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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein batteriebetriebenes Elektrowerkzeug.
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Stand der Technik
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Allgemein sind batteriebetriebene Elektrowerkzeug weiträumig bekannt. Bei batteriebetriebenen Elektrowerkzeugen kann ein Arbeitsbetrieb des Elektrowerkzeugs von einer Batterieeinheit, welche zum Betreiben des Elektrowerkzeugs an das Elektrowerkzeug angeschlossen ist, beeinflusst werden.
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Beschreibung der Erfindung
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein batteriebetriebenes Elektrowerkzeug auch mit verschiedensten Batterieeinheiten optimal zu nutzen.
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In der vorliegenden Beschreibung wird unter einer angeschlossenen Batterieeinheit verstanden, dass die Batterieeinheit an das batteriebetriebene Elektrowerkezug angeschlossen ist und zum Betreiben des batteriebetriebene Elektrowerkzeugs verwendet wird, d.h. die angeschlossene Batterieeinheit stellt eine elektrische Energie zum Betreiben des Elektrowerkezugs bereit.
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Die obige Aufgabe wird durch ein batteriebetriebenes Elektrowerkzeug nach Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausführungsformen des genannten Gegenstands ergeben sich aus den abhängigen Unteransprüchen.
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Das erfindungsgemäße batteriebetriebenes Elektrowerkzeug weist dabei einen Effektor, eine Batterieaufnahmeeinheit zum lösbaren Aufnehmen einer Batterie, und ein Kontrollsystem auf. Das Kontrollsystem weist einen Arbeitsparameter zum Kontrollieren eines Arbeitsbetriebs des Elektrowerkzeugs, und elektrische Anschlüsse zur elektrischen Verbindung des Kontrollsystems mit einer in der Batterieaufnahmeeinheit aufgenommen Batterieeinheit zum Übermitteln von elektrischen Signalen auf. Das Kontrollsystem ist dazu ausgelegt einen Batteriestatus einer in der Batterieaufnahmeeinheit aufgenommen Batterieeinheit zu Bestimmen und der Arbeitsparameter ist abhängig von dem Batteriestatus.
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Auf diese Weise wird erstmals ein batteriebetriebenes Elektrowerkzeug bereitgestellt, das erlaubt einen Arbeitsbetrieb des Elektrowerkzeugs an die konkrete an das Elektrowerkzeug angeschlossene Batterieeinheit anzupassen. Batteriebetriebene Elektrowerkzeuge können mit verschiedenen Batterieeinheiten betrieben werden, und eine Kapazität, ein Gewicht und Schutzparameter der Batterieeinheit können sich auf die Leistung der Funktionen des Elektrowerkzeugs auswirken, insbesondere auf einen Arbeitsbetrieb des Elektrowerkzeugs. Vorteilhafterweise ermöglicht das batteriebetriebene Elektrowerkzeug der vorliegenden Erfindung, dass verschiedene Batterieeinheiten an das batteriebetriebene Elektrowerkzeug angeschlossen werden können und ein Arbeitsbetrieb an die verschiedenen Batterieeinheiten angepasst werden kann. Insbesondere kann ein Arbeitsbetrieb des Elektrowerkzeug jeweils an eine an das Elektrowerkzeug angeschlossene Batterieeinheit angepasst werden. Erfindungsgemäß passiert diese Anpassung automatisch und benötigt kein manuelles Eingreifen eines Benutzers.
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Das Elektrowerkzeug kann ein Winkelschleifer, ein Akkuschrauber, ein Bohrschrauber, ein Schlagbohrschrauber, eine Säge, beispielsweise eine Stichsäge oder Kreissäge, oder jede andere Art von batteriebetriebenem Elektrowerkzeug sein, wie es beispielsweise für Handwerkstätigkeiten oder aber auch Gartentätigkeiten benötigt wird.
