DE202009014875U1

DE202009014875U1 - Elektrofahrrad mit Betriebssicherheitssystem

Info

Publication number: DE202009014875U1
Application number: DE202009014875U
Authority: DE
Original assignee: Clean Mobile AG
Current assignee: TQ-SYSTEMS GMBH, DE
Priority date: 2009-12-17
Filing date: 2009-12-17
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2019-12-18

Abstract

Elektrofahrrad mit Betriebssicherheitssystem (105) zum Betreiben eines Elektromotors (50) mit mehrstufigem Getriebe, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebssicherheitssystem (105) mit einem Steuergerät (90) des Elektrofahrrads (110) verbunden ist, und wobei das Steuergerät einen Beschleunigungsgriff (112) und einen Bremshebel (107) an einer Lenkstange des Elektrofahrrad (110) derart koordiniert, dass der Beschleunigungsgriff (112) den Elektromotor (50) erst startet, nachdem der Bremshebel (107) betätigt wurde.

Description

Anmeldung 19 (Schutzschaltung für ein Elektrofahrrad)
Aufgabe der Anmeldung ist es, die Betriebssicherheit eines Elektrofahrrad zu verbessern.
Figurenbeschreibung
1 zeigt eine Prinzipskizze eines Betriebssicherheitssystem für ein Elektrofahrrad gemäß einem Ausführungsbeispiel der Anmeldung;
2 zeigt schematisch einen Zeitablaufdiagramm zum Betrieb des Elektrofahrrads.
1 zeigt eine Prinzipskizze eines Betriebssicherheitssystem 105 für ein Elektrofahrrad 110 mit Elektromotor 50 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Anmeldung. Das Betriebssicherheitssystem 105 weist eine Lenkstange 106 mit einem Beschleunigungsgriff 107 auf. Mit dem Beschleunigungsgriff 112 wird der Elektromotor 50 gestartet und die Motordrehzahl gesteuert. Das Betriebssicherheitssystem 105 weist darüber hinaus einen Bremshebel 107 auf, der unabhängig vom Betrieb des Elektromotors 50 auf das mechanische Bremssystem des Elektrofahrrads 110 einwirkt. An dem mechanischen Bremssystem ist ein Sensor 108 angeordnet, der ein Betätigen des Bremshebels 107 erfasst und über eine erste Signalleitung 109 mit einem Steuergerät 90 des Elektrofahrrads 110 verbunden ist.
Der Beschleunigungsgriff 112 ist über einen Sollwertgeber 113 für die Motordrehzahl und über eine zweite Signalleitung 111 mit dem Steuergerät 90 elektrisch verbunden. Das Steuergerät 90 ist über Steuer- und Versorgungsleitungen 115 mit dem Elektromotor 50 und über Steuer- und Versorgungsleitungen 114 mit einem Batteriesystem 120 verbunden und steuert den Elektromotor 50 über die Steuer- und Versorgungsleitungen 115.
Das Betriebssicherheitssystem 105 sieht vor, dass der Beschleunigungsgriff 112 mittels einer elektronischen Sicherheitsschaltung 116 im Steuergerät 90 blockiert ist, so dass der Elektromotor 50 trotz Betätigen des Beschleunigungsgriffes 112 nicht startet. Außerdem ist der Beschleunigungsgriff 112 durch eine Spannfeder gesichert, die den Beschleunigungsgriff 112 bei nicht Betätigung in einer Motor-aus-Position hält.
Die elektronische Sicherheitsschaltung 116 weist ein eine Triggerschaltung, ein Flip-Flop und eine Verzögerungsschaltung auf, mit der das in 2 gezeigte Zeitablaufdiagramm zum Betrieb des Elektrofahrrads 110 realisiert ist.
Sobald der Sensor 108 über die Signalleitung 109 der elektronische Sicherheitsschaltung 116 zum Zeitpunkt t₁ signalisiert, dass der Bremshebel 107 kurzzeitig für eine Mindestzeitspanne Δt₁ zwischen 0,1 Sekunden und 2,5 Sekunden betätigt wird, und sobald der Sensor 108 zum Zeitpunkt t₂ signalisiert, dass der Bremshebel 107 nicht mehr angezogen ist, erhält das Flip-Flop einen Triggerimpuls von der Triggerschaltung und gibt den Beschleunigungsgriff 112 zum Motorstart und Beschleunigen frei. Gleichzeitig mit dem Triggerimpuls startet die Verzögerungsschaltung und blockiert nach einer festgelegten Zeitspanne Δt₂, die größer ist als eine Ampelumschaltzeit von gelb auf grün erneut den Beschleunigungsgriff 112, während das Flip-Flip in den Ausgangszu stand zurückfällt, so dass bei Überschreiten des Zeitpunktes t₄ der festgelegten Zeitspanne Δt₂ der Startvorgang zu wiederhohlen ist.
