EP4066715A1 - Batteriebetriebenes reinigungsgerät und verfahren zum betreiben eines reinigungsgeräts - Google Patents

Batteriebetriebenes reinigungsgerät und verfahren zum betreiben eines reinigungsgeräts Download PDF

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EP4066715A1
EP4066715A1 EP22164352.1A EP22164352A EP4066715A1 EP 4066715 A1 EP4066715 A1 EP 4066715A1 EP 22164352 A EP22164352 A EP 22164352A EP 4066715 A1 EP4066715 A1 EP 4066715A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
battery
signal
cleaning device
charge
state
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22164352.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jan Becker
Michael Hutmacher
Martino Minardi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alfred Kaercher SE and Co KG
Original Assignee
Alfred Kaercher SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alfred Kaercher SE and Co KG filed Critical Alfred Kaercher SE and Co KG
Publication of EP4066715A1 publication Critical patent/EP4066715A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2805—Parameters or conditions being sensed
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A47L9/2857—User input or output elements for control, e.g. buttons, switches or displays
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    • A47L9/2868—Arrangements for power supply of vacuum cleaners or the accessories thereof
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    • A47L9/28—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2894—Details related to signal transmission in suction cleaners

Definitions

  • the present invention relates to a battery-operated cleaning device, in particular a floor cleaning device, which can be operated independently of the mains with a battery, the cleaning device comprising a display device for displaying the state of charge of the battery, the cleaning device having a display control device for controlling the display device as a function of an analog state of charge signal which indicates the state of charge corresponds to the battery, wherein the display driver comprises an analog signal input for receiving the analog state of charge signal from the battery.
  • the present invention relates to a method for operating a cleaning device, in particular a floor cleaning device, which is operated independently of the mains with a battery, the charge status of the battery being displayed with a display device of the cleaning device, the display device depending on an analog charge status signal which indicates the charge status of the battery corresponds, is controlled.
  • cleaning devices of the type described above in particular in the form of floor cleaning devices, which are supplied with electrical energy from a battery in the form of a lead-acid battery.
  • the electrical energy is used to drive, for example, a drive device and cleaning elements of the cleaning device.
  • a lead-acid battery is used as the energy supply, the state of charge of the same can be determined directly from the battery voltage, because this essentially depends on the state of charge of the battery, and this over a large range of the battery charge.
  • the display control device of cleaning devices of the type described above which are operated with lead batteries, is therefore usually designed as described above.
  • the battery voltage tapped off at the battery poles is used as an analog state of charge signal of the battery and is processed directly with the display control device in order to operate the display device.
  • a portable device with at least one battery pack and a cleaning device is known.
  • a battery powered cleaning device and methods of operating the same are in US Pat WO 2017/054856 A1 described.
  • the DE 10 2018 102 982 A1 relates to a charger and method for charging a battery pack.
  • the cleaning device comprises an electrical signal conversion device for converting a digital charge state signal provided by the battery and corresponding to the charge state of the battery into an analog charge state signal corresponding to the charge state of the battery that the signal conversion device includes an analog signal output and that the analog signal output is electrically operatively connected to the analog signal input of the display control device for transmitting the analog state of charge signal from the signal conversion device to the display control device.
  • the proposed signal conversion device makes it possible to use a lithium-ion battery, for example in the form of a lithium-iron phosphate battery, instead of a lead-acid battery.
  • the cleaning device itself in particular its display device including the display control device, does not have to be changed for this.
  • the digital state of charge signal provided by the battery is rather converted with the signal conversion device into an analog state of charge signal, which can be further processed directly by the display control device included in the cleaning appliance and displayed on the display device for a user.
  • the cleaning device Users can thus choose between different battery types to operate the cleaning device. This increases the flexibility for using the cleaning devices.
  • simple conversion or retrofitting of existing cleaning devices is possible because the electrical signal conversion device can be installed in particular as an additional circuit arrangement on the cleaning device.
  • the signal processing unit can be designed in such a way that it can be used to simulate a functional dependency between the voltage and the state of charge, which corresponds to the battery for which the display control device was originally configured.
  • the signal conversion device comprises an electronic circuit arrangement with a bus transceiver, in particular in the form of a CAN bus transceiver, and if the bus transceiver comprises the digital signal input or is electrically operatively connected to it.
  • a state of charge signal which is made available by a battery, in particular a battery management system of the same, can be processed and converted for a data processing unit of the signal conversion device.
  • the battery management system can provide data relating to the state of charge of a battery, but also other battery-specific parameters such as temperature, number of charging cycles, age or specific data for the battery such as battery type and manufacturer.
  • the digital signal input is designed in the form of a CAN bus input interface of the signal conversion device.
  • the signal conversion device can thus be designed to be particularly compact and simple. In particular, it can process CAN bus signals directly in this way.
  • the signal conversion device includes a signal processing unit, in particular in the form of a microcontroller or an ASIC, for converting a digital bus signal provided by the bus transceiver into an analog state of charge signal, in particular a PWM signal, and if the signal processing unit is connected to the analog signal output is electrically connected.
  • the signal processing unit thus converts the digitally provided state of charge signal into an analog state of charge signal, which can be transmitted to the display control device either directly or, optionally after the same is electrically amplified.
  • the signal conversion device includes an analog signal amplifier for amplifying the analog state of charge signal generated by the signal processing unit, in particular in the form of the PWM signal, and if the signal amplifier is connected downstream of the signal processing unit and is electrically operatively connected to the analog signal output to provide the analog state of charge signal.
