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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrrad und einen Fahrradhalter. Insbesondere betrifft die Erfindung das Aufladen eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrrads.
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Ein Fahrrad umfasst einen elektrischen Energiespeicher, mit dessen Energie ein Antriebsmotor betrieben werden kann. Zum Aufladen des elektrischen Energiespeichers kann dieser mit einer externen Stromquelle verbunden werden. Es wurde vorgeschlagen, einen solchen elektrischen Energiespeicher induktiv aufzuladen, um das Herstellen oder Lösen elektrischer Kontakte zu vermeiden.
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Beispielsweise zeigt
DE 10 2016 225942 A1 ein Fahrrad mit einer Spule zur induktiven Aufladung eines Energiespeichers, wobei die Spule nahe an einem Tretlager des Fahrrads angebracht ist.
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Nach einem weiteren Vorschlag wird ein Vorderrad des Fahrrads in einem Fahrradständer vertikal gehalten, während Energie mittels Sender- und Empfängerspulen im Bereich des Vorderrads übertragen wird. Nach noch einem anderen Vorschlag umfasst das Fahrrad einen zweibeinigen Hauptständer, in den Empfängerspulen eingebaut sind, die zielgenau auf bodennahe Sendespulen aufgesetzt werden können.
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Bekannte Techniken erfordern jedoch relativ viel Platz, um das Fahrrad geeignet mit einem ortsfesten Ladesystem zu verbinden. Außerdem sind sie vielfach unflexibel und erfordern eine genaue manuelle Positionierung des Fahrrads gegenüber der Ladeeinrichtung.
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Eine der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Angabe einer verbesserten Technik zur Aufladung eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrrads, wenn dieses abgestellt ist. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.
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Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Fahrrad einen elektrischen Energiespeicher und eine induktive Ladeeinrichtung, wobei die Ladeeinrichtung eine Spule zur Bereitstellung eines elektrischen Stroms auf der Basis eines elektromagnetischen Wechselfelds und einen Laderegler umfasst, der dazu eingerichtet ist, einen von der Spule bereitgestellten elektrischen Strom zu wandeln, um den Energiespeicher aufzuladen. Dabei umfasst das Fahrrad einen Rahmen und die Spule ist an einer Unterseite eines Rahmenabschnitts angebracht.
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Erfindungsgemäß kann das Fahrrad im Bereich der Spule auf ein externes induktives Ladegerät aufgelegt werden, sodass das Fahrrad gleichzeitig mechanisch gehalten ist. Der Rahmenabschnitt befindet sich weiter bevorzugt über einem Schwerpunkt des Fahrrads, sodass dieses stabil am Rahmenabschnitt gehalten werden kann.
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Es ist besonders bevorzugt, dass der Rahmenabschnitt von einem Oberrohr oder einem Unterrohr des Rahmens umfasst ist. Dabei wird allgemein von einem Diamantrahmen ausgegangen, der ein Sattelrohr aufweist, welches den Sattel mit einem Tretlager verbindet, ein Lenkrohr, durch das eine drehbare Gabel für ein Vorderrad geführt ist, sowie ein Oberrohr und ein Unterrohr, die jeweils das Sattelrohr mit dem Lenkrohr verbinden. Der Rahmen kann auch anders geformt sein und der Rahmenabschnitt kann auch an einem anderen Rohr des Rahmens liegen. Der Rahmen umfasst üblicherweise ein metallisches Material wie Stahl oder Aluminium, kann jedoch auch ein nichtmetallisches Material umfassen, beispielsweise einen faserverstärkten Kunststoff oder Holz. Fahrräder mit Rohrrahmen sind weit verbreitet und können zur vorteilhaften Anbringung der Spule am Fahrrad genutzt werden. Gleichzeitig kann das Fahrrad an einem solchen Rahmenabschnitt leicht mechanisch befestigt werden.
