DE202021002824U1

DE202021002824U1 - Blindverbindungsfähiges modulares Batteriesystem

Info

Publication number: DE202021002824U1
Application number: DE202021002824.2U
Authority: DE
Original assignee: INND BV
Current assignee: INND BV
Priority date: 2021-09-01
Filing date: 2021-09-01
Publication date: 2021-09-28
Anticipated expiration: 2031-09-02

Abstract

Blindverbindungsfähige, modulare Batterieanordnung (1) mindestens umfassend ein Batteriegehäuse (2) und eine Batteriehalterung (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriegehäuse (2) eine im Wesentlichen quaderförmige Symmetrie mit einer an der Oberseite des Gehäuses angeordneten Eingriffsmöglichkeit (6) aufweist, wobei das Gehäuse (2) an mindestens einer der Stirnseiten eine sich von der Gehäuseunterseite bis zumindest teilweise zur Oberseite des Gehäuses (2) erstreckende, vertikale Aussparung (5) im Gehäuse (2) aufweist, wobei innerhalb des oberen Aussparungsbereiches (5), eine oder mehrere elektrische Anschlussbuchsen angeordnet sind; und wobei die Batteriehalterung (3) eine zur Aufnahme der Gehäuseunterseite geeignete, annähernd rechteckige Grundfläche mit mindestens einem sich von der Grundfläche senkrecht nach oben erstreckenden Anschlusskanal (4) mit einem oder mehreren elektrischen Verbindungsanschlüssen (9) aufweist, wobei die Form des Anschlusskanals (4) dazu eingerichtet ist, in die sich von der Gehäuseunterseite bis zur Oberseite erstreckende, vertikale Batteriegehäuseaussparung (5) eingepasst zu werden und wobei der oder die elektrischen Verbindungsanschlüsse (9) der Batteriehalterung (3) dazu eingerichtet sind mit den elektrischen Anschlussbuchsen des Batteriegehäuses nach Einpassung wechselzuwirken und elektrische Energie zwischen Batteriegehäuse (2) und Batteriehalterung (3) zu übertragen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine blindverbindungsfähige, modulare Batterieanordnung mindestens umfassend ein Batteriegehäuse und eine Batteriehalterung, wobei das Batteriegehäuse eine im Wesentlichen quaderförmige Symmetrie mit einer an der Oberseite des Gehäuses angeordneten Eingriffsmöglichkeit aufweist, wobei das Gehäuse an mindestens einer der Stirnseiten eine sich von der Gehäuseunterseite bis zumindest teilweise zur Oberseite des Gehäuses erstreckende, vertikale Aussparung im Gehäuse aufweist, wobei innerhalb des oberen Aussparungsbereiches, eine oder mehrere elektrische Anschlussbuchsen angeordnet sind; und wobei die Batteriehalterung eine zur Aufnahme der Gehäuseunterseite geeignete, annähernd rechteckige Grundfläche mit mindestens einem sich von der Grundfläche senkrecht nach oben erstreckenden Anschlusskanal mit einem oder mehreren elektrischen Verbindungsanschlüssen aufweist, wobei die Form des Anschlusskanals dazu eingerichtet ist, in die sich von der Gehäuseunterseite bis zur Oberseite erstreckende, vertikale Batteriegehäuseaussparung eingepasst zu werden und wobei der oder die elektrischen Verbindungsanschlüsse der Batteriehalterung dazu eingerichtet sind mit den elektrischen Anschlussbuchsen des Batteriegehäuses nach Einpassung wechselzuwirken und elektrische Energie zwischen Batteriegehäuse und Batteriehalterung zu übertragen. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Batteriesystem aus mehreren erfindungsgemäßen Batterieanordnungen.
Die bedarfsgerechte Bereitstellung ausreichender Strommengen ist für energieintensive Anwendungen, wie beispielsweise der Betrieb teil- oder vollelektrisch angetriebener Fahrzeuge, mit großen Schwierigkeiten verbunden. Zwar wurden in der Batterietechnik in den vergangenen Jahren bedeutende Fortschritte erzielt, dennoch wachsen die Anforderungen und Begehrlichkeiten des Marktes stärker als die praktikabel und zu vernünftigen Kosten bereitstellbaren mobilen elektrischen Energieträger. Die prinzipiellen Möglichkeiten zur Erhöhung der verfügbaren elektrischen Leistung liegen dabei entweder in der Ausrüstung in vielen Fällen überdimensionierter Energiespeicher oder in einem flexiblen Austauschkonzept, welches eine einfache Wiederherstellung eines ausreichenden Ladestatus innerhalb eines kurzen Zeitraumes erlaubt. Letzteres weist unter anderem den Vorteil auf, dass das eigentliche Laden der Batterien von der Nutzung des Fahrzeuges entkoppelt werden kann. Das bedeutet, dass Austauschbatterien beispielsweise über Nacht geladen werden können und die Fahrzeug-Stillstandzeit sich auf die reine Wechselzeit beschränkt. Kurze Wechselzyklen können aber nur bei sicher zu handhabenden Batterien und geeigneter Umgebung gewährleistet werden, da bei Anwendungsfehlern oder Fehlbedienungen eine nicht unerhebliche Gefahr von den Batterien ausgeht. Insofern kommt der technischen Ausgestaltung der Energiespeicher und der Wechselumgebung eine nicht zu unterschätzende Bedeutung zu.
Auch in der Patentliteratur finden sich unterschiedliche technische Ansätze zu modularen Batteriespeichern.
So offenbart die DE 20 2020 103 421 U1 ein modulares Batteriesystem mindestens umfassend eine Batterie und eine Batteriehalterung, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriehalterung mindestens a) einen Rahmen zur Aufnahme einer oder mehrerer Batteriezellen; und b) einen oberen Batterierahmenabschluss mit b1) zwei Stromanschlussbuchsen; b2) zwei Kommunikationsanschlussbuchsen; und b3) einem Tragegriff mit einer langen und einer kurzen Achse umfasst, wobei jeweils eine Strom- und eine Kommunikationsanschlussbuchse an jeweils einer Seite des oberen Batterierahmenabschlusses durch die Längsachse des Tragegriffs getrennt voneinander angeordnet sind, wobei die Kommunikationsanschlussbuchsen und die Stromanschlussbuchsen parallel zur Längsachse des Tragegriffs versetzt zueinander angeordnet sind, wobei der Tragegriff von dem oberen Batterierahmenabschluss beabstandet und zumindest teilweise oberhalb der Kommunikationsanschlussbuchsen verläuft.