  • the signal amplifier can be designed in particular in the form of an operational amplifier. With him In particular, a voltage range provided by the signal processing unit can be converted or transformed to the voltage range required by the display control device.
  • the signal conversion device comprises at least one further bus transceiver, in particular in the form of a further CAN bus transceiver, and if the at least one further bus transceiver is electrically operatively connected to the signal processing unit and is formed for providing a digital bus signal corresponding to the state of charge of the battery, in particular a CAN bus signal, to at least one further digital bus interface, in particular in the form of a CAN bus output interface, of the signal conversion device.
  • the at least one additional bus transceiver also makes it possible, in particular, to convert additional data signals provided by the battery, for example other commands, messages or bus speeds, and to transmit them to the cleaning device or to its accessories, for example.
  • other commands and messages can also be used, for example.
  • the cleaning device can include a further display device in order to display physical status information about the battery to a user, such as temperature, charging cycles and the like.
  • a charge status of the battery can be displayed to a user quickly and easily if the display device is in the form of a bar display or a multi-segment display.
  • the bar or multi-segment display can be designed in the form of an LCD or LED display with a plurality of display segments. A state of charge can thus be presented to a user in a clear manner.
  • the multi-segment display can include seven display segments.
  • the display control device includes the display device.
  • the display device can be arranged on a circuit board or be formed, on which the display control device is also arranged or formed.
  • the battery-operated cleaning device comprises a battery.
  • this can be in the form of a rechargeable battery.
  • the battery can be arranged or designed in such a way that it is permanently connected to the cleaning device.
  • non-detachable means in particular that the battery cannot be separated from the cleaning device by a user as intended.
  • the battery can only be removed, ie in particular separated from the cleaning device, by an authorized specialist company.
  • the cleaning device can be operated with any type of battery.
  • the battery is preferably in the form of a lead battery or a lithium-ion battery, for example in the form of a lithium iron phosphate battery.
  • the cleaning device can be used for a sufficiently long time for a user.
  • the battery in particular a lithium-ion battery, includes a battery management system for generating a digital state of charge signal corresponding to the state of charge of the battery and if the battery management system is electrically operatively connected to a digital data output of the battery for providing the digital state of charge signal for the cleaning device, in particular for the display control device.
  • a battery management system can in particular determine a current state of charge of the battery with high precision and provide it in the form of a digital state of charge signal, which is then transmitted or sent to the digital data output.
  • the battery management system can also monitor, in particular, individual cells of a battery that is designed in the form of a battery pack with a number of individual cells. In particular, charging current monitoring and withdrawal current monitoring can be carried out in this way take place permanently. Furthermore, the temperature and number of charging cycles can also be monitored, saved and, if necessary, output.
  • the battery can be releasably connected to the cleaning device if the battery is electrically and mechanically completely disconnected from the cleaning device in a disconnected position and electrically operatively connected to the cleaning device in a connected position.
  • the battery In the connection position, the battery can optionally also be mechanically coupled to the cleaning device. In this way, a connection between the battery and the cleaning device that is reliable for the operation of the cleaning device can be implemented. It is also possible to separate the battery from the cleaning device, for example for charging, and replace it with a charged battery. In this way, the cleaning device can be used continuously.
  • the battery is preferably mechanically coupled to the cleaning device in the connection position.
  • the battery can be held securely on the cleaning device in the connection position, in particular, in order to prevent the battery from being unintentionally released, falling off or falling down from the cleaning device.
  • a mechanical coupling can be implemented by positioning the battery in a receptacle provided for this purpose, which can be closed with a lockable cover.
  • the cleaning device comprises a battery interface for electrically operatively connecting to the battery, that the battery interface comprises a digital data input and that the digital data input when the battery is electrically operatively connected to the battery interface with the digital data output of the battery is electrically connected.
  • a battery interface makes it possible in particular to transmit digital data or signals from the battery to the cleaning device when the Battery is connected to the cleaning device, especially when a digital data output of the battery is electrically operatively connected to the digital data input of the cleaning device.
  • the cleaning device favorably comprises a battery holder for accommodating the battery, with the battery interface being arranged or formed in or on the battery holder.
  • a battery holder makes it possible, in particular, to position the battery on the cleaning device in a defined manner.
  • an electrical and/or mechanical coupling of the battery to the cleaning device can also be specified in a defined manner.
  • the battery interface comprises battery connection contacts and if the battery connection contacts are electrically operatively connected to the battery poles of the battery when the battery is electrically operatively connected to the battery interface. In particular, this makes it possible to supply the cleaning device with electrical energy stored in the battery. In addition, a defined connection of the battery with its battery poles on the cleaning device is possible.
  • the battery connection contacts include first battery connection contacts for a lead-acid battery and second battery connection contacts for a lithium-ion battery, if the first battery connection contacts are electrically operatively connected to the battery poles of a lead-acid battery that is electrically operatively connected to the battery interface, and if the second battery connection contacts are electrically operatively connected to the battery interface electrically connected lithium-ion battery with the battery poles are electrically connected.
  • the proposed development makes it possible, in particular, to use different battery types, for example the two battery types mentioned, namely lead-acid battery and lithium-ion battery, to operate the cleaning device.
  • the battery interface can comprise first and second battery connection contacts, each for one battery type are specifically arranged and designed. This makes it possible in particular to operate the cleaning device with different types of batteries, which can be used alternatively to operate the cleaning device.