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Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Spule in Längsrichtung des Fahrrads nahe an einem Schwerpunkt des Fahrrads angebracht ist, sodass keine weitere Stütze zum Halten des Fahrrads erforderlich ist. Insbesondere kann das Fahrrad auf diese Weise stabil gehalten sein, ohne dass ein Rad, ein Pedal, oder ein anderer Abschnitt kraftschlüssig mit einem Umfeld verbunden ist. In einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich der Rahmenabschnitt im Wesentlichen oberhalb des Schwerpunkts oder am Schwerpunkt.
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Der Rahmenabschnitt kann so gewählt sein, dass er an der genannten Stelle liegt, wenn das Fahrrad vollständig zusammengebaut und unbeladen ist. In einer anderen Ausführungsform kann der Rahmenabschnitt auch an der genannten Stelle liegen, wenn ein Teil des Fahrrads demontiert ist, insbesondere wenn ein Vorderrad vom Rahmen abgenommen ist. So kann das Fahrrad leicht platzsparend aufbewahrt werden, beispielsweise an Bord eines Kraftfahrzeugs, während gleichzeitig sein Energiespeicher elektrisch aufgeladen werden kann.
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Die mechanische Halterung des Fahrrads an dem Rahmenabschnitt kann im Wesentlichen punktförmig sein oder auch eine vorbestimmte Ausdehnung in Längsrichtung des Fahrrads aufweisen. Dadurch kann eine Tendenz des Fahrrads, um eine Querachse zu pendeln oder zu nicken, reduziert sein. Beispielsweise kann der Rahmenabschnitt ca. zehn Zentimeter lang sein, wobei das Fahrrad an beiden Enden oder entlang des Rahmenabschnitts mechanisch gehalten ist. In noch einer Ausführungsform wird das Fahrrad an zwei in Längsrichtung voneinander entfernten Punkten am Rahmenabschnitt gehalten.
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Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Spule mittels eines Gehäuses abgedeckt ist, das dazu eingerichtet sein kann, zumindest einen Teil des Eigengewichts des Fahrrads zu tragen. Bevorzugt kann das Gehäuse das gesamte Eigengewicht des Fahrrads sowie weiter bevorzugt einen vorbestimmten Mehrbetrag übermitteln. So kann vermieden werden, dass die Spule unter dem Gewicht des Fahrrads komprimiert oder deformiert wird. Die Spule liegt bevorzugt außen am Rahmen und wird zumindest einseitig durch das Gehäuse abgedeckt. Liegt der Rahmenabschnitt an einem Rohr des Rahmens, so kann die Spule auf der Außenseite des Rahmenrohrs liegen. Das Gehäuse ist weiter bevorzugt separat vom Rahmen ausgeführt.
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Anstelle des Gehäuses oder zusätzlich dazu kann ein Anlageelement neben der Spule vorgesehen sein, sodass das Fahrrad mittels des Anlageelements auf einer Auflagefläche liegen kann, ohne eine Gewichtskraft des Fahrrads durch die Spule zu übertragen. Das Anlageelement kann beispielsweise seitlich, vor oder hinter der Spule am Rahmenabschnitt angebracht sein. Das Anlageelement kann etwa ein Bügel, einen Zapfen oder ein ähnlich gegenüber der Spule erhabenes Element umfassen. Die Spule ist bevorzugt als Flachspule ausgeführt, deren Dicke in dem Bereich von wenigen Millimetern, bevorzugt unter ca. 2 mm und weiter bevorzugt unter ca. 1 mm betragen kann. Das Anlageelement muss nur um weniges über die Spule herausstehen, um diese mechanisch zu entlasten.
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Es ist weiterhin bevorzugt, dass der Energiespeicher in oder an einem Unterrohr des Rahmens angeordnet ist, wobei eine elektrische Leitung der induktiven Ladeeinrichtung von dem Rahmenabschnitt durch ein Sattelrohr zum Energiespeicher verläuft. So kann vermieden werden, dass die Leitung durch ein Lenkrohr geführt ist, wo mechanische Belastungen durch eine drehbare Gabel die elektrische Leitung gefährden kann.