Des Weiteren offenbart die EP 2 700 611 A1 einen Adapterrahmen zur Bildung einer elektrischen Traktionsbatterie eines Flurförderzeugs aus mindestens zwei Modulbatterien, wobei die Modulbatterien in den Adapterrahmen eingesetzt werden können und der Adapterrahmen in einem Batteriefach eines Flurförderzeugs angeordnet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriefach zwischen einer Vorderachse und einer Hinterachse des Flurförderzeugs angeordnet ist sowie für einen seitlichen, horizontalen Batteriewechsel über eine seitliche Batteriefachöffnung vorgesehen ist, und dass sämtliche Modulbatterien über die Batteriefachöffnung bei in dem Batteriefach angeordneten Adapterrahmen eingesetzt oder entnommen werden können.
In der WO 2019 014 653 A1 werden wiederaufladbare Batteriebaugruppen offenbart, welche die Größe von Gabelstaplerbatterien haben, aber mehrere entfernbare Batteriemodule umfassen. Die austauschbaren Batteriemodule sind einzeln wiederaufladbar und austauschbar. Ein Gehäuse enthält sechs vertikal auf der Vorderseite der Baugruppe installierte Batteriemodule, deren elektrische und Datenverbindungen innerhalb des Gehäuses auf der Rückseite erfolgen. Die Baugruppen sind zweiseitig, sodass das System zwei Racks mit sechs Modulen pro Rack hat. Die Griffe jedes Moduls sind zusammenklappbar und befinden sich an den Oberkanten der Gesamtbaugruppe, so dass sie beim Entfernen leicht zugänglich sind. Jedes Batteriemodul verfügt über ein integriertes Batterieüberwachungssystem und einen Modulprozessor.
Derartige aus dem Stand der Technik bekannte Lösungen können noch weiteres Verbesserungspotential bieten, insbesondere hinsichtlich der Störungsfreiheit, Bedienungsfreundlichkeit und der Sicherheit beim Austausch einzelner oder mehrerer Batterien eines Gesamtbatteriesystems.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Es ist insbesondere die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Batteriesystem bereitzustellen, welches ein einfaches, schnelles und sicheres Einführen einer Batteriezelle in einen Batteriezellenträger ermöglicht und die elektrischen Kontakte vor möglichen Verschmutzungen schützt.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Schutzansprüche, gerichtet auf die erfindungsgemäße Batterieanordnung und das erfindungsgemäße Batteriesystem. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, in der Beschreibung oder den Figuren angegeben, wobei weitere in den Unteransprüchen oder in der Beschreibung oder den Figuren beschriebene oder gezeigte Merkmale einzeln oder in einer beliebigen Kombination einen Gegenstand der Erfindung darstellen können, solange sich aus dem Kontext nicht eindeutig das Gegenteil ergibt.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine blindverbindungsfähige, modulare Batterieanordnung mindestens umfassend ein Batteriegehäuse und eine Batteriehalterung, wobei das Batteriegehäuse eine im Wesentlichen quaderförmige Symmetrie mit einer an der Oberseite des Gehäuses angeordneten Eingriffsmöglichkeit aufweist, wobei das Gehäuse an mindestens einer der Stirnseiten eine sich von der Gehäuseunterseite bis zumindest teilweise zur Oberseite des Gehäuses erstreckende, vertikale Aussparung im Gehäuse aufweist, wobei innerhalb des oberen Aussparungsbereiches, eine oder mehrere elektrische Anschlussbuchsen angeordnet sind; und wobei die Batteriehalterung eine zur Aufnahme der Gehäuseunterseite geeignete, annähernd rechteckige Grundfläche mit mindestens einem sich von der Grundfläche senkrecht nach oben erstreckenden Anschlusskanal mit einem oder mehreren elektrischen Verbindungsanschlüssen aufweist, wobei die Form des Anschlusskanals dazu eingerichtet ist, in die sich von der Gehäuseunterseite bis zur Oberseite erstreckende, vertikale Batteriegehäuseaussparung eingepasst zu werden und wobei der oder die elektrischen Verbindungsanschlüsse der Batteriehalterung dazu eingerichtet sind mit den elektrischen Anschlussbuchsen des Batteriegehäuses nach Einpassung wechselzuwirken und elektrische Energie zwischen Batteriegehäuse und Batteriehalterung zu übertragen.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass sich über oben angegebene Anordnung aus Batteriegehäuse und Batteriehalterung, und hier insbesondere auf Basis der erfindungsgemäßen Anordnung der elektrischen Kontaktierung beider, eine verbesserte und wartungsärmere Batterieanordnung ergibt, welche sich zudem durch den Anwender leichter bedienen lässt. Durch die Anordnung der elektrischen Kontakte im oberen Bereich des Batteriegehäuses wird in erster Linie verhindert, dass in Arbeitsumgebungen unvermeidlicher vorliegender Schmutz die elektrische Kontaktierung zwischen der Batteriehalterung und der eigentlichen Batterie stört oder gänzlich verhindert. Dies ist gerade gegenüber der sonst üblichen Kontaktierungsanordnung in unteren Bodenbereichen von Batterien sehr vorteilhaft. Letztere führt dazu, dass Schmutzteile beim Batteriewechsel mit den Kontaktstellen in Berührung kommen und die Kontaktierung sich mit häufigeren Wechselzyklen deutlich verschlechtert. Zudem kann bei einer Anordnung der Kontakte im unteren Bereich der Batterie beim Vorliegen größerer Schmutzteilchen eine elektrisch leitende Kontaktierung gänzlich unmöglich werden. Die Anordnung der Kontakte im Aussparungsbereich führt zusammen mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Anschlusskanals außerdem dazu, dass ein Batteriewechsel deutlich vereinfacht wird. Durch die mechanische Führung der Batterie kann die Batterie ohne größere Probleme aus dem Batteriegehäuse entfernt und eine neue oder die wiederaufgeladene Batterie wieder eingesetzt werden. Mittels der durch den Anschlusskanal vermittelten mechanischen Führung kann dieser Vorgang „blind“ erfolgen. Die Kombination aus elektrischer Kontaktierung und mechanischer Führung durch den Anschlusskanal verhindert dabei effizient ein falsches Einsetzen der Batterie, da das Batteriegehäuse nur auf eine Art richtig auf die Batteriehalterung eingesetzt werden kann. Durch die längliche Ausführung der Aussparung wird zudem ein Verkanten des Batteriegehäuses in der Batteriehalterung beim Einsetzen der Batterie verhindert. Diese Ausgestaltung eignet sich insbesondere zum Aufbau von Batteriesystemen mit mehreren Batterien, wobei üblicherweise bei diesen Systemen nicht sehr viel räumlicher Spielraum zum Einsetzen der Batterien besteht. Der Batteriewechsel kann also insgesamt sehr schnell und unter Schonung der mechanischen Komponenten der Anordnung erfolgen, wobei die elektrischen Kontaktierungsstellen mechanisch und auch vor dem Eintrag von Schmutz geschützt sind. Es ergibt sich ein wartungsarmer Aufbau, welcher über längere Zeiträume und häufigere Batteriewechsel eine unverändert hohe elektrische Leistung bereitstellen kann.