  • the display control device comprises a voltage divider for reducing a voltage of the analog state of charge signal present at the analog signal input.
  • a voltage divider makes it possible in particular to operate the cleaning device with batteries that provide different operating voltages.
  • the display device then does not have to be modified at great expense in order to also display the state of charge of a battery with a higher battery voltage safely and reliably.
  • the battery voltage can be reduced, in particular proportionally, with the voltage divider, so that the analog state of charge signal of the battery picked up at the voltage divider can be further processed with the display control device for output on the display device.
  • such a voltage divider makes it possible in particular to provide an additional analog signal input for higher battery voltages, which also makes it possible to overwrite the analog state of charge signal from batteries with a lower battery voltage.
  • the object stated at the outset is also achieved according to the invention in a method of the type described at the outset in that a digital state of charge signal provided by the battery and corresponding to the state of charge of the battery is converted into an analog state of charge signal corresponding to the state of charge of the battery and is provided for driving the display device.
  • a digital state of charge signal can be converted into an analog state of charge signal in a simple manner if the converted analog state of charge signal is provided in the form of a PWM signal.
  • the converted analog state of charge signal is amplified before it is made available to the display device.
  • the analog state of charge signal can preferably be amplified for provision to a display device for switching on the display device.
  • a signal level of the converted analog state of charge signal can be adapted to the display device or its display control device via an amplification factor.
  • the state of charge of the battery is preferably displayed with a plurality of display segments in the form of bars or segments. In this way, a user can quickly see the state of charge of the battery he is using.
  • the cleaning device is advantageously operated with a battery in the form of a rechargeable battery. This enables a user in particular to use a battery several times. This is ecologically of great advantage.
  • a lead battery or a lithium-ion battery is used as the battery.
  • the battery types mentioned allow it is possible for a user to supply a cleaning device, in particular a floor cleaning device, with sufficient operating currents.
  • the battery is releasably connected to the cleaning device in such a way that the battery is electrically and mechanically completely separated from the cleaning device in a disconnected position and electrically operatively connected to the cleaning device in a connected position.
  • the battery can also be mechanically operatively connected to the cleaning device in the connection position.
  • the battery can be connected to the cleaning device in order to operate the cleaning device, and the battery can be disconnected from the cleaning device for charging or storage.
  • FIG. 1 An exemplary embodiment of a cleaning device according to the prior art is schematically denoted overall by the reference numeral 10 .
  • the cleaning device 10 is in the form of a floor cleaning device 12 .
  • the cleaning device 10 comprises a battery 14 for operation a lead-acid battery 16.
  • Other components of the cleaning device 10, in particular an optional drive device and cleaning elements such as brushes, rollers and the like, are shown in FIG figure 1 not shown.
  • a display device 18 is used to display a state of charge of the battery 14.
  • the display device 18 is designed in the form of a bar display 20 or a multi-segment display.
  • a display control device 22 that is electrically operatively connected to the display device 18 is used to control the display device 18. This includes an analog signal input 24 for receiving an analog charge state signal from the battery 14.
  • the analog state of charge signal is defined by the battery voltage present at the battery terminals 30 and 32 of the same. This depends on the state of charge of the battery 14 . In other words, there is a mathematically functional relationship between the battery voltage and the state of charge.
  • the battery poles 30 and 32 are connected to the first signal input contact 26 and the second signal input contact 28 via electrical connecting lines 34 and 35 with one another.
  • figure 2 16 schematically shows the dependency of the battery voltage present at battery poles 30 and 32 as a function of the state of charge of lead battery 16. If this is discharged, ie the charge of battery 14 decreases, the voltage at battery poles 30 and 32 also falls.
  • FIG 3 schematically shows the dependency of the battery voltage of a battery 14 in the form of a lithium-ion battery 36, namely a lithium-iron phosphate battery, as a function of the state of charge of such a battery 14.
  • the battery voltage practically does not change over a wide range of state of charge.
  • a lithium-ion battery 36 which in the embodiment of the cleaning device 10 according to figure 1 the lead battery 16 replaced would mean that their charging status would not be displayed correctly.
  • a signal conversion device 38 is additionally provided.
  • the signal conversion device 38 includes a digital signal input 40 which is connected to a digital data output 44 of the battery 14 via a two-wire data line 42 in order to transmit the digital state of charge signal provided by a battery management system 110 .
  • the signal conversion device 38 converts the digital state of charge signal into an analog state of charge signal corresponding to the state of charge of the battery 14 , specifically in the form of an analog voltage signal, and makes this available at an analog signal output 46 of the signal conversion device 38 .
  • the analog signal output 46 is connected to the analog signal input 124 of the display control device 22 via two connecting lines 48 and 50 .
  • the described equipment of the cleaning device 10 with the signal conversion device 38 thus makes it possible in particular to use the lithium-ion battery 36 instead of the lead-acid battery 16 to operate the cleaning device 10 .
  • the display drive device 22 and the display device 18 do not have to be changed for this. Rather, it is also possible, in particular a cleaning device 10, as is shown schematically in figure 1 is shown to be retrofitted with a digital signal conversion device 38 .
  • figure 5 12 shows a further schematically illustrated exemplary embodiment of a cleaning device 10 in the form of a floor cleaning device 12.
  • the same reference numbers are used to designate identical or similar components as in the previous exemplary embodiments.
  • the cleaning device 10 includes a battery interface 52 for electrically operatively connecting to the battery 14.
  • the battery interface 52 includes a digital data input 54 which, when the battery 14 is electrically operatively connected to the battery interface 52, is electrically operatively connected to its digital data output 44.