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Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrradhalter mit einer induktiven Ladeeinrichtung vorgesehen. Die Ladeeinrichtung umfasst einen Anschluss zur Verbindung mit einer elektrischen Energiequelle, eine Spule zur Bereitstellung eines elektromagnetischen Wechselfelds und einen Wechselrichter zur Ansteuerung der Spule mittels Stroms aus der Energiequelle. Dabei umfasst der Fahrradhalter eine Auflagefläche für einen Rahmenabschnitt eines Rahmens des Fahrrads und die Spule ist im Bereich der Auflagefläche angebracht.
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Der Fahrradhalter kann vorteilhaft dazu verwendet werden, ein hierin beschriebenes Fahrrad gleichzeitig mechanisch zu halten und elektrische Energie an das Fahrrad zu übermitteln. Dazu können die elektromagnetischen Spulen der Ladeeinrichtungen induktiv miteinander gekoppelt werden. Bevorzugt ist der Fahrradhalter derart ausgeführt, dass das Fahrrad leicht auf den Halter gelegt oder gehängt werden kann, sodass die Spulen nahe aneinander liegen und magnetisch gleich orientiert sind. Dabei sind bevorzugt eines oder beide Räder des Fahrrads von einem Untergrund abgehoben. Das Fahrrad kann stabil in unterschiedlichen Höhen gehalten sein. Durch die einfache Möglichkeit, das Fahrrad an den Fahrradhalter zu hängen und von diesem wieder abzunehmen können auch mehrere Fahrradhalter übereinander angebracht werden, um mehrere Fahrräder platzsparend übereinander zu halten.
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In einer weiter bevorzugten Ausführungsform umfasst der Fahrradhalter ein Halteelement, um den Rahmenabschnitt gegen die Auflagefläche zu pressen. Dabei liegt das Halteelement bevorzugt der Auflagefläche bezüglich des Rahmenabschnitts direkt gegenüber und kann mittels eines entsprechenden Mechanismus beispielsweise nach Art einer Zange oder einer Schraubzwinge gegen den Rahmenabschnitt gepresst werden. Das Halteelement kann mittels eines Schnellverschlusses geöffnet oder geschlossen werden, um das Fahrrad festzuhalten oder freizugeben. Mittels des Halteelements kann das Fahrrad auch dann sicher gehalten sein, wenn konstante oder wechselnde Kräfte auf das Fahrrad oder den Fahrradhalter wirken.
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Es ist weiterhin bevorzugt, dass der Fahrradhalter ein Schloss zum Sichern des Fahrrades am Fahrradhalter im Bereich der Auflagefläche aufweist. Das Schloss kann ein unbefugtes Entfernen des Fahrrads vom Fahrradhalter sicher verhindern, sodass das Fahrrad auch in einem öffentlichen Raum abgestellt oder als Außenlast an einem Kraftfahrzeug transportiert werden kann. In einer Ausführungsform ist das Schloss dazu eingerichtet, eine Bewegung des Halteelements gegenüber dem Rahmenabschnitt beziehungsweise der Auflagefläche zu verhindern, sodass das Fahrrad nicht vom Fahrradhalter abgenommen werden kann.
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Der Fahrradhalter kann zur Montage an einer sich vertikal erstreckenden Wand oder einer vertikalen Säule oder einem Pfosten eingerichtet sein. Die Wand kann eine vertikale Fläche darstellen, an welcher der Fahrradhalter beispielsweise mittels Schrauben befestigt sein kann. Die Wand kann beispielsweise in einem Haushalt oder einer Garage oder auch im Außenbereich eines Gebäudes liegen. In einem anderen Anwendungsfall kann die Wand auch beispielsweise an oder in einem Fahrzeug liegen, beispielsweise an einem Lastkraftwagen oder einem Eisenbahnwagon. Anstelle der Wand kann auch eine ähnliche vertikale Struktur vorgesehen sein, beispielsweise eine Gitter- oder Gerüstkonstruktion.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Fahrradhalter integriert mit einer elektrischen Vorrichtung aufgebaut, die insbesondere in einem Bereich anzutreffen ist, in dem ein anderes Kraftfahrzeug abgestellt werden kann. Die elektrische Vorrichtung kann ein Ladegerät (Wallbox) für das Kraftfahrzeug umfassen, wobei das andere Kraftfahrzeug insbesondere einen Personenkraftwagen mit einem elektrischen Antriebsmotor und einem elektrischen Energiespeicher umfasst, der mittels des Ladegeräts aufgeladen werden kann. Das Ladegerät kann unterschiedliche Ströme zum Aufladen von Energiespeichern des Fahrrads und des Kraftfahrzeugs bereitstellen. Das Ladegerät kann so zum Aufladen des Kraftfahrzeugs und/oder des Fahrrads und gleichermaßen zum Halten des Fahrrads genutzt werden. Ein solcher Fahrradhalter kann beispielsweise in einer Garage oder an einem Gebäude angebracht werden.