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Das batteriebetriebene Elektrowerkzeug weist einen Effektor auf. Der Effektor ist dazu ausgelegt einen Arbeitseffekt zu erzeugen. Der Effektor kann durch einen Elektromotor betrieben werden. Durch bereitstellen einer elektrische Energie kann der Effektor betrieben werden, insbesondere kann durch bereitstellen der elektrischen Energie der Elektromotor betrieben werden. Die elektrische Energie kann durch eine Batterieeinheit bereitgestellt werden, insbesondere eine an das Elektrowerkzeug angeschlossene Batterieeinheit. Der Effektor kann durch eine an das Elektrowerkzeug angeschlossene Batterieeinheit betrieben werden, insbesondere kann der an den Effektor angeschlossene Elektromotor durch die Batterieeinheit betrieben werden. Beispielsweise kann der Effektor eine Rotationsscheibe eines Winkelschleifers oder ein Bohrfutter eines Akkuschraubers sein.
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Das batteriebetriebene Elektrowerkzeug weist eine Batterieaufnahmeeinheit zum lösbaren Aufnehmen einer Batterieeinheit auf. Die Batterieaufnahmeeinheit ist dazu ausgelegt, die Batterieeinheit lösbar mit dem Elektrowerkzeug zu Verbinden. Insbesondere um die Batterieeinheit elektrisch mit dem Elektrowerkzeug zu Verbinden. Die Batterieaufnahmeeinheit kann eine Vielzahl von Anschlüssen aufweisen die dazu ausgelegt sind, das Elektrowerkzeug mit der Batterieeinheit elektrisch zu Verbinden. Die Vielzahl von Anschlüssen kann erste Anschlüsse, zweite Anschlüsse und/oder dritte Anschlüsse aufweisen. Die Batterieaufnahmeeinheit kann erste Anschlüsse aufweisen die dazu ausgelegt sind, ein Kontrollsystem mit der Batterieeinheit elektrisch zu Verbinden. Die Batterieaufnahmeeinheit kann zweite Anschlüsse aufweisen die dazu ausgelegt sind, einen elektrischen Motor des batteriebetriebenen Elektrowerkzeugs mit der Batterieeinheit elektrisch zu Verbinden. Das Elektrowerkzeug kann eine Vielzahl von Kabeln aufweisen welche an die Vielzahl von Anschlüssen angeschlossen werden können. Zweite Kabel einer Vielzahl von Kabeln können die Batterieeinheit derart elektrisch mit einem Motor, insbesondere einem Elektromotor verbinden, dass der Motor über die Batterieeinheit betrieben werden kann. Insbesondere können die zweiten Kabel den Motor über die zweiten Anschlüsse der Batterieaufnahmeeinheit mit der Batterieeinheit derart verbinden, dass die Batterieeinheit den Motor mit einer elektrischen Energie zum Betreiben des Motors versorgen kann.
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Die hierin beschriebenen Merkmale und Funktionen beschränken sich auf eine einzelne Batterieeinheit. Die beschriebenen Merkmale und Funktionen sind entsprechend für Ausführungsformen mit zwei oder mehr Batterieeinheiten anwendbar. Die Batterieaufnahmeeinheit kann dazu ausgelegt sein eine oder mehrere Batterieeinheiten lösbar aufzunehmen. Insbesondere kann die Batterieaufnahmeeinheit dazu ausgelegt sein eine oder mehrere Batterieeinheit elektrisch mit dem batteriebetriebenen Elektrowerkzeug zu Verbinden.
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Das batteriebetriebene Elektrowerkzeug weist ein Kontrollsystem auf. Das Kontrollsystem weist elektrische Anschlüsse zur elektrischen Verbindung des Kontrollsystems mit einer in der Batterieaufnahmeeinheit aufgenommen Batterieeinheit zum Übermitteln von elektrischen Signalen auf. Insbesondere können erste Kabel die elektrischen Anschlüsse des Kontrollsystems mit den ersten Anschlüssen der Batterieaufnahmeeinheit elektrisch verbinden. Das Kontrollsystem kann über die elektrischen Anschlüsse des Kontrollsystems, die ersten Kabel und die ersten Anschlüsse der Batterieaufnahmeeinheit derart elektrisch mit der Batterieeinheit verbunden sein, dass elektrische Signal zwischen dem Kontrollsystem und der Batterieeinheit ausgetauscht werden können. Das Kontrollsystem dazu ausgelegt sein elektrische Signale, beispielsweise Spannungssignale und/oder Kommunikationssignale, von der Batterieeinheit zu empfangen und/oder auszutauschen.