Wird jedoch innerhalb der festgelegten Zeitspanne Δt₂ zum Zeitpunkt t₃ der Motor gestartet, so verhindert eine Halteschaltung der elektronischen Sicherheitsschaltung 116 die Blockade des Beschleunigungsgriffes 112 und der Elektromotor 50 kann beschleunigen oder in einer Standby-Drehzahl verharren je nach Stellung des Beschleunigungsgriffes 116. Erst wenn der Beschleunigungsgriff 112 in eine mechanisch gesicherte Motor-aus-Position gestellt wird, greift erneut die elektronische Sicherheitsschaltung 116 und das Flip-Flop wird auf die Ausgangsposition zurückgesetzt.
Vorteile des Ausführungsbeispiels und Äquivalente sowie Alternativen mit ihren Vorteilen
Das Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, dass das Elektrofahrrad nicht aus Versehen gestartet werden kann. Gegenüber mechanischen Blockadesystemen am Beschleunigungsgriff durch geeignete Kulissen hat es den Vorteil, dass selbst hartnäckiges Probieren am Beschleunigungsgriff das elektronische Sicherheitssystem nicht überwindet.
Anstelle eines Sensors am Bremssystem ist es möglich einen Lastsensor unter dem Fahrradsattel zu positionieren.
Das hat den Vorteil, dass gewährleistet ist, dass eine Person fahrbereit auf dem Sattel sitzt, bevor der Elektromotor gestartet werden kann.
Anmeldung 20 (Batterieaufnahme eines Elektrofahrrads)
Titel: Elektrofahrrad mit Batteriesystem
Aufgabe der Anmeldung ist es, ein verbessertes Batteriesystem für ein Elektrofahrrad bereitzustellen.
Figurenbeschreibung
3 zeigt eine schematische Frontansicht einer einzelnen Batterieeinheit des Batteriesystems;
4 zeigt drei schematische Ansichten mit den 4A, 4B und 4C der Batterieeinheit gemäß 3;
5 zeigt vier schematische Ansichten mit den Figuren 5A, 5B, 5C und 5D des Batteriesystems vor einem Einklinken der Batterieeinheit gemäß 3 in eine der Batteriehalterungen des Elektrofahrrads;
6 zeigt vier schematische Ansichten mit den Figuren 6A, 6B, 6C und 6D des Batteriesystems nach dem Einklinken der Batterieeinheit gemäß 4 in eine der Batteriehalterungen des Elektrofahrrads;
3 zeigt eine schematische Frontseite 137 einer einzelnen Batterieeinheit 121 des Batteriesystems 120. Diese Batteriefrontseite 137 eines Batteriegehäuses 130 weist einen mehrpoligen Versorgungsstecker 131 mit Versorgungs- und Signalkontakten 132 auf. Dieser mehrpolige Versorgungsstecker 131 kann sowohl den Motor mit Strom versorgen als auch über die weiteren Kontakte 132 Daten übertragen. Die Batteriefrontseite 137 wird durch Batterieseitenflächen 138 und eine Batteriebodenseite 129 begrenzt. An der Batteriebodenseite 129 sind Arretierungseinheiten 154 angeordnet, mit denen die Batterieeinheit 121 auf einem Batterieanschlussgestell des Elektrofahrrads lösbar fixiert werden kann.
Dazu weist die Batteriebodenseite 129 drei derartige Arretierungseinheiten 154 auf. Jede Arretierungseinheit 154 weist eine Führungsbohrung 136 auf, in die mindestens ein Arretierungsstift 119 hineinragt, der von einem Federelement 135 federnd gehalten wird. Während die obere und die untere Arretierungseinheit 154 lediglich einen Arretierungsstift 119 aufweist, sind in einer mittleren Arretierungseinheit 154 zwei Arretierungsstifte 119 einander gegenüberliegend angeordnet und ragen in die Führungsbohrung 136 hinein.
