildet.
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Die Anzeigevorrichtung 56b umfasst beispielhaft kein Betätigungselement, das von einem Benutzer zur Aktivierung der Ladezustandsanzeige 58b betätigbar ist. Die Aktivierung der Ladezustandsanzeige 58b erfolgt beispielhaft automatisch, wobei der Akkupack 18b, insbesondere die Elektronik 54b des Akkupacks 18b, einen Bewegungssensor in Form eines Beschleunigungssensors aufweist. Alternativ oder zusätzlich ist auch eine Aktivierung des Ladezustandsanzeige 58b durch eine elektrische Kontaktierung denkbar. Wird von der Elektronik 54b des Akkupacks 18b mittels des von dem Bewegungssensor erfassten Signals eine Bewegung erfasst, wird die Anzeigevorrichtung 56b bzw. die Ladezustandsanzeige 58b durch die Elektronik 54b aktiviert.
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In 5b ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform der Ladevorrichtung 100 im mit dem Akkupack 10b gemäß 5a verbundenen Zustand gezeigt. Zur besseren Veranschaulichung ist der Akkupack 10b in 5c in einem perspektivischen Teilschnitt gezeigt.
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Durch die Anordnung der Anzeigevorrichtung 56b des Akkupacks 10b auf der Seite, auf der die mechanische Schnittstelle 22b des Akkupacks 10b angeordnet ist, wird die Anzeigevorrichtung 56b des Akkupacks 10b im verbundenen Zustand verdeckt.
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Die Ladevorrichtung 100b unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen Ladevorrichtung 100 gemäß 3 insbesondere durch die Ausbildung der Lichtleitelemente 114b.
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Die Ladevorrichtung 100b weist beispielhaft je Anzeigeelement 59b des Akkupacks 10b ein Lichtleitelement 114b auf. Die Lichtleitelemente 114b sind nicht reflektierend ausgebildet. Es wäre allerdings denkbar, dass die Lichtleitelemente 114b teilweise reflektierend ausgebildet sind. Die Lichtleitelemente 114b sind insbesondere transparent ausgebildet. Die Lichtleitelemente 114b sind vorzugsweise aus einem Kunststoff ausgebildet.
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Die Lichtleitelemente 114b sind derart angeordnet, dass die jeweiligen Anzeigeelemente 59b des Akkupacks 10b im verbundenen Zustand benachbart zu den Lichtleitelementen 114b angeordnet sind, insbesondere wie gezeigt an bzw. auf den Lichtleitelementen 114b anliegen. Das von den Anzeigeelementen 59b emittierte Licht wird von den Lichtleitelementen 114b derart aufgenommen, dass die Lichtleitelemente 114b leuchten und somit über die Lichtleitelemente 114b im verbundenen Zustand eine Aufladezustandsinformation wie zuvor beschrieben anzeigbar ist. Durch die Lichtleitelemente 114b wird somit das Licht weitergeleitet bzw. innerhalb der jeweiligen Lichtleitelemente 114b gestreut.
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Die Lichtleitelemente 114b können sich wie gezeigt durchgehend auf der Oberfläche des Gehäuses 102b der Ladevorrichtung 100b erstrecken oder auch teilweise innerhalb des Gehäuses 102b der Ladevorrichtung 100b verlaufen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102018210524 A1 [0001]