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Das Kontrollsystem weist einen Arbeitsparameter zum Kontrollieren eines Arbeitsbetriebes des Elektrowerkzeugs auf. Insbesondere kann ein Arbeitsbetrieb in Abhängigkeit des Arbeitsparameters bestimmt werden. Beispielsweise kann ein Arbeitsbetrieb eine Leistung und/oder Schutzfunktionen- und system umfassen. Ein Arbeitsbetrieb kann durch einen oder mehrere Zustände bestimmt sein. Die Zustände ein Bremsmodus, ein Ausgabemodus, eine maximale Belastung, ein Funktionsparameter, ein Schutzparameter, oder ähnliche Parameter sein.
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Das Kontrollsystem ist dazu ausgelegt einen Batteriestatus einer in der Batterieaufnahmeeinheit aufgenommen Batterieeinheit zu Bestimmen. Der Arbeitsparameter ist abhängig von dem Batteriestatus.
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Der Arbeitsparameter kann einen oder mehrere Zustandsparameter aufweisen die einen Arbeitsbetrieb des Elektrowerkzeugs beeinflussen können. In einer Ausführungsform weist der Arbeitsparameter einen oder mehrerer Zustandsparameter auf, welche zum Kontrollieren eines oder mehrerer Zustände des Elektrowerkzeugs, ausgewählt aus der Liste aufweisend einen Bremsmodus, einen Ausgabemodus, eine maximale Belastung, einen Funktionsparameter, einen Schutzparameter, oder ähnliche Parameter, ausgelegt sind. Der Arbeitsbetrieb des Elektrowerkzeugs kann durch einen oder mehrere Zustände, ausgewählt aus der Liste aufweisend einen Bremsmodus, einen Ausgabemodus, eine maximale Belastung, einen Funktionsparameter, einen Schutzparameter, oder ähnliche Parameter, bestimmt sein.
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Die Batterieeinheit weist einen Batteriestatus auf. Der Batteriestatus kann Informationen über die Batterieeinheit aufweisen. Der Batteriestatus kann Informationen über nicht-variable Eigenschaften und über variable Eigenschaften der Batterieeinheit aufweisen. Beispielsweise kann der Batteriestatus Informationen über nicht-variable Eigenschaften wie Batterietyp, Gewicht und Schutzparameter aufweisen. Beispielsweise kann der Batteriestatus Informationen über variable Eigenschaften wie Kapazität und/oder Ladungszustand aufweisen.
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In Ausführungsformen kann der Batteriestatus Informationen über einen Batterietyp und/oder einen Zustand der in der Batterieaufnahmeeinheit aufgenommen Batterieeinheit aufweisen. In Ausführungsformen kann der Batteriestatus Informationen über eine Kapazität, ein Gewicht, und/oder Schutzparameter der Batterieeinheit aufweisen.
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Das Kontrollsystem kann eine Empfangseinheit aufweisen, welche dazu ausgelegt ist ein elektrisches Signal zu empfangen, insbesondere ein Spannungssignal der Batterieeinheit zu empfangen. Das elektrische Signal, insbesondere das Spannungssignal, kann Informationen über den Batteriestatus aufweisen. Die Empfangseinheit kann über die elektrischen Anschlüsse des Kontrollsystem elektrisch mit der Batterieeinheit verbunden werden. Insbesondere über die elektrischen Anschlüsse des Kontrollsystems, die ersten Kabel, und die ersten Anschlüsse der Batterieaufnahmeeinheit. Elektrische Signale, insbesondere Spannungssignale können von der Batterieeinheit an das Kontrollsystem, insbesondere die Empfangseinheit übermittelt werden. Elektrische Signale können von der Batterieeinheit über die ersten Anschlüsse der Batterieaufnahmeeinheit, die ersten Kabel, und die Anschlüsse des Kontrollsystems an das Kontrollsystem übermittelt werden.