4 zeigt drei schematische Ansichten mit den 4A, 4B und 4C der Batterieeinheit 121 gemäß 1. Dabei zeigt die 4A erneut die Batteriefrontseite 137 mit den in 3 erläuterten Komponenten. 4B zeigt eine Draufsicht auf eine Batterieseitenfläche 138 und demonstriert, dass die drei in 4A zu sehenden Arretierungseinheiten 154 an zwei Positionen, nämlich einer vorderen Position und einer hinteren Position der Batteriebodenseite 129 angeordnet sind. 4C zeigt die Anordnung der Arretierungseinheiten 154 auf der Batteriebodenseite 129, die mit ihren Führungsbohrungen 136 eine Dreipunktfixierung der Batterie auf einem in 6 nachfolgend gezeigten Batterieanschlussgestell fixieren.
5 zeigt vier schematische Ansichten mit den 5A, 5B, 5C und 5D des Batteriesystems 120 vor einem Einklinken der Batterieeinheit 121 gemäß 3 in eine der Batteriehalterungen des Elektrofahrrads.
5A zeigt zwei Batteriehalterungen eines Batterieanschlussgestells 123, wobei das Batterieanschlussgestell 123 eine Batterieanschlussplatte 128, eine Bodenplatte 127 und eine Rückseitenplatte 124 aufweist. Auf der Rückseitenplatte 124 sind Arretierungsdorne 117 angeordnet, die in die in 4 gezeigten Führungsbohrungen der Arretierungseinheiten eingeklinkt werden können. Das Batterieanschlussgestell 123 weist zwei derartige Batteriehalterungen auf, die über einen horizontalen Verbindungssteg 126 über einem Laufrad 26 des Elektrofahrrads zusammengehalten werden. Während die in der 5A linke Batteriehalterung keine Batterieeinheit trägt ist auf der rechten Batteriehalterung eine Batterieeinheit 121 angeordnet und derart ausgerichtet, dass die Arretierungseinheiten 154 den Arretierungsdornen 117 einander gegenüberliegend angeordnet sind. Diese Anordnung wird deutlicher durch die 5B.
Die 5B zeigt eine Draufsicht auf die Batteriehalterung mit einer auf der rechten Seite bereits angeordneten, aber noch nicht eingeklinkten Batterieeinheit 121 des Batteriesystems 120. Auf der linken Seite des Batterieanschlussgestells 123 ist auf der Batterieanschlussplatte 128' eine Versorgungssteckbuchse 133 mit einer Mehrzahl mit Versorgungssteckbuchsenkontakten angeordnet, die in Ausrichtung und Größe den Versorgungssteckkontakten des Versorgungssteckers 131 entsprechen. Außerdem sind auf der Rückseitenplatte 142' die Arretierungsdorne 117 in zwei auseinander gezogenen Positionen angeordnet und weisen eine Arretierungs ringnut 118 auf, in welche die Arretierungsstifte 119 der auf der rechten Seite gezeigten Arretierungseinheiten 154 der Batterieeinheit 121 einklinken können.
5C zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A der 5A, wobei die auf der Rückseitenplatte 124 angeordneten Arretierungsdorne 117 zu sehen sind, die gegenüberliegend zu den Führungsbohrungen 136 der Arretierungseinheiten 154 der Batterieeinheit 121 angeordnet sind, wenn eine Batterieeinheit 121 auf der Bodenplatte 127 des Batterieanschlussgestells 123 abgestellt ist, bevor ein Einklinken der Batterieeinheit 121 in die Batteriehalterung des Batterieanschlussgestells 123 eingeklinkt ist.
5D zeigt einen Teilbereich des Elektrofahrrads 110 mit dem Laufrad 26 und der Tretlagerwelle 30 sowie dem Batterieanschlussgestell 123 mit einer Batterieeinheit 121, die noch nicht mit der Batterieanschlussplatte 128 des Batterieanschlussgestells 123 verbunden ist, sondern wie es bereits die 3B und 3C zeigen kurz vor dem Einklinken der Batterieeinheit 121 an das Batterieanschlussgestell 123 steht.