Die erfindungsgemäße Batterieanordnung ist eine blindverbindungsfähige, modulare Batterieanordnung. Die Batterieanordnung ist in dem Sinne blindverbindungsfähig, dass das Batteriegehäuse sehr einfach, „ohne hinzuschauen“, in die Batteriehalterung eingesetzt werden kann. Die Gefahr eines falschen Einsetzens oder eines Verkantens der Batterie im Batteriegehäuse ist durch den Aufbau äußerst gering. Die Batterieanordnung ist in dem Sinne eine modulare Batterieanordnung, indem einzelne Batteriemodule sehr leicht zu größeren Batteriesystemen mechanisch und elektrisch zusammengeführt werden können.
Die Batterieanordnung umfasst mindestens ein Batteriegehäuse und eine Batteriehalterung. Die Batterieanordnung umfasst mindestens zwei separate, voneinander mechanisch und elektrisch trennbare Einheiten und das Batteriegehäuse als solches umfasst dabei den eigentlichen Träger der elektrischen Energie, die Batteriezellen oder Batterien. Die Batteriehalterung dient dem Zweck, dass die Batterie im Batteriegehäuse mechanisch fixiert wird. Die Batteriehalterung sorgt insofern dafür, dass die Batterien, beispielsweise in einem Fahrzeug, an einer bestimmten Stelle positioniert werden. Die Batteriehalterung ist dabei üblicherweise fest mit den weiteren Komponenten der jeweiligen Aufbausituation verbunden.
Das Batteriegehäuse der Batterieanordnung weist mindestens eine im Wesentlichen quaderförmige Symmetrie mit einer an der Oberseite des Gehäuses angeordneten Eingriffsmöglichkeit auf. Das Batteriegehäuse weist eine Ober-, eine Unter-, zwei Stirnseiten und zwei Seitenflächen auf, wobei die beiden Seitenflächen die größte Ausdehnung und eine annähernd rechteckige oder quadratische Fläche besitzen. Die weiteren Flächen können dementsprechend eine ebenfalls rechteckige Symmetrie aufweisen, wobei beispielsweise die Oberflächenseite im Vergleich zu den Seitenflächen eine deutlich kleinere Ausdehnung aufweist. Konkrete Beispiele für eine im wesentlichen quaderförmige Symmetrie sind weiter hinten in den Figuren angegeben. Die beiden Stirnseiten weisen ebenfalls eine im Vergleich zu den Seitenflächen kleinere Fläche auf und sind im Wesentlichen rechteckig. Die Eingriffsmöglichkeit an der Oberseite des Batteriegehäuses kann beispielsweise in der Form einer Schlaufe, einer Öse oder aber als Handgriff ausgestaltet sein. An der Eingriffsmöglichkeit lässt sich das Batteriegehäuse einfach in die Batteriehalterung einführen oder aus dieser entnehmen. Diese Batterieoberseite weist beim Einsetzen der Batterie zum Benutzer hin. Entsprechend dieser Definition wird die Unterseite von derjenigen Fläche gebildet, welche annähernd parallel zur Batterieoberseite ausgerichtet ist.
Das Gehäuse der Batterie weist an mindestens einer der Stirnseiten eine sich von der Gehäuseunterseite bis zumindest teilweise zur Oberseite des Gehäuses erstreckende, vertikale Aussparung im Gehäuse auf. Mindestens eine der Gehäuse-Stirnseiten weist eine Aussparung auf, welche sich von der Gehäuse-Unterseite in Richtung -Oberseite mit der Eingriffsmöglichkeit erstreckt. Die Aussparung oder Ausnehmung befindet sich in einer Oberfläche einer Stirnseite und die Ausnehmung beginnt an der unteren Seite des Batteriegehäuses. Die Ausnehmung verläuft dabei annähernd parallel zu den längeren Stirnseite-Rändern in Richtung Gehäuseoberseite. Die Ausnehmung muss sich nicht vollständig zur Oberseite des Batteriegehäuses hin erstrecken. Bevorzugt erstreckt sich die Ausnehmung bezogen auf die Länge der längsten Achse der Stirnseite über größer oder gleich 30%, des Weiteren bevorzugt um größer oder gleich 50% und weiterhin bevorzugt zu größer oder gleich 60%. Die Ausnehmung kann dabei eine unterschiedliche Basis-Geometrie aufweisen. So ist es beispielsweise möglich, dass die Grundfläche der Ausnehmung eine quadratische, rechteckige oder aber auch dreieckige Form aufweist. Bevorzugt beträgt die Tiefe der Ausnehmung größer oder gleich 2 cm, des Weiteren bevorzugt größer oder gleich 3 cm und des Weiteren bevorzugt größer oder gleich 3,5 cm. Bevorzugt können zu den längeren Seitenachsen der Stirnseite ein Bereich von jeweils größer oder gleich 1,5 cm, des Weiteren bevorzugt von größer oder gleich 2 cm nicht mit einer Ausnehmung versehen sein. Neben der geometrischen Grundform der Ausnehmung kann diese auch noch weitere Einkerbungen, Rillen oder aber auch weitere Ausnehmungen aufweisen, welche ebenfalls eine vertikale Grundsymmetrie besitzen können. Diese weiteren Elemente können das Einschieben des Batteriegehäuses in die Batteriehalterung noch weiter vereinfachen.
Innerhalb des oberen Aussparungsbereiches des Batteriegehäuses sind eine oder mehrere elektrische Anschlussbuchsen angeordnet. Zur elektrischen Kontaktierung des Batteriegehäuses weist dieses mindestens eine Anschlussbuchse auf. Erfindungsgemäß ist diese Anschlussbuchse im oberen Bereich der Ausnehmung des Batteriegehäuses angeordnet. Die Anordnung im oberen Bereich weist den Vorteil auf, dass dieser Bereich im Vergleich zu den unteren Teilen des Batteriegehäuses vor eventuellen Verschmutzungen besser geschützt ist. Der elektrische Anschluss des Batteriegehäuses kann beispielsweise über einen Steckkontakt oder aber auch durch eine elektromagnetische Schnittstelle realisiert werden. Der obere Aussparungsbereich ist dabei der Bereich, welcher in der oberen Hälfte, des Weiteren bevorzugt im oberen Drittel des Aussparungsbereiches liegt. Diese Bereiche haben sich für eine sichere mechanische Führung des Batteriegehäuses während des Batteriewechsels und zur verlässlichen und störungsfreien elektrischen Kontaktierung des Batteriegehäuses als besonders geeignet herausgestellt.