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In einer anderen Ausführungsform ist der Fahrradhalter dazu eingerichtet, auf einer Innenseite eines Kraftfahrzeugs, eines Eisenbahnwaggons oder eines Lastenanhängers angebracht zu werden. Das Kraftfahrzeug umfasst bevorzugt einen Personenkraftwagen und das Fahrrad kann vollständig aufgebaut oder mit einem ausgebauten Rad in einem Gepäckraum des Kraftfahrzeugs angebracht werden. Beispielsweise kann der Fahrradhalter an einem Balken angebracht sein, der quer zur Fahrtrichtung durch einen Gepäckraum des Kraftfahrzeugs verläuft. So kann das Fahrrad im Innenraum des Kraftfahrzeugs sicher gehalten und gleichzeitig elektrisch aufgeladen werden.
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In einer anderen Ausführungsform ist der Fahrradhalter dazu eingerichtet auf einer Außenseite des Kraftfahrzeugs angebracht zu werden. Beispielsweise kann der Fahrradhalter an einem Fahrradträger angebracht sein, der dazu eingerichtet ist, das Fahrrad außen am Kraftfahrzeug zu halten.
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Nach wieder einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein System ein hierin beschriebenes Fahrrad und einen hierin beschriebenen Fahrradhalter.
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Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben, in denen:
- 1 ein Fahrrad an einem Fahrradhalter, der außen an einem Kraftfahrzeug angebracht ist;
- 2 ein schematisches Diagramm zweier miteinander gekoppelter induktiver Ladeeinrichtungen
- 3 eine schematische Darstellung einer induktiven Ladeeinrichtung an einem Fahrrad in einer beispielhaften Ausführungsform; und
- 4 eine schematische Darstellung eines Fahrradhalters in einem Kraftfahrzeug in einer beispielhaften Ausführungsform; und
- 5 eine induktive Ladeeinrichtung für ein Fahrrad und ein Kraftfahrzeug
illustriert.
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1 zeigt ein System 100, das ein Fahrrad 105 und einen Fahrradhalter 110 umfasst. Der Fahrradhalter 110 ist exemplarisch an einem Fahrradträger 115 angebracht, der dazu eingerichtet ist, das Fahrrad 105 außen an einem Kraftfahrzeug 120 zu halten, das vorliegend exemplarisch als Personenkraftwagen dargestellt ist.
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Das Fahrrad 105 ist weiter bevorzugt dazu eingerichtet, elektrisch angetrieben zu werden. Dazu umfasst das Fahrrad 105 einen elektrischen Antriebsmotor 125, der mittels elektrischer Energie aus einem elektrischen Energiespeicher 130 betrieben werden kann. Der Fahrradhalter 110 ist dazu eingerichtet, das Fahrrad 105 sowohl mechanisch zu halten als auch elektrische Energie an das Fahrrad 105 zu übermitteln, um den elektrischen Energiespeicher 130 aufzuladen. Dazu umfasst der Fahrradhalter 110 einen elektrischen Anschluss 135, der in der dargestellten Ausführungsform mit einem elektrischen Bordnetz des Kraftfahrzeugs 120 verbunden ist.