6 zeigt vier schematische Ansichten mit den 6A, 6B, 6C und 6D des Batteriesystems 120 nach dem Einklinken der Batterieeinheit 121 gemäß 3 in eine der Batteriehalterungen des Elektrofahrrads 110. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert. Die 6A entspricht der 5A, wobei die Arretierungsdorne 117 der Rückseitenplatte 124 in die Arretierungseinheiten 154 der Batterieeinheit 121 eingeführt sind, soweit es die rechte Seite der 6A betrifft, während die linke Seite der 6A sich in keiner Weise von der linken Seite der 5A unterscheidet.
6B zeigt wiederum eine schematische Draufsicht auf das Batterieanschlussgestell 123 mit den eingeklinkten Arretierungseinheiten 154 der Batterieeinheit 121 an die Arretierungsdorne 117 der Rückseitenplatte 124 des Batterieanschlussgestells 123.
6C zeigt einen schematischen Schnitt durch das Batterieanschlussgestell entlang der Schnittlinie A-A der 6A, wobei in die Führungsbohrungen 136 der Arretierungseinheiten 154 der Batterieeinheit 121 die Arretierungsdorne 117 eingeführt sind. Das Einführen der Arretierungsdorne in die Führungsbohrungen wird durch einen Klappriegel 125 unterstützt, der zum Einklinken in Pfeilrichtung B bewegt wird.
6D zeigt einen Teilbereich des Elektrofahrrads 110 mit Laufrad 26 und Tretlagerwelle 30, wobei im Unterschied zur 3D nun die Batterieeinheit 121 vollständig in dem Batterieanschlussgestell 123 eingeklinkt und fixiert ist und gleichzeitig die elektrische Verbindung zwischen dem Versorgungsstecker 131 und der Versorgungssteckbuchse 133 hergestellt ist.
Vorteile des Ausführungsbeispiels und Äquivalente sowie Alternativen mit ihren Vorteilen
Das Ausführungsbeispiel hat den Vorteil durch das Stecksystem für das Batteriesystem, dass das herkömmlich zeitraubende und verwechslungsgefährdete System mit Kabelanschlussklemmen, wie im KFZ-Bereich sowohl für den Elektrofahrradbetrieb als auch für das Nachladen der Batterieeinheiten des Batteriesys tems entfällt. Vielmehr ist ein schnelles und zuverlässiges Auswechseln der Batterieeinheiten sichergestellt. Die beidseitige Anordnung von Batterieeinheiten in Bezug auf das hintere Laufrad hat den Vorteil eines symmetrischem Gewichtsausgleich des Elektrofahrrads, so dass der Schwerpunkt nicht einseitig durch die Batterieanordnung verlagert wird. Darüber hinaus werden Lenkbewegungen nicht durch das Batteriesystem behindert.
Eine mögliche Nutzung der Rechen- und Speicherkapazität der Batterie zum Erfassen, Speichern und Auswerten von Betriebsdaten, Betriebsstörungen oder Fahrradverwaltungs- und -zugangsdaten verbessert den Einsatz und reduziert die Betriebskosten des Elektrofahrrads.
Anstelle von Arretierungsdornen auf der Rückseitenplatte des Batterieanschlussgestells können diese auch auf der Bodenplatte des Batterieanschlussgestells vorgesehen werden. Das hat den Vorteil, dass identische Batterieanschlussplatten für den Anschluss der beiden Batterien an dem Batterieanschlussgestells vorgesehen werden können.
Anstelle eines Vielfachsteckers mit Stromversorgungs- und Signalkontakten in einem einzigen Steckergehäuse des Elektroantriebs des Elektrofahrrads und Datenübertragungskontakten können auf der Batterieanschlussplatte getrennte Steckersysteme einerseits für ein zweifach Stecker für die Stromversorgung und andererseits ein zusätzlicher Vielfachstecker für die Datenübertragung vorgesehen werden.
Das hat den Vorteil einer klaren Trennung von Datenzugriff und Stromversorgung.
Anstelle von Lithiumionenzellen können in dem Batteriegehäuse auch herkömmliche elektrolytische Batteriezellen vorgesehen werden.
Das hat den Vorteil, dass auf eine elektronische Lade- und Entladezustandssymmetrierung verzichtet werden kann, was die Energieversorgung des Elektrofahrrads verbilligt.
Anstelle der Positionierung der Arretierungsdorne auf der Batterieanschlussplatte, können diese auch auf der Bodenplatte positioniert sein.