  • a battery 14 in the form of a lithium-ion battery 36 with a digital data output 44 is shown here schematically.
  • the cleaning device 10 includes a battery holder 56 for at least partially accommodating the battery 14.
  • the battery interface 52 is arranged or formed on or in the battery holder 56.
  • Battery interface 52 includes battery connection contacts 58 and 158, respectively, which when battery 14 is electrically operatively connected to battery interface 52, namely either lead-acid battery 16 or lithium-ion battery 36, are electrically operatively connected to battery terminals 30, 32 or 130, 132, respectively, if the respective battery 14 is used as intended in the battery holder 56.
  • the battery connection contacts 58 include first battery connection contacts 60 and 62 for the lead-acid battery 16 and second battery connection contacts 160 and 162 for a lithium-ion battery 36.
  • the first battery connection contacts 60, 62 are electrically operatively connected to their battery poles 30 and 32, respectively.
  • the second battery connection contacts 160 , 162 are electrically operatively connected to its battery poles 130 and 132 .
  • the battery holder 56 is in the in figure 5 schematically illustrated embodiment designed such that either one of the two in figure 5 Batteries shown schematically, ie either the lead battery 16 or the lithium-ion battery 36, can be used in the battery holder 56.
  • the lead-acid battery 16 is connected with its battery poles 30 to the first battery connection contacts 60, 62
  • the lithium-ion battery 36 is connected with its battery poles 130 and 132 to the second battery connection contacts 160, 162.
  • the digital data input 54 which is designed in particular in the form of a bus interface, of the battery interface 52 is connected to the digital signal input 40 of the signal conversion device 38 via the two-wire data line 42.
  • the analog signal output 46 is as in the embodiment figure 4 already explained, electrically operatively connected via the connecting lines 48 and 50 to the analog signal input 124 of the display control device 22 .
  • the first and second battery contacts 60 and 160 or 62 and 162 are connected to the further analog signal input 24 of the display control device 22 via the connecting lines 34 and 35 .
  • a voltage divider can be arranged between the analog signal input 24 and the analog signal input 124, which makes it possible to reduce the battery voltages of both batteries 14, if necessary, so that the display control device 22 can otherwise be used essentially unchanged.
  • figure 6 shows schematically a circuit structure of a display control device 22, which is electrically operatively connected on the one hand to a battery 14 in the form of a lithium-ion battery 36 and on the other hand to a signal conversion device 38.
  • the digital data output 44 of the lithium-ion battery 36 has two poles and is in the form of a CAN bus connection 64 . This is electrically operatively connected via a two-wire bus line 66 to the digital data input 54 , which is also designed in the form of a CAN bus connection 68 .
  • the signal conversion device 38 includes a signal processing unit 70 in the form of a microcontroller 72.
  • a CAN input 74 of the microcontroller 72 is electrically connected via a data line 76 to an output 78 of a CAN transceiver 80.
  • the CAN transceiver 80 also referred to as a CAN bus transceiver, forms a bus transceiver 82 of the electrical circuit arrangement 84 comprised by the signal conversion device 38, the digital signal input 86 of which is electrically operatively connected to the CAN bus connection 68.
  • the digital signal input 86 is in the form of a CAN bus input interface 88 of the signal conversion device 38 .
  • the signal processing unit 70 is designed to convert a digital bus signal provided by the bus transceiver 82 via the data line 76 into an analog state of charge signal, specifically in the form of a PWM signal. Furthermore, an output 90 of the signal processing unit 70 is electrically operatively connected to the analog signal output 46 of the signal conversion device 38 .
  • the signal conversion device 38 also includes an analog signal amplifier 92, which in the case of FIG figure 6 illustrated embodiment is in the form of an operational amplifier. It is used to amplify the analog state of charge signal generated by the signal processing unit 70 .
  • the signal amplifier 92 is connected downstream of the signal processing unit 70 and is electrically operatively connected to the analog signal output 46 in order to provide the amplified analog state of charge signal for the display control device 22.
  • the analog signal input 124 of the display control device 22 is electrically operatively connected to a display driver 96 via a connecting line 94 .
  • the display driver 96 is operatively connected via a connecting line 98 to the bar display 20, which comprises a plurality of display segments 100.
  • the analog signal input 24 of the display control device 22 is electrically operatively connected to the display driver 96 via a voltage divider 102 .
  • a further exemplary embodiment of a signal conversion device 138 is shown schematically in figure 7 shown. It agrees with the exemplary embodiment of the signal conversion device 38 in essential parts figure 6 match, so that here again identical reference numbers were used to designate identical components.
  • the signal conversion device 138 differs from the signal conversion device 38 in particular in that a further output 190 of the signal processing unit 70 is connected via a data line 176 to a further bus transceiver in the form of a CAN transceiver 180 in a data-effective manner.
  • the CAN transceiver 180 is in turn connected to a CAN bus connection 168 which forms a digital data output 154 . Consequently, the CAN bus connection 168 forms a CAN bus output interface 188.
  • the CAN transceiver 180 additionally or optionally makes it possible to output the digital state of charge value provided by the lithium-ion battery 36, but also other commands and messages, for example, to a machine-compatible CAN bus of the cleaning device 10 or to change a bus speed.
  • the state of charge of the battery 14 can also be output on alternative display devices of the cleaning device or stored in a memory device.