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Die elektrischen Signale, insbesondere die Spannungssignale, können Informationen über den Batteriestatus aufweisen. Zum übertragen von Informationen mittels des elektrischen Signale, insbesondere des Spannungssignale, können die Informationen entsprechend bekannten Informationsübertragungsmethoden übertragen werden. Beispielsweise können Gleichwert, Scheitelwert, Frequenz, Phasenverschiebungswinkel oder Tastgrad des elektrischen Signals, insbesondere des Spannungssignals, verwendet werden um Informationen mit dem elektrischen Signal zu übertragen.
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Das batteriebetriebene Elektrowerkzeug kann den Typ und den Status der Batterieeinheit identifizieren, indem es das Spannungssignal von einer oder mehreren Batterieeinheiten erkennt. Das Elektrowerkzeug kann die Arbeitsparameter an verschiedene Batterieeinheiten anpassen.
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In einer Ausführungsform weist das Kontrollsystem eine Empfangseinheit auf, welche dazu ausgelegt ist ein Spannungssignal der in der Batterieaufnahmeeinheit aufgenommen Batterieeinheit zu bestimmen. Das Spannungssignal kann Informationen über den Batteriestatus umfassen.
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Das Kontrollsystem kann ein Spannungsmessgerät aufweisen, welches dazu ausgelegt ist, ein Spannungssignal der in der Batterieaufnahmeeinheit aufgenommenen Batterieeinheit zu detektieren. Das Spannungssignal kann Informationen über den Batteriestatus aufweisen. Das Spannungsmessgerät kann über die elektrischen Anschlüsse des Kontrollsystem elektrisch mit der Batterieeinheit verbunden werden. Insbesondere über die elektrischen Anschlüsse des Kontrollsystems, die ersten Kabel, und die ersten Anschlüsse der Batterieaufnahmeeinheit. Das Spannungsmessgerät kann in parallel zu einer elektrischen Verbindung zwischen dem elektrischen Motor und der Batterieeinheit sein.
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Das batteriebetriebene Elektrowerkzeug kann den Typ und den Status des Batterieeinheit identifizieren, indem es das Spannungssignal von einem oder mehreren Batterieeinheiten detektiert. Das Spannungsmessgerät kann das Spannungssignal detektieren. Das Elektrowerkzeug kann die Arbeitsparameter an verschiedene Batterieeinheiten anpassen.
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In einer Ausführungsform weist das Kontrollsystem ein Spannungsmessgerät auf, welches dazu ausgelegt ist, ein Spannungssignal der in der Batterieaufnahmeeinheit aufgenommen Batterieeinheit zu detektierten, und wobei das Spannungssignal Informationen über den Batteriestatus aufweist.
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Das Kontrollsystem kann eine Kommunikationseinheit aufweisen welche über ein Kommunikationssignal mit der Batterieeinheit in Verbindung ist. Die Kommunikationseinheit kann über das Kommunikationssignal mit einer Kommunikationseinheit der Batterieeinheit in Verbindung sein. Das Kommunikationssignal kann Informationen über den Batteriestatus umfassen. Das Kommunikationssignal kann ein elektrisches Signal sein. Beispielsweise können Gleichwert, Scheitelwert, Frequenz, Phasenverschiebungswinkel oder Tastgrad des elektrischen Signals verwendet werden um Informationen mit dem elektrischen Signal zu übertragen.
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Die Kommunikationseinheit kann dazu ausgelegt sein Ausgangsinformationen, beispielsweise Informationen über das Elektrowerkzeug oder Abfragen über einen Batteriestatus, an die Batterieeinheit zu übertragen. Die Ausgangsinformationen können in dem Kommunikationssignal enthalten sein oder ein zweites Kommunikationssignal kann die Ausgangsinformationen aufweisen, wobei die Kommunikationseinheit über das zweite Kommunikationssignal mit der Batterieeinheit in Verbindung ist.