Das hat den Vorteil eines verbesserten Schutzes der Versorgungssteckkontakte vor Witterungseinflüssen. Außerdem hilft das Batteriegewicht beim Einführen des Arretierungsdorns und der Versorgungssteckkontakte in das Batteriegehäuse.
Anmeldung 21 (Batterieaufnahme eines Elektrofahrrads mit einem Klappriegel)
Titel: Elektrofahrrad mit Montagehilfe für eine Batterieaufnahme
Aufgabe der Anmeldung ist es, ein verbessertes Batteriesystem mit Montagehilfe für ein Elektrofahrrad bereitzustellen.
Figurenbeschreibung
7 zeigt mit den 7A, 7B, 7C und 7D schematische Ansichten eines Batterieanschlussgestells mit einem Klappriegel als Montagehilfe für eine Batterieaufnahme auf das Batterieanschlussgestell;
8 zeigt vier schematische Ansichten mit den Figuren 8A, 8B, 8C und 8D des Batteriesystems vor einem Einklinken einer Batterieeinheit in eine der Batteriehalterungen des Elektrofahrrads;
9 zeigt vier schematische Ansichten mit den Figuren 9A, 9B, 9C und 9D des Batteriesystems nach dem Einklinken der Batterieeinheit gemäß 7 in eine der Batteriehalterungen des Elektrofahrrads;
7 zeigt mit den 7A, 7B, 7C und 7D schematische Ansichten eines Batterieanschlussgestells 123 mit einem Klappriegel 125 als Montagehilfe für eine Batterieaufnahme auf das Batterieanschlussgestell 123. 7A zeigt eine schematische Seitenansicht des Batterieanschlussgestells 123.
Das Batterieanschlussgestell 123 weist eine Batterieanschlussplatte 128 beidseitig zu dem hinteren Laufrad des Elektrofahrrads, eine Bodenplatte 127 und eine Rückseitenplatte 124 auf.
Auf der Rückseitenplatte 124 sind in der Seitenansicht der 7A drei Arretierungsdorne 117 angeordnet, die in Führungsbohrungen der Arretierungseinheiten einer Batterieeinheit eingeklinkt werden können. Das Batterieanschlussgestell 123 weist zwei derartige Batteriehalterungen auf, die über einen horizontalen Verbindungssteg 126 wie es die Draufsicht der 7B zeigt oberhalb eines Laufrades des Elektrofahrrads zusammengehalten werden.
Auf den Batterieanschlussplatten 128 und 128' sind, wie 7B zeigt, mehrpolige Versorgungssteckbuchsen 133 bzw. 133' derart angeordnet, dass einen Batterieeinheit unverändert in jede der beiden Versorgungssteckbuchsen 133 bzw. 133' eingesteckt und gleichzeitig an den Arretierungsdornen 117 der Rückseitenplatten 124 bzw. 124' arretiert werden kann. Der Klappriegel 125 bzw. 125' ist an den Rückseitenplatten 124 bzw. 124' des Batterieanschlussgestell 123 angeordnet, der das Einschieben eines mehrpoligen Versorgungssteckers eines Batteriegehäuses in die Versorgungssteckbuchsen 133 bzw. 133' der Batterieanschlussplatten 128 und 128' unterstützt.
Dazu ist der Klappriegel 125 um einen Drehpunkt 141 wie es die 7C und 7D zeigen drehbar und weist jeweils eine Kulisse 140 auf, in der ein Führungsnoppen 139 einer Batterieeinheit einrasten kann und durch Umlegen eines Klappriegel-Betätigungsarms 155 in Pfeilrichtung B wir der Führungsnoppen 139 und damit die Batterieeinheit in Richtung auf die Batterieanschlussplatte 128 bzw. 128' geschoben, und bei Be wegung des Klappriegel-Betätigungsarm 155 in Pfeilrichtung C von der Batterieanschlussplatte 128 bzw. 128' abgezogen.
In 7C befindet sich die Führungsnoppe 139 einer Batterieeinheit noch in einer Ausgangsposition, in der sich die an dem Batteriegehäuse fixierte Führungsnoppe 139 am Ende der Kulisse 140 des Klappriegels 125 befindet. Durch Umlegen des Klappriegels 125 mit Hilfe des Klappriegel-Betätigungsarms 155 in Pfeilrichtung B wird die Batterieeinheit mit Ihren Arretierungseinheiten an der Rückseitenplatte 124 des Batterieanschlussgestell 123 fixiert und gleichzeitig werden die Versorgungssteckkontakte des mehrpoligen Versorgungssteckers mit den Versorgungssteckbuchsenkontakten der Versorgungssteckbuchse 133 elektrisch verbunden.