Der weitere Bestandteil der Anordnung, die Batteriehalterung, weist eine zur Aufnahme der Gehäuseunterseite geeignete, annähernd rechteckige Grundfläche auf. Die Grundfläche der Batteriehaltung weist dementsprechend eine angepasste Form auf, welche in der Lage ist das Batteriegehäuse aufzunehmen. Da die Unterseite der Batterie eine rechteckige Symmetrie aufweist, kann die Batteriehalterung demzufolge ebenfalls eine rechteckige Grundfläche besitzen. Die Grundfläche der Halterung kann eine zur Grundfläche der Gehäuseunterseite vergleichbare Größe besitzen. Es ist aber auch möglich, dass die Grundfläche der Batteriehalterung größer ausgeführt ist, so dass nach dem Aufschieben des Batteriegehäuses noch ein überstehender, beispielsweise umlaufender Rand zumindest auf Teilen der Batteriehalterung erhalten bleibt. Dieser umlaufende Rand kann beispielsweise etwas erhöht ausgeführt sein, so dass die Gehäuseunterseite ebenfalls durch diesen unteren Rand der Batteriehalterung gehalten werden kann. Eine Möglichkeit zur Ausgestaltung der Batteriehalterung mit einer umlaufenden Erhöhung in Teilen des Randbereiches der Halterung ist weiter hinten in den Figuren dargestellt.
Die Batteriehalterung weist mindestens einen sich von der Grundfläche senkrecht nach oben erstreckenden Anschlusskanal mit einem oder mehreren elektrischen Verbindungsanschlüssen auf. Auf der Grundfläche der Batteriehalterung ist ein Anschlusskanal angeordnet, in dessen Inneren die Leitungen für eine oder mehrere elektrische Verbindungen zum Batteriegehäuse geführt sind. Der Anschlusskanal kann dabei prinzipiell unterschiedliche Geometrien aufweisen. Als Funktion der Ausnehmung im Batteriegehäuse kann der Anschlusskanal beispielsweise eine quadratische, rechteckige, dreieckige oder runde Grundform aufweisen. Der Anschlusskanal kann dabei in Abhängigkeit der Lage der Ausnehmung des Batteriegehäuses wahlweise in der Mitte der Grundfläche der Batteriehalterung, seitlich von dieser versetzt oder bevorzugt an einem Rand der Batteriehalterung angeordnet sein. Die Verbindungsanschlüsse können beispielsweise in Form von Steckkontakten oder Buchsen auf der oberen Stirnfläche des Anschlusskanals angeordnet sein. Es ist aber auch möglich, dass die elektrischen Verbindungsanschlüsse in Form elektromagnetischer Spulen ausgebildet sind, wobei die elektromagnetischen Spulen wahlweise an der Ober- oder den Seitenflächen des Anschlusskanals angeordnet sein können.
Die Form des Anschlusskanals ist dazu eingerichtet, in die von der Batteriegehäuseunterseite bis zur Oberseite erstreckende, vertikale Batteriegehäuseaussparung eingepasst zu werden. Die Abstimmung zwischen der Grundsymmetrie des Anschlusskanals und der Ausnehmung im Batteriegehäuse ermöglicht ein geführtes Aus- oder Einschieben des Batteriegehäuses entlang des Anschlusskanals. Durch die Einpassung des Anschlusskanals in die Ausnehmung ist ein falsches Einschieben des Batteriegehäuses in die Batteriehalterung unmöglich. Dazu kann die Ausnehmung spiegelbildlich zu einer Oberflächenhälfte des Anschlusskanals ausgeführt sein. Zudem kann insbesondere durch die vertikale Ausführung der Ausnehmung und des Anschlusskanals das Batteriegehäuse entlang des Anschlusskanals geführt werden. Auf diese Art und Weise kann das Batteriegehäuse „blind“ mit der Batteriehalterung verbunden werden. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der elektrischen Kontakte im oberen Bereich des Batteriegehäuses wird zudem sichergestellt, dass eine Verschmutzung der Kontakte weitgehend vermieden werden kann.
Der oder die elektrischen Verbindungsanschlüsse der Batteriehalterung sind dazu eingerichtet mit den elektrischen Anschlussbuchsen des Batteriegehäuses nach Einpassung wechselzuwirken und elektrische Energie zwischen Batteriegehäuse und Batteriehalterung zu übertragen. Durch die konkrete Ausgestaltung der elektrischen Anschlussbuchsen, wahlweise in Form elektrischer Steckkontakte oder aber in Form von Spulen, kann nach vollständigem Einschub des Batteriegehäuses entlang des Anschlusskanals durch den Kontakt der elektrischen Leitungen des Anschlusskanals und des Batteriegehäuses ein elektrischer Stromkreis geschlossen werden. Über diesen Stromkreis können dann dementsprechend elektrische Verbraucher mit Strom versorgt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Batterieanordnung kann die Anschlussbuchse am oberen Ende der Aussparung des Batteriegehäuses angeordnet und zur Gehäuseunterseite hin ausgerichtet und der Verbindungsanschluss der Batteriehalterung am oberen Ende des Anschlusskanals angeordnet sein. Zum Erhalt einer möglichst verschmutzungssicheren Anschlussstelle und für eine möglichst sichere elektrische Kontaktierung nach dem Aufschieben des Batteriegehäuses, hat sich die Anordnung eines Verbindungsanschluss am oberen Ende des Anschlusskanals als besonders geeignet herausgestellt. Die Möglichkeit einer Anordnung des Anschlusses auf der obersten Frontfläche eines mit einer quadratischen Grundfläche ausgeführten Anschlusskanals ist weiter hinten in den Figuren beschrieben.