  • the signal conversion devices 38 and 138 allow batteries 14 in the form of lithium-ion batteries 36, for example in the form of a lithium iron phosphate battery, to convert provided digital state of charge signals into analog state of charge signals that can be processed with known display control devices 22 and displayed on the associated display device 18 to a user.

Abstract

Um ein batteriebetriebenes Reinigungsgerät, insbesondere Bodenreinigungsgerät, welches netzunabhängig mit einer Batterie betreibbar ist, wobei das Reinigungsgerät eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen eines Ladezustands der Batterie umfasst, wobei das Reinigungsgerät eine Anzeigeansteuereinrichtung zum Ansteuern der Anzeigeeinrichtung in Abhängigkeit eines analogen Ladezustandssignals, welches dem Ladezustand der Batterie entspricht ist, umfasst, wobei die Anzeigeansteuereinrichtung einen analogen Signaleingang zum Empfangen des analogen Ladezustandssignals von der Batterie umfasst, so zu verbessern, dass ein Ladezustand der Batterie beim Betrieb des Reinigungsgeräts zuverlässig angezeigt werden kann, insbesondere unabhängig vom verwendeten Batterietyp, wird vorgeschlagen, dass das Reinigungsgerät eine elektrische Signalumwandlungseinrichtung umfasst zum Umwandeln eines von der Batterie bereitgestellten, dem Ladezustand der Batterie entsprechenden digitalen Ladezustandssignals in ein dem Ladezustand der Batterie entsprechendes analoges Ladezustandssignal, dass die Signalumwandlungseinrichtung einen analogen Signalausgang umfasst und dass der analoge Signalausgang mit dem analogen Signaleingang der Anzeigeansteuereinrichtung elektrisch wirkverbunden ist zum Übertragen des analogen Ladezustandssignals von der Signalumwandlungseinrichtung auf die Anzeigeansteuereinrichtung.Ferner wird ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Reinigungsgeräts vorgeschlagen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein batteriebetriebenes Reinigungsgerät, insbesondere Bodenreinigungsgerät, welches netzunabhängig mit einer Batterie betreibbar ist, wobei das Reinigungsgerät eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen eines Ladezustands der Batterie umfasst, wobei das Reinigungsgerät eine Anzeigeansteuereinrichtung zum Ansteuern der Anzeigeeinrichtung in Abhängigkeit eines analogen Ladezustandssignals, welches dem Ladezustand der Batterie entspricht ist, umfasst, wobei die Anzeigeansteuereinrichtung einen analogen Signaleingang zum Empfangen des analogen Ladezustandssignals von der Batterie umfasst.
  • Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Reinigungsgeräts, insbesondere Bodenreinigungsgerät, welches netzunabhängig mit einer Batterie betrieben wird, wobei ein Ladezustand der Batterie mit einer Anzeigeeinrichtung des Reinigungsgeräts angezeigt wird, wobei die Anzeigeeinrichtung in Abhängigkeit eines analogen Ladezustandssignals, welches dem Ladezustand der Batterie entspricht, angesteuert wird.
  • Es ist bekannt, Reinigungsgeräte der eingangs beschriebenen Art, insbesondere in Form von Bodenreinigungsgeräten, einzusetzen, die von einer Batterie in Form einer Bleibatterie mit elektrischer Energie versorgt werden. Insbesondere dient die elektrische Energie zum Antreiben von beispielsweise einer Antriebseinrichtung und Reinigungselementen des Reinigungsgeräts. Dient als Energieversorgung eine Bleibatterie, so kann ein Ladezustand derselben unmittelbar aus der Batteriespannung ermittelt werden, denn diese hängt im Wesentlichen vom Ladezustand der Batterie ab, und dies über einen großen Bereich der Batterieladung. Die Anzeigeansteuereinrichtung von Reinigungsgeräten der eingangs beschriebenen Art, die mit Bleibatterien betrieben werden, ist daher in der Regel wie eingangs beschrieben ausgebildet. Als analoges Ladezustandssignal der Batterie wird die an den Batteriepolen abgegriffene Batteriespannung genutzt und mit der Anzeigeansteuereinrichtung direkt zum Betreiben der Anzeigeeinrichtung verarbeitet.
  • Wenn batteriebetriebene Reinigungsgeräte der eingangs beschriebenen Art mit einer Lithium-Ionen-Batterie statt einer Bleibatterie betrieben werden sollen, kann dies hinsichtlich der Anzeige des Ladezustands jedoch zu Problemen führen, wenn es sich um eine Lithium-Ionen-Batterie handelt, deren Spannung über einen weiten Bereich unabhängig vom Ladezustand ist. Dies ist insbesondere bei Lithium-Eisenphosphat-Batterie der Fall. Mit anderen Worten können aus der Batteriespannung bei diesem Batterietyp keine Rückschlüsse auf den Ladezustand der Batterie gewonnen werden.
  • Aus der DE 10 2016 111 876 A1 ist eine tragbare Vorrichtung mit wenigstens einem Akkupack und einem Reinigungsgerät bekannt. Eine batteriebetriebene Reinigungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben derselben sind in der WO 2017/054856 A1 beschrieben. Die DE 10 2018 102 982 A1 betrifft ein Ladegerät und Verfahren zum Laden eines Akkupacks.
  • Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein batteriebetriebenes Reinigungsgerät sowie ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, dass ein Ladezustand der Batterie beim Betrieb des Reinigungsgeräts zuverlässig angezeigt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird bei einem batteriebetriebenen Reinigungsgerät der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Reinigungsgerät eine elektrische Signalumwandlungseinrichtung umfasst zum Umwandeln eines von der Batterie bereitgestellten, dem Ladezustand der Batterie entsprechenden digitalen Ladezustandssignals in ein dem Ladezustand der Batterie entsprechendes analoges Ladezustandssignal, dass die Signalumwandlungseinrichtung einen analogen Signalausgang umfasst und dass der analoge Signalausgang mit dem analogen Signaleingang der Anzeigeansteuereinrichtung elektrisch wirkverbunden ist zum Übertragen des analogen Ladezustandssignals von der Signalumwandlungseinrichtung auf die Anzeigeansteuereinrichtung.
  • Ein batteriebetriebenes Reinigungsgerät der eingangs beschriebenen Art in der vorgeschlagenen Weise weiterzubilden, ermöglicht es auf einfache Weise, das Reinigungsgerät insbesondere auch mit Batterietypen zu betreiben, deren Batteriespannung unabhängig oder im Wesentlichen unabhängig vom Ladezustand der Batterie ist. Mit anderen Worten ermöglicht es die vorgeschlagene Signalumwandlungseinrichtung, statt einer Bleibatterie auch ein Lithium-Ionen-Batterie, beispielsweise in Form einer Lithium-Eisenphosphat-Batterie, einzusetzen. Das Reinigungsgerät selbst, insbesondere dessen Anzeigeeinrichtung einschließlich der Anzeigeansteuereinrichtung, muss hierfür nicht geändert werden. Das von der Batterie bereitgestellte digitale Ladezustandssignal wird vielmehr mit der Signalumwandlungseinrichtung in ein analoges Ladezustandssignal gewandelt, das von der vom Reinigungsgerät umfassten Anzeigeansteuereinrichtung direkt weiterverarbeitet und auf der Anzeigeeinrichtung für einen Nutzer angezeigt werden kann. Anwender können so zwischen unterschiedlichen Batterietypen wählen, um das Reinigungsgerät zu betreiben. Dies erhöht die Flexibilität für den Einsatz der Reinigungsgeräte. Zudem ist eine einfache Um- oder Nachrüstung existierender Reinigungsgeräte möglich, denn die elektrische Signalumwandlungseinrichtung kann insbesondere als zusätzliche Schaltungsanordnung am Reinigungsgerät verbaut werden. Die Signalverarbeitungseinheit kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass mit ihr eine funktionelle Abhängigkeit zwischen Spannung und Ladezustand simuliert wird, die derjenigen Batterie entspricht, für die die Anzeigeansteuereinrichtung originär konfiguriert war.
  • Günstig ist es, wenn die Signalumwandlungseinrichtung eine elektronische Schaltungsanordnung mit einem Bus-Transceiver, insbesondere in Form eines CAN-Bus-Transceivers, umfasst und wenn der Bus-Transceiver den digitalen Signaleingang umfasst oder mit diesem elektrisch wirkverbunden ist. Mit dem Bus-Transceiver kann insbesondere ein Ladezustandssignal, welches von einer Batterie, insbesondere einem Batterie-Management-System desselben, zur Verfügung gestellt wird, für eine Datenverarbeitungseinheit der Signalumwandlungseinrichtung aufbereitet und umgewandelt werden. Das Batterie-Management-System kann insbesondere Daten betreffend den Ladezustand einer Batterie bereitstellen, jedoch auch andere batteriespezifische Kenngrößen wie beispielsweise Temperatur, Zahl der Ladezyklen, Alter oder spezifische Daten für die Batterie wie Batterietyp und Hersteller.
  • Vorteilhaft ist es, wenn der digitale Signaleingang in Form einer CAN-Bus-Eingangs-Schnittstelle der Signalumwandlungseinrichtung ausgebildet ist. So lässt sich die Signalumwandlungseinrichtung besonders kompakt und einfach ausbilden. Insbesondere kann sie auf diese Weise CAN-Bus-Signale direkt verarbeiten.
  • Günstig ist es, wenn die die Signalumwandlungseinrichtung eine Signalverarbeitungseinheit, insbesondere in Form eines Mikrocontrollers oder eines ASIC, umfasst zum Umwandeln eines vom Bus-Transceiver bereitgestellten digitalen Bussignals in ein analoges Ladezustandssignal, insbesondere ein PWM-Signal, und wenn die Signalverarbeitungseinheit mit dem analogen Signalausgang elektrisch wirkverbunden ist. Die Signalverarbeitungseinheit wandelt somit das digital bereitgestellte Ladezustandssignal in ein analoges Ladezustandssignal um, das entweder direkt oder, optional nach elektrischer Verstärkung desselben, an die Anzeigeansteuereinrichtung übermittelt werden kann.