8 zeigt vier schematische Ansichten mit den 8A, 8B, 8C und 8D des Batteriesystems 120 vor einem Einklinken einer Batterieeinheit 121 in eine der Batteriehalterungen des Elektrofahrrads.
8A zeigt zwei Batteriehalterungen eines Batterieanschlussgestells 123, wobei die in der 8A linke Batteriehalterung keine Batterieeinheit trägt, ist auf der rechten Batteriehalterung eine Batterieeinheit 121 angeordnet und derart ausgerichtet, dass die Arretierungseinheiten 154 der Batterie den Arretierungsdornen 117 des Batterieanschlussgestell 123 einander gegenüberliegend angeordnet sind. Diese Anordnung wird deutlicher durch die 8B.
Die 8B zeigt eine Draufsicht auf die Batteriehalterung mit einer auf der rechten Seite bereits angeordneten, aber noch nicht eingeklinkten Batterieeinheit 121 des Batteriesystems 120. Auf der linken Seite des Batterieanschlussgestells 123 ist auf der Batterieanschlussplatte 128' eine Versorgungssteckbuchse 133 mit einer Mehrzahl mit Versorgungssteckbuchsenkontakten angeordnet, die in Ausrichtung und Größe den Versorgungssteckkontakten des Versorgungssteckers 131 der Batterieeinheit 121 entsprechen. Außerdem sind auf der Rückseitenplatte 124' die Arretierungsdorne 117 in zwei auseinander gezogenen Positionen angeordnet und weisen eine Arretierungsringnut 118 auf, in welche die Arretierungsstifte 119 der auf der rechten Seite gezeigten Arretierungseinheiten 154 der Batterieeinheit 121 einklinken können.
8C zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A der 8A, wobei die auf der Rückseitenplatte 124 angeordneten Arretierungsdorne 117 zu sehen sind, die gegenüberliegend zu den Führungsbohrungen 136 der Arretierungseinheiten 154 der Batterieeinheit 121 angeordnet sind, wenn eine Batterieeinheit 121 auf der Bodenplatte 127 des Batterieanschlussgestells 123 abgestellt ist, bevor ein Einklinken der Batterieeinheit 121 in die Batteriehalterung des Batterieanschlussgestells 123 erfolgt ist. Entsprechend ist der Klappriegel 125 noch in einer Ausgangsposition, in der sich die an dem Batteriegehäuse 130 fixierte Führungsnoppe 136 am Ende der Kulisse 140 des Klappriegels befindet. Durch Umlegen des Klappriegels 125 mit Hilfe des Klappriegel-Betätigungsarms 155 in Pfeilrichtung B wird die Batterieeinheit 121 mit Ihren Arretierungseinheiten 154 an der Rückseitenplatte 124 des Batterieanschlussgestell 123 fixiert und gleichzeitig werden die Versorgungssteckkontakte 132 des mehrpoligen Versorgungssteckers 131 mit den Versorgungssteckbuchsenkontakten der Versorgungssteckbuchse 133 elektrisch verbunden.
8D zeigt einen Teilbereich des Elektrofahrrads 110 mit dem Laufrad 26 und der Tretlagerwelle 30 sowie dem Batterie anschlussgestell 123 mit einer Batterieeinheit 121, die noch nicht mit der Batterieanschlussplatte 128 des Batterieanschlussgestells 123 verbunden ist, sondern wie es bereits die 8B und 8C zeigen kurz vor dem Einklinken der Batterieeinheit 121 an das Batterieanschlussgestell 123 steht.
9 zeigt vier schematische Ansichten mit den 9A, 9B, 9C und 9D des Batteriesystems 120 nach dem Einklinken der Batterieeinheit 121 in eine der Batteriehalterungen des Elektrofahrrads 110. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert. Die 9A entspricht der 8A, wobei die Arretierungsdorne 117 der Rückseitenplatte 124 in die Arretierungseinheiten 154 der Batterieeinheit 121 eingeführt sind, soweit es die rechte Seite der 9A betrifft, während die linke Seite der 9A sich in keiner Weise von der linken Seite der 8A unterscheidet.