Innerhalb einer weiter bevorzugten Ausgestaltung der Batterieanordnung können die Anschlussbuchsen des Batteriegehäuses elektromagnetische Anschlussbuchsen sein, wobei die Anschlussbuchsen an den seitlichen Rändern der Aussparung des Batteriegehäuses angeordnet sind und die Verbindungsanschlüsse der Batteriehalterung elektromagnetische Verbindungsanschlüsse sind, welche seitlich im oberen Bereich des Anschlusskanals angeordnet sind. Zur möglichst verschmutzungsfreien Ausgestaltung und Kontaktierung zwischen Batteriegehäuse und Batteriehalterung hat sich die Übertragung von Energie auf Basis eines elektromagnetischen Feldes als besonders geeignet herausgestellt. Die zur Übertragung der Energie nötigen Spulen können dabei wahlweise im oberen Bereich des Anschlusskanals angeordnet sein. Eine Anordnung der Spulen in den beiden Seitenflächen des Anschlusskanals, also denjenigen Flächen, welche parallel zu den Seitenflächen des Batteriegehäuses verlaufen, hat sich dabei ebenfalls als besonders geeignet erwiesen. In diesen Fällen kann die mechanische Belastung dieser Flächen im Vergleich zu den Anschlusskanal-Stirnflächen geringer sein.
Innerhalb eines weiter bevorzugten Aspektes der Batterieanordnung kann die Aussparung im Batteriegehäuse eine im Wesentlichen rechteckige Symmetrie aufweisen und die Ausdehnung der Aussparung in vertikaler Richtung größer oder gleich 30% und kleiner oder gleich 80 % bezogen auf die gesamte Höhe des Batteriegehäuses betragen. Zur Ausbildung einer besonders stabilen mechanischen Passung zwischen Batteriegehäuse und Batterieaufnahme und zur besonders sicheren Führung auch schwerer Batterien entlang der Ausnehmung, haben sich oben genannte Abmessungen der Ausnehmung im Batteriegehäuse als besonders geeignet herausgestellt. Kleinere Abmessungen können nachteilig sein, da in diesen Fällen nur eine unzureichende Führung für schwere Batterien erreicht werden kann.
Nach einer bevorzugten Charakteristik der Batterieanordnung kann der Anschlusskanal der Batteriehalterung eine im Wesentlichen quadratische Grundfläche mit mindestens einer weiteren Nut an einer der Seitenflächen aufweisen. Zur besonders einfachen Handhabung auch schwerer Batteriegehäuse hat es sich als besonders günstig erwiesen, dass neben der Wahl einer quadratischen Grundfläche für den Anschlusskanal auch noch weitere hervorstehende Strukturen an der Oberfläche des Anschlusskanals vorgesehen sind, welche das Ein- und Ausführen des Batteriegehäuses von der Batteriehalterung erleichtern. Diese weiteren Mittel können insbesondere einen Verkanten des Batteriegehäuses beim Wechsel effizient verhindern.
Innerhalb eines bevorzugten Aspektes der Batterieanordnung kann die Batteriehalterung neben dem Anschlusskanal mindestens eine weitere, sich von der Grundfläche senkrecht nach oben hin erstreckende Halterung oder einen weiteren Anschlusskanal aufweisen. Zur Ausführung besonders schneller Wechselvorgänge und zur Handhabung besonders schwerer Batterien hat sich als günstig herausgestellt, dass die Batteriehalterung neben der Führung durch den Anschlusskanal mindestens noch eine weitere Halterung aufweist, welche das Batteriegehäuse beim Auswechselvorgang mechanisch führen kann. Im Falle des Vorliegens einer weiteren Halterung kann dementsprechend auch das Batteriegehäuse eine weitere, passende Ausnehmung aufweisen. Die weitere Halterung kann dabei innerhalb oder am Rand der Grundfläche der Batteriehalterung angeordnet sein.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Batterieanordnung kann die weitere Halterung oder der weitere Anschlusskanal auf der Batteriehalterung gegenüber dem Anschlusskanal angeordnet sein und das Volumen der weiteren Halterung oder des weiteren Anschlusskanals kann größer oder gleich 15% und kleiner oder gleich 50 % bezogen auf das Volumen des Anschlusskanals betragen. Zum sicheren Wechseln auch großer oder schwerer Batteriegehäuse hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass die Batteriehalterung zwei mechanische Führungen aufweist. Die eine mechanische Führung ergibt sich aus dem ersten Anschlusskanal, die weitere Halterung kann als reine mechanische Halterung oder aber ebenfalls als weiterer Anschlusskanal ausgeführt sein. Insofern kann das Batteriegehäuse im letzteren Fall durch zwei Anschlussstellen elektrisch kontaktiert werden. Für ein schnelles und sicheres Auswechseln des Batteriegehäuses aus der Batteriehalterung hat sich zudem als besonders günstig herausgestellt, dass das Volumen der zweiten Halterung deutlich kleiner gewählt wird als das Volumen des Anschlusskanals. Diese Ausgestaltung kann die Gefahr eines Verkantens des Batteriegehäuses beim Wechseln deutlich reduzieren. Kleinere Volumina der weiteren Halterung können nachteilig sein, da in diesen Fällen die mechanische Stabilität der weiteren Halterung nicht mehr ausreichend sein kann. Größere Volumina können nachteilig sein, da in diesen Fällen der Kraftaufwand zum Wechseln der Batterien zu groß werden kann.
In einer weiteren Ausgestaltung der Batterieanordnung kann das Batteriegehäuse eine Schaltvorrichtung für eine Verriegelung umfassen, wobei der Verriegelungsmechanismus im Anschlusskanal der Batteriehalterung angeordnet ist und die Verriegelung der Batteriehalterung gegenüber dem Batteriegehäuse durch eine magnetische oder mechanische Wechselwirkung zwischen dem Anschlusskanal der Batteriehalterung und dem Batteriegehäuse erfolgt. Zur Erhöhung der Anwendungssicherheit hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass das Batteriegehäuse auf der Batteriehalterung mechanisch verriegelt werden kann. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, dass ein Batteriewechsel nur in den Fällen stattfinden kann, in welchen die Verriegelung zwischen Batteriegehäuse und -halterung gelöst wird. Ein ungewolltes Entfernen oder Entnehmen ist also nicht möglich. Die Verriegelung des Batteriegehäuses gegen die -Halterung erfolgt durch eine Schaltvorrichtung, welche am Batteriegehäuse geschaltet wird. Über einen mechanischen oder elektrischen Schalter wird die Batteriehalterung verriegelt oder wieder freigegeben. Der eigentliche Verriegelungsmechanismus ist dabei im Anschlusskanal untergebracht. Eine mögliche Ausgestaltung einer mechanischen Verriegelung des Batteriegehäuses gegenüber der Batteriehalterung ist weiter hinten in den Figuren angegeben.