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Das Fahrrad 105 umfasst einen Rahmen 140, der üblicherweise verschiedene Rohre umfasst, die miteinander verbunden sind. In der dargestellten Ausführungsform weist das Fahrrad 105 einen klassischen Diamantrahmen auf, der ein Sattelrohr 145, ein Lenkrohr 150, ein Oberrohr 155, ein Unterrohr 160, ein Tretlager 165, eine Kettenstrebe 170 und eine Sitzstrebe 175 umfasst. An einem klassischen Damenrad kann anstelle des Oberrohrs 155 ein zweites Unterrohr 165 vorgesehen sein. Die hierin beschriebene Technik kann auch an einem anders aufgebauten Rahmen 140 eingesetzt werden.
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Ein Rahmenabschnitt 180 liegt bevorzugt an einem der Rohre 145 bis 160, 170, 175 und trägt zumindest einen Teil einer ersten induktiven Ladeeinrichtung 185 des Fahrrads 105. Der Rahmenabschnitt 180 kann kraftschlüssig am Fahrradhalter 110 anliegen, der im Bereich der Anlage zumindest einen Teil einer zweiten induktiven Ladeeinrichtung 190 aufweist. Die Ladeeinrichtungen 185, 190 sind dazu eingerichtet, elektrische Energie mittels eines elektromagnetischen Wechselfelds zu übertragen.
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2 zeigt ein schematisches Diagramm induktiven Ladeeinrichtungen 185 und 190. Die im oberen Bereich von 2 dargestellte erste Ladeeinrichtung 185 umfasst den Anschluss 135, einen Wechselrichter 205, eine optionale Treiberstufe 210 sowie eine erste Spule 215. Die in einem unteren Bereich von 2 dargestellte induktive zweite Ladeeinrichtung 190 umfasst eine zweite Spule 220, einen optionalen Gleichrichter 225 und einen Laderegler 230, der elektrisch mit dem Energiespeicher 130 des Fahrrads 130 verbunden ist.
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Die induktiven Spulen 215 und 220 sind so aufeinander ausgerichtet, dass sie elektromagnetisch miteinander gekoppelt werden können. Auf der Basis elektrischer Energie, welche die erste induktive Ladeeinrichtung 185 über den Anschluss 135 erhält, wird ein Wechselstrom bereitgestellt und durch die erste Spule 215 geleitet, sodass im Bereich der ersten Spule 215 ein elektromagnetisches Wechselfeld entsteht. Die zweite Spule 220 liegt in diesem elektromagnetischen Wechselfeld, sodass in ihr eine Spannung induziert wird, die gleichgerichtet und in einer vorbestimmten Weise umgesetzt werden kann, um einen vorbestimmten Strom durch den elektrischen Energiespeicher 130 zu bewirken, um ihn aufzuladen.
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Eine Menge der über die Ladeeinrichtungen 185, 190 übertragbaren elektrischen Energie ist von unterschiedlichen Faktoren abhängig, unter anderem von einer Größe, einem Aufbau und einer gegenseitigen Ausrichtung der Spulen 215 und 220. Die Ladeeinrichtungen 185 und 190 können beispielsweise nach dem Qi-Standard aufgebaut sein. Die Spulen 215 und 220 können sehr flach und relativ klein ausgeführt sein. Eine übertragbare Leistung im Bereich von mehreren zehn oder sogar mehreren 100 Watt liegen. Der Fahrradträger 110 kann so geformt sein, dass sich das Fahrrad 105 aufgrund seiner Gewichtskraft auf ihm bevorzugt so orientiert, dass die Spulen 215, 220 möglichst nahe aneinander liegen ihre elektromagnetischen Felder möglichst gleich orientiert sind.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die erste induktive Ladeeinrichtung 185 dazu eingerichtet, eine gute elektromagnetische Kopplung zur zweiten Ladeeinrichtung 190 über einen vorbestimmten Bereich gegenseitiger Anordnungen der Spulen 215, 220 sicherzustellen. Dazu kann die zweite Ladeeinrichtung 190 über mehrere Spulen 215 verfügen, die nebeneinander oder teilweise überlappend angeordnet sind. So kann eine Position des Fahrrads 105 gegenüber dem Fahrradhalter 110 in einem vorbestimmten Bereich variiert werden, ohne einen Ladevorgang negativ zu beeinflussen.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten induktiven Ladeeinrichtung 190 an einem Fahrrad 105 in einer beispielhaften Ausführungsform. Rein exemplarisch liegt die Ladeeinrichtung 190 an einem Rahmenabschnitt 180, der am Oberrohr 155 des Fahrrads 105 gebildet ist. Die Ladeeinrichtung 190 liegt auf einer Außenseite des Oberrohrs 155 insbesondere an einer unteren, dem Boden zugewandten Seite des Oberrohrs 155. In der vorliegenden Ausführungsform ist an dieser Stelle nur die zweite Spule 220 angebracht, weitere elektrische Elemente 225, 230 können auch an einer anderen Stelle am Fahrrad 105 vorgesehen sein, beispielsweise am Energiespeicher 130.