9B zeigt wiederum eine schematische Draufsicht auf das Batterieanschlussgestell 123 mit den eingeklinkten Arretierungseinheiten 154 der Batterieeinheit 121 an die Arretierungsdorne 117 der Rückseitenplatte 124 des Batterieanschlussgestells 123.
9C zeigt einen schematischen Schnitt durch das Batterieanschlussgestell entlang der Schnittlinie A-A der 9A, wobei in die Führungsbohrungen 136 der Arretierungseinheiten 154 der Batterieeinheit 121 die Arretierungsdorne 117 des Batterieanschlussgestells 123 eingeführt sind. Das Einführen der Arretierungsdorne 117 in die Führungsbohrungen 136 wird durch den Klappriegel 125 unterstützt, der zum Einklinken in Pfeilrichtung B bewegt wird.
9D zeigt einen Teilbereich des Elektrofahrrads 110 mit Laufrad 26 und Tretlagerwelle 30, wobei im Unterschied zur 8D nun die Batterieeinheit 121 vollständig in dem Batterieanschlussgestell 123 eingeklinkt und fixiert ist und gleichzeitig die elektrische Verbindung zwischen dem Versorgungsstecker 131 und der Versorgungssteckbuchse 133 hergestellt ist.
Vorteile des Ausführungsbeispiels und Äquivalente sowie Alternativen mit ihren Vorteilen
Das Ausführungsbeispiel hat den Vorteil durch das Stecksystem für das Batteriesystem, dass das herkömmlich zeitraubende und verwechslungsgefährdete System mit Kabelanschlussklemmen, wie im KFZ-Bereich sowohl für den Elektrofahrradbetrieb als auch für das Nachladen der Batterieeinheiten des Batteriesystems entfällt. Vielmehr ist ein schnelles und zuverlässiges Auswechseln der Batterieeinheiten sichergestellt. Die beidseitige Anordnung von Batterieeinheiten in Bezug auf das hintere Laufrad hat den Vorteil eines symmetrischem Gewichtsausgleich des Elektrofahrrads, so dass der Schwerpunkt nicht einseitig durch die Batterieanordnung verlagert wird. Darüber hinaus werden Lenkbewegungen nicht durch das Batteriesystem behindert.
Eine mögliche Nutzung der Rechen- und Speicherkapazität der Batterie zum Erfassen, Speichern und Auswerten von Betriebsdaten, Betriebsstörungen oder Fahrradverwaltungs- und -zugangsdaten verbessert den Einsatz und reduziert die Betriebskosten des Elektrofahrrads.
Anstelle von Arretierungsdornen auf der Rückseitenplatte des Batterieanschlussgestells können diese auch auf der Bodenplatte des Batterieanschlussgestells vorgesehen werden. Das hat den Vorteil, dass identische Batterieanschlussplatten für den Anschluss der beiden Batterien an dem Batterieanschlussgestells vorgesehen werden können.
Anstelle eines Vielfachsteckers mit Stromversorgungs- und Signalkontakten in einem einzigen Steckergehäuse des Elektroantriebs des Elektrofahrrads und Datenübertragungskontakten können auf der Batterieanschlussplatte getrennte Steckersysteme einerseits für ein zweifach Stecker für die Stromversorgung und andererseits ein zusätzlicher Vielfachstecker für die Datenübertragung vorgesehen werden. Das hat den Vorteil einer klaren Trennung von Datenzugriff und Stromversorgung.
Anstelle von Lithiumionenzellen können in dem Batteriegehäuse auch herkömmliche elektrolytische Batteriezellen vorgesehen werden.
Das hat den Vorteil, dass auf eine elektronische Lade- und Entladezustandssymmetrierung verzichtet werden kann, was die Energieversorgung des Elektrofahrrads verbilligt.
Anstelle der Positionierung der Arretierungsdorne auf der Batterieanschlussplatte, können diese auch auf der Bodenplatte positioniert sein.
Das hat den Vorteil eines verbesserten Schutzes der Versorgungssteckkontakte vor Witterungseinflüssen. Außerdem hilft das Batteriegewicht beim Einführen des Arretierungsdorns und der Versorgungssteckkontakte in das Batteriegehäuse.