Des Weiteren erfindungsgemäß ist ein Batteriesystem mindestens umfassend zwei oder mehr der erfindungsgemäßen Batterieanordnungen in elektrisch leitender Verbindung. Neben der Verbesserung des Batteriewechsels bei einer einzelnen Batterieanordnung aus einem Batteriegehäuse und einer Batteriehalterung wurde überraschenderweise gefunden, dass der einzelne Aufbau aus Gehäuse und Halterung sich im besonderen Maße dazu eignet, dass mehrere Batterien örtlich benachbart platziert werden können. Der Aufbau der Halterung kann so ausgestaltet werden, dass ohne großen Raumbedarf zum Wechseln möglichst viele Batterien auf engem Raum untergebracht werden. Die einzelnen Batterien sind in ihren Gehäusen jeweils mit einer Batteriehalterung elektrisch leitend verbunden. Durch die sichere Führung der einzelnen Batterien und durch die verschmutzungsfreie Anordnung der Anschlussstellen kann auch für mehrere neben- oder hintereinander angeordnete Batterien eine verlässliche und wartungsarme Funktionsweise ermöglicht werden. Die elektrisch leitende Verbindung der einzelnen Anordnungen aus Batteriegehäuse und Batteriehalterung kann beispielsweise über weitere elektrische Kontaktstellen an den Batteriehalterungen erfolgen. Über den einfachen, „blinden“ Auswechselvorgang lassen sich innerhalb kurzer Zeiträume gezielt einzelne Batterien oder der gesamte Batteriesatz austauschen.
Innerhalb einer weiter bevorzugten Ausgestaltung des Batteriesystems kann das Batteriesystem eine gerade Anzahl einzelner Batterieanordnungen umfassen, wobei im Batteriesystem jeweils zwei Batterieanordnungen über benachbarte Anschlusskanäle gegeneinander angeordnet sind. Für eine möglichst stabile Anordnung der einzelnen Batterien hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass das Batteriesystem aus einer geraden Anzahl einzelner Batterien gebildet wird. Der Auswechselvorgang kann besonders sicher ausgeführt werden, wenn die beiden Anschlusskanäle der einzelnen Batterieanordnungen direkt zueinander benachbart angeordnet sind. Diese Ausführungsform kann die mechanische Stabilität des gesamten Systems verbessein und zu einem besonders einfachen und reproduzierbaren Handling der einzelnen Batteriegehäuse beitragen. Das Batteriesystem kann in diesen Fällen flexibel im Raum ausgerichtet sein. So ist es beispielsweise möglich, dass das Batteriesystem auf dem Boden stehend betrieben wird. Es ist aber auch möglich, dass das Batteriesystem hängend oder gar über Kopf verwendet wird. Bei einer Überkopf-Anordnung hat sich zudem die Verwendung eines mechanischen Verriegelungssystems als besonders geeignet herausgestellt. In dieser Ausgestaltung des Batteriesystems können die Anschlusskanäle gegenüberliegender Gehäusehalterungen entweder etwas voneinander beabstandet oder aber miteinander verbunden sein. Miteinander verbundene Anschlusskanäle können in einer höheren mechanischen Stabilität des gesamten Batteriesystems resultieren.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Beispiele und Zeichnungen veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnungen nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung einzuschränken.
Die Figuren zeigen:

1 eine erfindungsgemäße Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Batterieanordnung im getrennten Zustand;
2 eine erfindungsgemäße Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Batterieanordnung im eingeschobenen Zustand;
3 eine erfindungsgemäße Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Batterieanordnung im getrennten Zustand;
4 eine erfindungsgemäße Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Batterieanordnung im getrennten Zustand und mit weiterer Halterung an der Batteriehalterung;
5 eine erfindungsgemäße Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Batterieanordnung im eingeschobenen Zustand mit Ladungsübertragungsmöglichkeit über Spulen;
6 ein erfindungsgemäßes Batteriesystem mit seitlicher Anordnung der einzelnen erfindungsgemäßen Batterieanordnungen;
7 ein erfindungsgemäßes Batteriesystem mit Kopf-zu-Kopf-Anordnung der einzelnen erfindungsgemäßen Batterieanordnungen über die Anschlusskanäle;
8 ein erfindungsgemäßes Batteriesystem mit Kopf-zu-Kopf- und seitlicher Anordnung der einzelnen erfindungsgemäßen Batterieanordnungen über die Anschlusskanäle.

Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Batterieanordnung 1 im getrennten Zustand von Batteriegehäuse 2 und Batteriehalterung 3. Das Batteriegehäuse 2 bildet in dieser Figur den oberen Teil der Anordnung 1. Das Batteriegehäuse 2 weist eine im wesentlichen quaderförmige Symmetrie auf, wobei die Seitenflächen und die Stirnseite sowie die Ober- und Unterseite eine rechteckige Geometrie aufweisen. Das Batteriegehäuse 2 weist an der Oberseite eine Eingriffsmöglichkeit 6 auf, welche in dieser Ausgestaltung die Form eines Handgriffs 6 annimmt. Auf der Oberseite des Batteriegehäuses 2 können noch weitere funktionale Bestandteile, wie beispielsweise ein Display oder Schalter angeordnet sein. Die Batteriehalterung 3 weist eine im wesentlichen rechteckige Grundfläche auf und von dieser Grundfläche aus erstreckt sich der Anschlusskanal 4 senkrecht nach oben. In dieser Ausführungsform ist der Anschlusskanal 4 am Rand der Batteriehalterung 3 positioniert. Das Batteriegehäuse 2 weist eine im wesentlichen rechteckige Aussparung 5 an einer Stirnseite auf. Die Dimensionen der Aussparung 5 sind so gewählt, dass durch Einschub des Batteriegehäuses 2 die Aussparung 5 im Gehäuse den Anschlusskanal 4 zumindest teilweise umfasst. Durch die spiegelbildlich ausgestaltete Aussparung 5 kann der Anschlusskanal 4 den Einschub des Batteriegehäuses 2 führen und der Einschub des Batteriegehäuses 2 endet auf der Bodenplatte der Batteriehalterung 3. Durch die Anordnung der Aussparung 5 und die Anordnung des Anschlusskanals 4 kann das Batteriegehäuse 2 nur auf eine Art auf die Batteriehalterung 3 gesetzt werden.