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Am Oberrohr 155 sind längs versetzt zwei Hülsen oder Buchsen vorgesehen, die jeweils ein Innengewinde tragen, das in eine Innenseite des Oberrohrs 155 führt. Mittels zweier in die Gewinde eingedrehter Schrauben 310 ist eine ebene Trägerplatte 315 befestigt, die bevorzugt aus Edelstahl herstellbar ist. Eine oder beide Oberflächen der Trägerplatte 315 können eine Beschichtung zur Verbesserung eines elektromagnetischen Abstrahlverhaltens tragen, insbesondere aus Graphit. An der Trägerplatte 315 ist die zweite Spule 220 angebracht, insbesondere flächig, beispielsweise mittels Kleben. Ein Gehäuse 320 deckt die gezeigte Anordnung gegenüber dem Oberrohr 155 ab. Das Gehäuse 320 kann an der Trägerplatte 315 beispielsweise mittels Rastnasen, Schrauben, Nieten oder anderweitig befestigt sein. In einer Ausführungsform kann eine Schraube 310 gleichzeitig zur Befestigung des Gehäuses 320 genutzt werden.
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Die Schrauben 310 weisen bevorzugt sehr flache Köpfe auf, um die gezeigte Anordnung möglichst kompakt zu halten. Zur Montage einer Schraube 310 kann ein Werkzeug nicht am Kopf, sondern an einer polygonalen Innenfläche der Schraube 310 eingreifen, beispielsweise einem Innensechskant (Inbus) oder einem Innensechsrund (Torx), eingreifen. Weiter bevorzugt ist zumindest eine der Schrauben 310 durchgehend hohlgebohrt, sodass eine elektrische Verbindung 325 der induktiven Ladeeinrichtung 190 axial durch die Schraube 310 auf die Innenseite des Oberrohrs 155 geführt werden kann. Der Kopf der Schraube 310 kann einen zumindest einseitigen radialen Schlitz tragen, sodass die Verbindung 325 aus der Innenbohrung in den Schlitz und von dort weiter zur Spule 220 führen kann und an keiner Stelle über den Kopf 310 hinaussteht. Die Schrauben 310 sind bevorzugt aus einem korrosionsfesten Material, insbesondere Edelstahl. Eine beispielhafte Ausführungsform für eine Schraube 310 ist unter der Bezeichnung SVSHS-M6X12-VA erhältlich.
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Wird das Fahrrad 105 am Rahmenabschnitt 180 auf den Fahrradhalter 110 aufgelegt, so kann eine Gewichts- oder Haltekraft des Fahrrads 105 über das Gehäuse 320 übertragen werden. In einer weiteren Ausführungsform ist wenigstens ein Anlageelement 330 vorgesehen, um wenigstens einen Teil der Kraft zu übermitteln, um das Gehäuse 320 zu entlasten und die darin befindliche Spule 220 zu schützen. In einer anderen als der dargestellten Ausführungsform umfasst ein Anlageelement 330 einen Bügel, der sich in Längsrichtung am Fahrrad 105 erstreckt. Ein Anlageelement 320 kann auch im Gehäuse 320 aufgenommen sein und Kraft vom Gehäuse 320 auf das Fahrrad 105 übertragen.