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Das batteriebetriebene Elektrowerkzeug ermittelt die Parameter (Typ, Status, Schutzeinstellung usw.) der Batterieeinheit durch Kommunikation mit der Batterieeinheit. Das batteriebetriebene Elektrowerkzeug kann die Arbeitsparameter an die verschiedenen Batterieeinheiten anpassen.
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In einer Ausführungsform weist das Kontrollsystem ein Kommunikationseinheit auf welche über ein Kommunikationssignal mit der in der Batterieaufnahmeeinheit aufgenommen Batterieeinheit, insbesondere einem Kommunikationseinheit der Batterieeinheit, in Verbindung ist, und das Kommunikationssignal weist Informationen über den Batteriestatus auf.
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Die voranstehenden beschriebenen Ausführungsformen können beliebig, jedoch in sinnhafter Weise miteinander kombiniert werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen unterschiedliche Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung der Prinzipien der Erfindung. Die Elemente der Zeichnungen sind relativ zueinander und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu.
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Gleiche Bezugszeichen bezeichnen entsprechend ähnliche Teile.
- 1 zeigt ein batteriebetriebenes Elektrowerkzeug, beispielhaft einen batteriebetriebenen Winkelschleifer.
- 2 zeigt ein schematische Darstellung eines Kontrollsystems in elektrischer Verbindung mit einer Batterieeinheit.
- 3A zeigt eine schematische Darstellung einer Empfangseinheit in Verbindung mit einer Batterieeinheit.
- 3B zeigt eine schematische Darstellung eines Spannungsmessgeräts in Verbindung mit einer Batterieeinheit.
- 3C zeigt eine schematische Darstellung einer Kommunikationseinheit in Verbindung mit eine Batterieeinheit.
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Ausführungsbeispiel
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1 zeigt ein batteriebetriebenes Elektrowerkzeug 100, insbesondere einen batteriebetriebenen Winkelschleifer. Das Elektrowerkzeug 100 weist einen Effektor 110 und eine Batterieaufnahmeeinheit 120 auf. Das in 1 gezeigte Elektrowerkzeug 100 ist mit einer Batterieeinheit 100, welche in der Batterieaufnahmeeinheit 120 aufgenommen ist, dargestellt. Die Batterieaufnahmeeinheit ist zum lösbaren Aufnehmen einer oder mehrerer Batterieeinheiten 130 ausgelegt.
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Das batteriebetriebene Elektrowerkzeug 100 weist ein Kontrollsystem 150 auf, welches schematisch in 2 gezeigt ist. Das Kontrollsystem weist einen Arbeitsparameter 170 zum Kontrollieren eines Arbeitsbetriebs des Elektrowerkzeugs auf. Das Kontrollsystem weist elektrische Anschlüsse 160 auf, die dazu ausgelegt sind um das Kontrollsystem 150 mit einer in der Batterieaufnahmeeinheit aufgenommen Batterieeinheit, beispielsweise der in 1 gezeigten Batterieeinheit 130, elektrisch zu Verbinden. Das Kontrollsystem kann über die elektrischen Anschlüsse 160, erste Kabel, und erste Anschlüsse der Batterieaufnahmeeinheit (nicht gezeigt) elektrisch mit der Batterieeinheit verbunden werden.
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Der Arbeitsparameter 170 kann einen oder mehrerer Zustandsparameter aufweisen, welche zum Kontrollieren eines oder mehrerer Zustände des Elektrowerkzeugs, ausgewählt aus der Liste aufweisend einen Bremsmodus, einen Ausgabemodus, eine maximale Belastung, einen Funktionsparameter, einen Schutzparameter, oder ähnliche Parameter, ausgelegt sind. Ein Arbeitsbetrieb des Elektrowerkzeugs kann durch einen oder mehrere Zustände bestimmt sein.