Die 2 zeigt eine erfindungsgemäße Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Batterieanordnung 1 im eingeschobenen Zustand des Batteriegehäuses 2 in die Batteriehalterung 3. Das Batteriegehäuse 2 ist vollständig auf die Batteriehalterung 3 aufgesetzt. Das Batteriegehäuse 2 steht auf der Bodenplatte der Batteriehalterung 3 und der Anschlusskanal 4 (in dieser Figur nicht zu sehen) ist vollständig in die Aussparung 5 des Batteriegehäuses eingeschoben und kontaktiert die im Inneren befindlichen Batterien über eine entsprechende Anschlussmöglichkeit innerhalb der Aussparung 5 elektrisch. Zusätzlich ist in dieser Figur dargestellt, dass das Batteriegehäuse 2 eine weitere Aussparung 7 aufweist, welche sich auf der anderen Stirnseite des Batteriegehäuses 2 befindet. Somit liegt sich die Aussparung 5 für den Anschlusskanal 4 und die Aussparung 7 für eine weitere Halterung auf dem Batteriegehäuse 2 gegenüber. In dieser Figur weist die Batteriehalterung 3 noch kein weiteres Halteelement auf.
Die 3 zeigt eine erfindungsgemäße Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Batterieanordnung 1 im getrennten Zustand des Batteriegehäuses 2 und der Batteriehalterung 3. Die Figur zeigt im Wesentlichen dieselben Elemente wie für die 1 beschrieben. Es ist das Batteriegehäuse 2 mit dem Tragegriff 6, die Batteriehalterung 3 mit dem Anschlusskanal 4 dargestellt. Zusätzlich ist in dieser Figur der elektrische Verbindungsanschluss 9 dargestellt, welcher die elektrische Verbindung mit einem entsprechenden Gegenstück im Inneren der Aussparung 4 des Batteriegehäuses 2 herstellt. In dieser Konfiguration ist der elektrische Anschluss (nicht sichtbar) in der Aussparung des Batteriegehäuses 2 nach unten gerichtet und dieser kontaktiert den Verbindungsanschluss 9 nach dem vollständigen Einschub des Batteriegehäuses 2 auf die Batteriehalterung 3. Durch die Anordnung der Anschlüsse im oberen Bereich des Batteriegehäuses 2 sind die Anschlüsse weitgehen vor Staub und Dreck geschützt, welcher sich im Laufe des Betriebes am Boden der Anordnung 1 ansammeln kann. Dadurch kann über lange Betriebszeiten eine ausreichende elektrische Kontaktierung zwischen Batteriegehäuse 2 und -Halterung 3 sichergestellt werden. Des Weiteren ist in dieser Figur dargestellt, dass die Batteriehalterung 3 im Vergleich zu Bodenfläche des Batteriegehäuses 2 etwas größer ausgeführt ist. Auf der Bodenfläche der Batteriehalterung 3 ist insofern ein umlaufender Rand 8 ausgebildet, welcher die Bodenfläche des Batteriegehäuses 2 nach Einschub auf den Anschlusskanal 4 aufnimmt oder umschließt. Dieser umlaufende Rand 8 kann den mechanischen Aufbau weiter stabilisieren und zu einer mechanisch festeren Verbindung zwischen Batteriegehäuse 2 und Batteriehalterung 3 führen.
Die 4 zeigt eine erfindungsgemäße Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Batterieanordnung 1 im getrennten Zustand und weiterer Halterung 10 an der Batteriehalterung 3. Die 4 zeigt mit dem Batteriegehäuse 2, der Batteriehalterung 3, dem Anschlusskanal 4, der Aussparung 5 und dem Tragegriff 6 dieselben Merkmale wie die 1. Des Weiteren ist in dieser Figur dargestellt, dass die Batteriehalterung 3 neben dem Anschlusskanal 4 noch ein weiteres Halteelement 10 aufweist. Dieses weitere Halteelement 10 ist im Wesentlichen flächig ausgeführt und weist im Vergleich zum Anschlusskanal 4 ein kleineres Volumen auf. Das weitere Halteelement 10 kann zur weiteren mechanischen Führung und Fixierung des Batteriegehäuses 2 verwendet werden. Zusätzlich ist es aber möglich, dass das weitere Halteelement 10 ebenfalls mit elektrischen Leitungen im Inneren versehen ist, so dass auch das weitere Halteelement 10 zur Übertragung von Strom aus oder in das Batteriegehäuse 2 verwendet werden kann.
Die 5 zeigt eine erfindungsgemäße Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Batterieanordnung 1 im eingeschobenen Zustand mit Ladungsübertragung über Spulen 11. Die elektrische Kontaktierung des Batteriegehäuses 2 kann kabelgeführt, beispielsweise durch Stecker und Buchsen erfolgen. Alternativ ist auch die elektromagnetische Übertragung elektrischer Energie mittels Spulen 11 möglich. In dieser Figur sind die Spulen 11 an den Seitenflächen des Batteriegehäuses 2 und hier insbesondere im Bereich der Aussparung angeordnet. Dadurch ergibt sich eine hinreichende Nähe zu korrespondierenden Spulen im Anschlusskanal 4, welches eine annähernd verlustfreie Übertragung elektrischer Energie von dem Batteriegehäuse 2 zur Batteriehalterung 3 oder umgekehrt ermöglicht.
Die 6 zeigt ein erfindungsgemäßes Batteriesystem 12 mit seitlicher Anordnung der einzelnen erfindungsgemäßen Batterieanordnungen 1. Durch die Möglichkeit eines schnellen und sicheren Austauschs einzelner Batterieanordnungen 1 können die erfindungsgemäßen Batterieanordnungen 1 zu größeren Batteriesystemen 12 zusammengeschaltet werden. Das Zusammenschalten der einzelnen Batterieanordnungen 1 ist in dieser Ausgestaltung in Form einer Batteriereihe mit jeweils seitlicher Ausrichtung der unterschiedlichen Batterieanordnungen 1 dargestellt.
Die 7 zeigt ein erfindungsgemäßes Batteriesystem 12 mit Kopf-zu-Kopf-Anordnung der einzelnen erfindungsgemäßen Batterieanordnungen 1 über die Anschlusskanäle 4. Die einzelnen Batterieanordnungen 1 sind derart ausgerichtet, dass sich die paarweisen Batteriehalterungen an der Bodenfläche und den Anschlusskanäle mechanisch kontaktieren. Durch diese Ausführung kann sich eine besonders mechanisch stabile Batteriehalterung ergeben. Weiterhin ist in dieser Figur eine Schaltvorrichtung 13 für eine Verriegelung 14 dargestellt. Die Schaltvorrichtung 13 befindet sich im oder am Batteriegehäuse 2 und nach elektrischer oder mechanischer Kontaktierung der Batteriehalterung 3 kann eine Verriegelung 14 ausgelöst werden, welche innerhalb des Anschlusskanals 4 angeordnet sein kann. Die Verriegelung 14 kann beispielsweise in Form eines Dorns 14 oder Zylinders 14 ausgeführt sein, welcher nach Aktivierung der Verriegelung 14 ausfährt und innerhalb einer weiteren Aussparung des Batteriegehäuses 2 arretiert. Durch das Eingreifen des Dorns 14 in die weitere Aussparung des Batteriegehäuses 2 lässt sich das Batteriegehäuse 2 nicht mehr von der Batteriehalterung 3 trennen. Diese Ausgestaltung kann insbesondere bei einer Überkopfanordnung der einzelnen Batteriegehäuse 2 zu einem sicheren Austauschvorgang beitragen.