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4 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrradhalters 110 im Innenraum eines Kraftfahrzeugs 120 in einer beispielhaften Ausführungsform. Rein exemplarisch liegt auch hier der Rahmenabschnitt 180 am Oberrohr 155 des Fahrrads 105. Ein Vorderrad des Fahrrads 105 kann wie dargestellt abgebaut sein, um an einer anderen Stelle des Kraftfahrzeugs 120 aufgenommen zu werden.
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Quer durch das Kraftfahrzeug 120 verläuft in der dargestellten Ausführungsform ein entfernbarer Balken 405, an dem der Fahrradhalter 110 angebracht ist. Der Balken 405 kann insbesondere durch den Rahmen 140 des im Kraftfahrzeug 120 befindlichen Fahrrads 105 geführt werden, nachdem das Fahrrad 105 in das Kraftfahrzeug 120 eingeladen ist, und beidseitig am Kraftfahrzeug 120 befestigt werden. In einer anderen Ausführungsform kann auch ein anderes Element vorgesehen sein, um den Fahrradhalter 110 am Kraftfahrzeug 120 zu befestigen.
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Bevorzugt ruht zumindest ein Teil des Gewichts des Fahrrads 105 auf einer Auflagefläche 108 des Fahrradhalters 110. Zur Sicherung des Fahrrads 105 kann ein Halteelement 415 vorgesehen sein, welches dazu eingerichtet ist, den Rahmen des Fahrrads 105 im Bereich des Rahmenabschnitts 180 gegen die Auflagefläche 108 zu pressen. Dazu kann beispielsweise ein Schraubverschluss, ein Sicherungsband oder ein Schnellverschluss nach dem Prinzip eines Kniehebels vorgesehen sein. Optional ist ein Schloss 420 vorgesehen, um das Fahrrad 105 am Fahrradhalter 110 oder dem Balken 405 zu fixieren. In einer Ausführungsform arretiert das Schloss 420 das Halteelement 415 gegenüber dem Fahrradhalter 110 oder dem Balken 405.
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Es ist zu beachten, dass Merkmale oder Vorteile, die bezüglich unterschiedlicher Ausführungsformen des Fahrradhalters 110 bzw. der ersten Ladevorrichtung 185 und des Fahrrads 105 bzw. der zweiten Ladevorrichtung 190 übertragbar sind und frei miteinander kombiniert werden können.
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5 zeigt einen Fahrradhalter 110 in einer weiteren Ausführungsform. Die vom Fahrradhalter 110 umfasste induktive Ladeeinrichtung 185 ist dazu eingerichtet, den Energiespeicher 130 eines Fahrrads 105 und/oder einen elektrischen Energiespeicher 505 eines Kraftfahrzeugs 120 aufzuladen. Dabei ist das Kraftfahrzeug 120 bevorzugt dazu eingerichtet, mittels elektrischer Energie aus dem Energiespeicher 505 angetrieben zu werden. Der Fahrradhalter 110 ist vorzugsweise dazu eingerichtet, an einer vertikalen Struktur, insbesondere einem Pfosten, einem Pfeiler oder einer Wand 510 angebracht und mittels eines Kabels 515 mit dem Kraftfahrzeug 120 verbunden zu werden.
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Der Fahrradhalter 110 kann leicht durch Anpassung eines bekannten Ladegeräts (Wallbox) für elektrisch antreibbare Kraftfahrzeuge 120 gebildet werden. Dazu wird an der Oberseite des Ladegeräts die Auflagefläche 410 vorgesehen, auf welcher der Rahmenabschnitt 180 des Fahrrads 105 abgelegt werden kann. Falls erforderlich kann eine Struktur des Ladegeräts, insbesondere ein Gehäuse, in diesem Bereich mechanisch verstärkt werden, um die Gewichtskraft des Fahrrads 105 verbessert aufnehmen zu können.