  • Vorteilhaft ist es, wenn die Signalumwandlungseinrichtung einen analogen Signalverstärker umfasst zum Verstärken des von der Signalverarbeitungseinheit erzeugten analogen Ladezustandssignals, insbesondere in Form des PWM-Signals, und wenn der Signalverstärker der Signalverarbeitungseinheit nachgeschaltet und mit dem analogen Signalausgang elektrisch wirkverbunden ist zur Bereitstellung des analogen Ladezustandssignals. Der Signalverstärker kann insbesondere in Form eines Operations-Verstärkers ausgebildet sein. Mit ihm kann insbesondere ein Spannungsbereich, der von der Signalverarbeitungseinheit bereitgestellt wird, auf den von der Anzeigeansteuereinrichtung benötigten Spannungsbereich umgesetzt oder transformiert werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Signalumwandlungseinrichtung mindestens einen weiteren Bus-Transceiver, insbesondere in Form eines weiteren CAN-Bus-Transceivers, umfasst und wenn der mindestens eine weitere Bus-Transceiver mit der Signalverarbeitungseinheit elektrisch wirkverbunden und ausgebildet ist zum Bereitstellen eines zum Ladezustand der Batterie korrespondierenden digitalen Bussignals, insbesondere CAN-Bus-Signals, an mindestens eine weitere digitale Busschnittstelle, insbesondere in Form einer CAN-Bus-AusgangsSchnittstelle, der Signalumwandlungseinrichtung. Durch den mindestens einen weiteren Bus-Transceiver, ist es insbesondere auch möglich, weitere, von der Batterie bereitgestellte Datensignale, beispielsweise andere Befehle, Botschaften oder Busgeschwindigkeiten, umzusetzen und beispielsweise an das Reinigungsgerät zu übertragen oder an Zubehörteile desselben. Ferner können so beispielsweise auch andere Befehle und Botschaften Insbesondere kann das Reinigungsgerät eine weitere Anzeigeeinrichtung umfassen, um physikalische Zustandsinformationen der Batterie einem Anwender anzuzeigen, wie beispielsweise Temperatur, Ladezyklen und dergleichen.
  • Ein Ladezustand der Batterie kann einem Anwender schnell und einfach angezeigt werden, wenn die Anzeigeeinrichtung in Form einer Balken- oder Mehrsegmentanzeige ausgebildet ist. Insbesondere kann die Balken- oder Mehrsegmentanzeige in Form eines LCD- oder LED-Displays mit einer Mehrzahl von Anzeigesegmenten ausgebildet sein. Ein Ladezustand kann so einem Anwender in übersichtlicher Weise präsentiert werden. Beispielsweise kann die Mehrsegmentanzeige sieben Anzeigesegmente umfassen.
  • Für einen besonders kompakten Aufbau des Reinigungsgeräts ist es günstig, wenn die Anzeigeansteuereinrichtung die Anzeigeeinrichtung umfasst. Beispielsweise kann die Anzeigeeinrichtung auf einer Platine angeordnet oder ausgebildet sein, auf der auch die Anzeigeansteuereinrichtung angeordnet oder ausgebildet ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das batteriebetriebene Reinigungsgerät eine Batterie. Insbesondere kann diese in Form einer wiederaufladbaren Batterie ausgebildet sein. Die Batterie kann insbesondere derart angeordnet oder ausgebildet sein, dass sie unlösbar mit dem Reinigungsgerät verbunden ist. Unlösbar bedeutet in diesem Zusammenhang insbesondere, dass die Batterie von einem Anwender bestimmungsgemäß nicht vom Reinigungsgerät getrennt werden kann. Ein Ausbau der Batterie, also insbesondere eine Trennung derselben vom Reinigungsgerät, kann beispielsweise bestimmungsgemäß nur durch einen autorisierten Fachbetrieb erfolgen.
  • Grundsätzlich ist es möglich, das Reinigungsgerät mit einer beliebigen Art von Batterie zu betreiben. Vorzugsweise ist die Batterie in Form einer Bleibatterie oder einer Lithium-Ionen-Batterie, beispielsweise in Form einer Lithium-Eisenphosphat-Batterie, ausgebildet. So lassen sich für einen Anwender hinreichend lange Einsatzzeiten des Reinigungsgeräts realisieren.
  • Vorteilhaft ist es, wenn die Batterie, insbesondere eine Lithium-Ionen-Batterie, ein Batterie-Management-System zum Erzeugen eines dem Ladezustand der Batterie entsprechenden digitalen Ladezustandssignals umfasst und wenn das Batterie-Management-System mit einem digitalen Datenausgang der Batterie elektrisch wirkverbunden ist zum Bereitstellen des digitalen Ladezustandssignals für das Reinigungsgerät, insbesondere für die Anzeigeansteuereinrichtung. Ein solches Batterie-Management-System kann insbesondere einen aktuellen Ladezustand der Batterie hochpräzise ermitteln und in Form eines digitalen Ladezustandssignals bereitstellen, welches dann an den digitalen Datenausgang übertragen oder übermittelt wird. Das Batterie-Management-System kann ferner insbesondere Einzelzellen einer Batterie, die in Form eines Batteriepacks mit mehreren Einzelzellen ausgebildet ist, überwachen. Insbesondere kann so eine Ladestromüberwachung und eine Entnahmestromüberwachung permanent erfolgen. Ferner können auch Temperatur und Anzahl der Ladezyklen überwacht, gespeichert und gegebenenfalls ausgegeben werden.
  • Vorteilhaft ist es, wenn die die Batterie mit dem Reinigungsgerät lösbar verbindbar ist, wenn die Batterie in einer Trennstellung elektrisch und mechanisch vollständig vom Reinigungsgerät getrennt und in einer Verbindungsstellung mit dem Reinigungsgerät elektrisch wirkverbunden ist. In der Verbindungsstellung kann die Batterie mit dem Reinigungsgerät optional auch mechanisch gekoppelt sein. So kann eine für den Betrieb des Reinigungsgeräts sichere Verbindung zwischen der Batterie und dem Reinigungsgerät realisiert werden. Zudem ist es möglich, die Batterie beispielsweise zum Laden vom Reinigungsgerät zu trennen und gegen eine geladene Batterie auszutauschen. So kann das Reinigungsgerät kontinuierlich eingesetzt werden.