Die 8 zeigt ein erfindungsgemäßes Batteriesystem 12 mit Kopf-zu-Kopf- und seitlicher Anordnung der einzelnen erfindungsgemäßen Batterieanordnungen 1 über die Anschlusskanäle 4. In dieser Figur ist ein größeres Batteriesystem 12 dargestellt, in welchem die einzelnen Batterieanordnungen 1 sowohl seitlich wie auch in einer Kopf-zu-Kopf-Konfiguration jeweils zweier Batterieanordnungen 1 mechanisch gegeneinander stabilisiert werden. Über diese Ausgestaltung des Batteriesystems 12 lassen sich große Energiemengen bereitstellen, wobei die einzelnen Speicherelemente innerhalb kurzer Zeit sicher ausgetauscht werden können. Zusätzlich ist der gesamte Aufbau 12 sehr wartungsarm, da die elektrische Kontaktstellen der einzelnen Batterien vor Verschmutzung weit gehend geschützt sind. Dies ist gegenüber den Standder-Technik-Lösungen besonders vorteilhaft, welche die elektrische Kontaktierung der Batteriegehäuse in den unteren Bereichen der Batteriegehäuse vorsehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202020103421 U1 [0004]
EP 2700611 A1 [0005]
WO 2019014653 A1 [0006]

Claims

Blindverbindungsfähige, modulare Batterieanordnung (1) mindestens umfassend ein Batteriegehäuse (2) und eine Batteriehalterung (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriegehäuse (2) eine im Wesentlichen quaderförmige Symmetrie mit einer an der Oberseite des Gehäuses angeordneten Eingriffsmöglichkeit (6) aufweist, wobei das Gehäuse (2) an mindestens einer der Stirnseiten eine sich von der Gehäuseunterseite bis zumindest teilweise zur Oberseite des Gehäuses (2) erstreckende, vertikale Aussparung (5) im Gehäuse (2) aufweist, wobei innerhalb des oberen Aussparungsbereiches (5), eine oder mehrere elektrische Anschlussbuchsen angeordnet sind; und wobei die Batteriehalterung (3) eine zur Aufnahme der Gehäuseunterseite geeignete, annähernd rechteckige Grundfläche mit mindestens einem sich von der Grundfläche senkrecht nach oben erstreckenden Anschlusskanal (4) mit einem oder mehreren elektrischen Verbindungsanschlüssen (9) aufweist, wobei die Form des Anschlusskanals (4) dazu eingerichtet ist, in die sich von der Gehäuseunterseite bis zur Oberseite erstreckende, vertikale Batteriegehäuseaussparung (5) eingepasst zu werden und wobei der oder die elektrischen Verbindungsanschlüsse (9) der Batteriehalterung (3) dazu eingerichtet sind mit den elektrischen Anschlussbuchsen des Batteriegehäuses nach Einpassung wechselzuwirken und elektrische Energie zwischen Batteriegehäuse (2) und Batteriehalterung (3) zu übertragen.
Batterieanordnung (1) nach Anspruch 1, wobei die Anschlussbuchse am oberen Ende der Aussparung (5) des Batteriegehäuses (2) angeordnet und zur Gehäuseunterseite hin ausgerichtet ist und der Verbindungsanschluss (9) der Batteriehalterung (3) am oberen Ende des Anschlusskanals (4) angeordnet ist.
Batterieanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anschlussbuchsen des Batteriegehäuses (2) elektromagnetische Anschlussbuchsen (11) sind, wobei die Anschlussbuchsen (11) an den seitlichen Rändern der Aussparung des Batteriegehäuses (2) angeordnet sind und die Verbindungsanschlüsse (9) der Batteriehalterung (3) elektromagnetische Verbindungsanschlüsse sind, welche seitlich im oberen Bereich des Anschlusskanals (4) angeordnet sind.
Batterieanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aussparung (5) im Batteriegehäuse (2) eine im Wesentlichen rechteckige Symmetrie aufweist und die Ausdehnung der Aussparung (5) in vertikaler Richtung größer oder gleich 30% und kleiner oder gleich 80 % bezogen auf die gesamte Höhe des Batteriegehäuses (2) beträgt.
Batterieanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Anschlusskanal (4) der Batteriehalterung (2) eine im Wesentlichen quadratische Grundfläche mit mindestens einer weiteren Nut (15) an einer der Seitenflächen aufweist.
Batterieanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Batteriehalterung (3) neben dem Anschlusskanal (4) mindestens eine weitere, sich von der Grundfläche senkrecht nach oben hin erstreckende Halterung (10) oder einen weiteren Anschlusskanal (10) aufweist.
Batterieanordnung (1) nach Anspruch 6, wobei die weitere Halterung (10) oder der weitere Anschlusskanal (10) auf der Batteriehalterung (3) gegenüber dem Anschlusskanal (4) angeordnet ist und wobei das Volumen der weiteren Halterung (10) oder des weiteren Anschlusskanals (10) größer oder gleich 15% und kleiner oder gleich 50 % bezogen auf das Volumen des Anschlusskanals (4) beträgt.
Batterieanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Batteriegehäuse (2) eine Schaltvorrichtung (13) für eine Verriegelung (14) umfasst, wobei der Verriegelungsmechanismus (14) im Anschlusskanal (4) der Batteriehalterung (3) angeordnet ist und die Verriegelung (14) der Batteriehalterung (3) gegenüber dem Batteriegehäuse (2) durch eine magnetische oder mechanische Wechselwirkung (14) zwischen dem Anschlusskanal (4) der Batteriehalterung (3) und dem Batteriegehäuse (2) erfolgt.
Batteriesystem (12) mindestens umfassend zwei oder mehr Batterieanordnungen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 in elektrisch leitender Verbindung.
Batteriesystem (12) nach Anspruch 9, wobei das Batteriesystem (12) eine gerade Anzahl einzelner Batterieanordnungen (1) umfasst, wobei im Batteriesystem (12) jeweils zwei Batterieanordnungen (1) über benachbarte Anschlusskanäle (4) gegeneinander angeordnet sind.