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Zusätzlich zu einer für den Energiespeicher 505 des Kraftfahrzeugs 120 vorhandenen Ladeelektronik kann die erste induktive Ladeeinrichtung 185 vorgesehen werden. Alternativ kann eine kombinierte Schaltung vorgesehen werden, welche die Ladeelektronik für das Kraftfahrzeug und zumindest Teile der Ladeeinrichtung 185 umfasst. Die Spule 215 wird im Bereich der Aufladefläche 410 vorgesehen.
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Das Ladegerät wird üblicherweise mit Strom aus einem Energieversorgungsnetzwerk betrieben und ist dazu eingerichtet, daraus bezogenen Strom zum Aufladen des Energiespeichers 505 des Kraftfahrzeugs 120 geeignet anzupassen, beispielsweise durch Gleich- oder Wechselrichtung, Herauf- oder Herabsetzung einer elektrischen Spannung oder Steuerung eines Ladestroms durch den Energiespeicher 505. In einer ersten Ausführungsform kann die induktive Ladeeinrichtung 185 für den Energiespeicher 130 des Fahrrads 105 mittels des Anschlusses 135 mit einem durch das Ladegerät aufbereiteten Strom verbunden werden, beispielsweise mit dem Ladestrom für den Energiespeicher 505 des Kraftfahrzeugs 120. In einer zweiten Ausführungsform kann die Ladeeinrichtung 185 direkt mit dem Strom des Energieversorgungsnetzwerks verbunden werden. In einer dritten Ausführungsform ist die induktive Ladeeinrichtung 185 mit einer Zwischenspannung verbunden, die durch das Ladegerät auf dem Weg der Umsetzung von Netzstrom in Ladestrom für den Energiespeicher 505 gebildet wird.
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In 5 ist ein beispielhafter Schwerpunkt 520 des Fahrrads 105 schematisch eingezeichnet. Es ist gut zu erkennen, wie der Schwerpunkt 520 bevorzugt in Längsrichtung des Fahrrads 105 möglichst nahe oder direkt unter dem Rahmenabschnitt 180 liegt, um eine sichere und stabile Auflage des Fahrrads 105 zu ermöglichen. Ebenfalls gut erkennbar in 5 ist das optionale Halteelement 415, um den Rahmenabschnitt 180 nach unten gegen die Auflagefläche 410 zu pressen, sowie das optionale Schloss 420 zum Sichern des Fahrrads 105 am Fahrradhalter 110.
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Bezugszeichen
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- 100
- System
- 105
- Fahrrad
- 110
- Fahrradhalter
- 115
- Fahrradträger
- 120
- Kraftfahrzeug
- 125
- elektrischer Antriebsmotor
- 130
- elektrischer Energiespeicher
- 135
- Anschluss
- 140
- Rahmen
- 145
- Sattelrohr
- 150
- Lenkrohr
- 155
- Oberrohr
- 160
- Unterrohr
- 165
- Tretlager
- 170
- Kettenstrebe
- 175
- Sitzrohr
- 180
- Rahmenabschnitt
- 185
- erste induktive Ladeeinrichtung, am Fahrradhalter
- 190
- zweite induktive Ladeeinrichtung, am Fahrrad
- 205
- Wechselrichter
- 210
- Treiberstufe
- 215
- erste Spule
- 220
- zweite Spule
- 225
- Gleichrichter
- 230
- Laderegler
- 305
- Gewindehülse
- 310
- Schraube
- 315
- Trägerplatte
- 320
- Gehäuse
- 325
- elektrische Verbindung
- 330
- Anlageelement
- 405
- Balken
- 410
- Auflagefläche
- 415
- Halteelement
- 420
- Schloss
- 505
- elektrischer Energiespeicher des Kraftfahrzeugs
- 510
- Wand
- 515
- Kabel
- 520
- Schwerpunkt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016225942 A1 [0003]