Bezugszeichenliste für 1 und 2

50: Elektromotor
90: Steuergerät
105: Betriebssicherheitsystem
106: Lenkstange
107: Bremshebel
108: Sensor (Bremssystem)
109: Signalleitung (Bremssensor)
110: Elektrofahrrad
111: Signalleitung (Beschleunigung)
112: Beschleunigungsgriff
113: Sollwertgeber bzw. Potentiometer
114: Steuer- und Versorgungsleitungen (Batterie)
115: Steuer- und Versorgungsleitungen (Elektromotor)
116: elektronische Sicherheitsschaltung
120: Batteriesystem

Bezugszeichenliste für 3 und 6

26: Laufrad
30: Tretlagerwelle
41: Nabenschaltung
110: Elektrofahrrad
117: Arretierungsdorn
118: Arretierungsringnut
119: Arretierungskugel bzw. Arretierungsstift
120: Batteriesystem
121: Batterieeinheit
122: Batterieeinheit
123: Batterieanschlussgestell
124, 124': Rückseitenplatte
125, 125': Klappriegel
126: horizontaler Verbindungssteg
127, 127': Bodenplatte
128, 128': Batterieanschlussplatte
129, 129': Batteriebodenseite
130, 130': Batteriegehäuse
131: Versorgungsstecker
132: Versorgungssteckkontakt
133: Versorgungssteckbuchsenkontakt
134: Versorgungssteckbuchse
135: Federelement
136: Führungsbohrung
137: Batteriefrontseite
138: Batterieseitenfläche
154: Arretierungseinheit

Bezugszeichenliste für 7 und 9

26: Laufrad
30: Tretlagerwelle
41: Nabenschaltung
110: Elektrofahrrad
117: Arretierungsdorn
118: Arretierungsringnut
119: Arretierungskugel bzw. Arretierungsstift
120: Batteriesystem
121: Batterieeinheit
122: Batterieeinheit
123: Batterieanschlussgestell
124, 124': Rückseitenplatte
125, 125': Klappriegel
126: horizontaler Verbindungssteg
127, 127': Bodenplatte
128, 128': Batterieanschlussplatte
129, 129': Batteriebodenseite
130, 130': Batteriegehäuse
131: Versorgungsstecker
132: Versorgungssteckkontakt
133: Versorgungssteckbuchse
134: Versorgungssteckbuchsenkontakt
135: Federelement
136: Führungsbohrung
137: Batteriefrontseite
139 139': Führungsnoppe der Batterieeinheit
138: Batterieseitenfläche
140: Kulisse
141: Drehpunkt der Klappriegels
154: Arretierungseinheit
155: Klappriegel-Betätigungsarm

Claims

Elektrofahrrad mit Betriebssicherheitssystem (105) zum Betreiben eines Elektromotors (50) mit mehrstufigem Getriebe, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebssicherheitssystem (105) mit einem Steuergerät (90) des Elektrofahrrads (110) verbunden ist, und wobei das Steuergerät einen Beschleunigungsgriff (112) und einen Bremshebel (107) an einer Lenkstange des Elektrofahrrad (110) derart koordiniert, dass der Beschleunigungsgriff (112) den Elektromotor (50) erst startet, nachdem der Bremshebel (107) betätigt wurde.
Batterieeinheit für ein Elektrofahrrad mit einem mehrpoligen Versorgungsstecker und mit Arretierungseinheiten, zum lösbaren Fixieren der Batterieeinheit an einem Anschlussgestell, wobei die Arretierungseinheiten jeweils eine Führungsbohrung aufweist, in die mindestens ein Arretierungsstift hineinragt, der von einem Federelement federnd gehalten wird.
Batterieanschlussgestell für eine Batterieaufnahme auf das Batterieanschlussgestell mit einem Klappriegel als Monatagehilfe.