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Die Batterieeinheit 130 weist einen Batteriestatus 140 auf. Der Batteriestatus kann Informationen über einen Batterietyp und/oder einen Zustand der in der Batterieaufnahmeeinheit aufgenommen Batterieeinheit aufweisen. Der Batteriestatus kann Informationen über eine Kapazität, ein Gewicht, und/oder Schutzparameter der Batterieeinheit aufweisen.
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Das batteriebetriebene Elektrowerkzeug kann dazu ausgelegt sein den Batteriestatus 140 zu bestimmen und basierend auf dem Batteriestatus den Arbeitsparameter 170 zu bestimmen. Das in 2 gezeigte Kontrollsystem 150 ist über die elektrischen Anschlüsse 160 elektrisch mit der Batterieeinheit 130 verbunden. Insbesondere über die elektrischen Anschlüsse 160, erste Kabel und erste Anschlüsse der Batterieaufnahmeeinheit (nicht gezeigt). Das Kontrollsystem 150 kann dazu ausgelegt sein den Batteriestatus 140 zu bestimmen. Das Kontrollsystem 150 kann dazu ausgelegt sein, den Arbeitsparameter 170 zu bestimmen. Das Kontrollsystem 150 kann dazu ausgelegt sein, den Arbeitsparameter 170 in Abhängigkeit von dem Batteriestatus 140 zu bestimmen.
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Das Kontrollsystem kann eine Empfangseinheit, ein Spannungsmessgerät und/oder eine Kommunikationseinheit 180 aufweisen. Die Empfangseinheit und/oder die Kommunikationseinheit 180 kann dazu ausgelegt sein den Batteriestatus 140 zu bestimmen. Das Kontrollsystem kann dazu ausgelegt sein den Arbeitsparameter 170 in Abhängigkeit des Batteriestatus 140 zu bestimmen. Insbesondere kann die Empfangseinheit oder die Kommunikationseinheit 180 dazu ausgelegt sein, den Arbeitsparameter 170 basierend auf dem Batteriestatus 130 zu bestimmen.
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3A ist eine schematische Darstellung einer Empfangseinheit 180A welche in Kommunikation mit einer Batterieeinheit 130 ist. Die Empfangseinheit 180A kann einen Batteriestatus 140 der Batterieeinheit 130 erhalten. Die Empfangseinheit 180A kann dazu ausgelegt sein, ein Spannungssignal 185A von der Batterieeinheit zu erhalten. Das Spannungssignal 185A kann den Batteriestatus 140 der Batterieeinheit umfassen, insbesondere Informationen welche den Batteriestatus 140 beschreiben.
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3B ist eine schematische Darstellung eines Spannungsmessgeräts 180B welches mit einer Batterieeinheit 130 elektrisch verbunden ist. Das Spannungsmessgerät kann dazu ausgelegt sein, einen Batteriestatus 140 der Batterieeinheit zu detektieren. Das Spannungsmessgerät kann dazu ausgelegt sein, ein Spannungssignal 185B der Batterieeinheit 130 zu detektieren. Das Spannungssignal kann den Batteriestatus 140 der Batterieeinheit umfassen, insbesondere Informationen welche den Batteriestatus 140 beschreiben.
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3C ist eine schematische Darstellung einer Kommunikationseinheit 180C welche über ein Kommunikationssignal 185C in Kommunikation mit einer Batterieeinheit 130 ist. Die Kommunikationseinheit 180C kann einen Batteriestatus 140 der Batterieeinheit erhalten. Die Kommunikationseinheit 180C kann dazu ausgelegt sein, das Kommunikationssignal 185C von der Batterieeinheit zu erhalten. Die Kommunikationseinheit 180C kann dazu ausgelegt sein, das Kommunikationssignal 185C und/oder in zweites Kommunikationssignal an die Batterieeinheit zu übermitteln. Das Kommunikationssignal kann den Batteriestatus 140 der Batterieeinheit umfassen, insbesondere Informationen welche den Batteriestatus 140 beschreiben.
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Wenngleich hierin spezifische Ausführungsformen dargestellt und beschrieben worden sind, liegt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, die gezeigten Ausführungsformen geeignet zu modifizieren, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