  • Vorzugsweise ist die Batterie in der Verbindungsstellung mit dem Reinigungsgerät mechanisch gekoppelt. Auf diese Weise kann die Batterie am Reinigungsgerät in der Verbindungsstellung insbesondere gesichert gehalten werden, um ein unbeabsichtigtes Lösen, Abfallen oder Herunterfallen der Batterie vom Reinigungsgerät zu verhindern. Beispielsweise kann eine mechanische Kopplung realisiert werden, indem die Batterie in einer dafür vorgesehenen Aufnahme positioniert wird, welche mit einem verriegelbaren Deckel verschließbar ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das das Reinigungsgerät eine Batterieschnittstelle zum elektrischen Wirkverbinden mit der Batterie umfasst, dass die Batterieschnittstelle einen digitalen Dateneingang umfasst und dass der digitale Dateneingang bei mit der Batterieschnittstelle elektrisch wirkverbundener Batterie mit dem digitalen Datenausgang der Batterie elektrisch wirkverbunden ist. Eine solche Batterieschnittstelle ermöglicht es insbesondere, digitale Daten oder Signale von der Batterie auf das Reinigungsgerät zu übertragen, wenn die Batterie mit dem Reinigungsgerät verbunden ist, insbesondere wenn ein digitaler Datenausgang der Batterie mit dem digitalen Dateneingang des Reinigungsgeräts elektrisch wirkverbunden ist.
  • Günstigerweise umfasst das Reinigungsgerät eine Batterieaufnahme zum Aufnehmen der Batterie, wobei die Batterieschnittstelle in oder an der Batterieaufnahme angeordnet oder ausgebildet ist. Eine Batterieaufnahme ermöglicht es insbesondere, die Batterie in definierter Weise am Reinigungsgerät zu positionieren. Zudem kann so auch eine elektrische und/oder mechanische Kopplung der Batterie mit dem Reinigungsgerät in definierter Weise vorgegeben werden.
  • Vorteilhaft ist es, wenn die Batterieschnittstelle Batterieanschlusskontakte umfasst und wenn die Batterieanschlusskontakte bei mit der Batterieschnittstelle elektrisch wirkverbundener Batterie mit den Batteriepolen der Batterie elektrisch wirkverbunden sind. Dies ermöglicht es insbesondere, das Reinigungsgerät mit in der Batterie gespeicherter elektrischer Energie zu versorgen. Zudem ist ein definierter Anschluss der Batterie mit ihren Batteriepolen am Reinigungsgerät möglich.
  • Vorteilhaft ist es, wenn die Batterieanschlusskontakte erste Batterieanschlusskontakte für eine Bleibatterie und zweite Batterieanschlusskontakte für eine Lithium-Ionen-Batterie umfassen, wenn die ersten Batterieanschlusskontakte bei mit der Batterieschnittstelle elektrisch wirkverbundener Bleibatterie mit deren Batteriepolen elektrisch wirkverbunden sind und wenn die zweiten Batterieanschlusskontakte bei mit der Batterieschnittstelle elektrisch wirkverbundener Lithium-Ionen-Batterie mit deren Batteriepolen elektrisch wirkverbunden sind. Die vorgeschlagene Weiterbildung ermöglicht es insbesondere, unterschiedliche Batterietypen, beispielsweise wie die beiden genannten Batterietypen, nämlich Bleibatterie und Lithium-Ionen-Batterie, wahlweise zum Betreiben des Reinigungsgeräts zu nutzen. Die Batterieschnittstelle kann hierfür erste und zweite Batterieanschlusskontakte umfassen, die für jeweils einen Batterietyp spezifisch angeordnet und ausgebildet sind. Dies ermöglicht es insbesondere, das Reinigungsgerät mit unterschiedlichen Batterietypen zu betreiben, die alternativ zum Betreiben des Reinigungsgeräts genutzt werden können.
  • Günstig ist es, wenn die die Anzeigeansteuereinrichtung einen Spannungsteiler zum Verringern einer Spannung des am analogen Signaleingang anliegenden analogen Ladezustandssignals umfasst. Ein solcher Spannungsteiler ermöglicht es insbesondere, das Reinigungsgerät mit Batterien zu betreiben, die unterschiedliche Betriebsspannungen bereitstellen. Die Anzeigeeinrichtung muss dann nicht aufwendig abgeändert werden, um auch den Ladezustand einer Batterie mit höherer Batteriespannung sicher und zuverlässig anzuzeigen. Vielmehr kann mit dem Spannungsteiler die Batteriespannung, insbesondere proportional, verringert werden, so dass das am Spannungsteiler abgegriffene analoge Ladezustandssignal der Batterie mit der Anzeigeansteuereinrichtung zum Ausgeben auf der Anzeigeeinrichtung weiterverarbeitet werden kann. Mit anderen Worten ermöglicht ein solcher Spannungsteiler insbesondere das Vorsehen eines zusätzlichen analogen Signaleingangs für höhere Batteriespannungen, welcher zudem das Überschreiben des analogen Ladezustandssignals von Batterien mit niedrigerer Batteriespannung ermöglicht.
  • Die eingangs gestellte Aufgabe wird ferner bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein von der Batterie bereitgestelltes, dem Ladezustand der Batterie entsprechendes digitales Ladezustandssignal in ein dem Ladezustand der Batterie entsprechendes analoges Ladezustandssignal gewandelt und zum Ansteuern der Anzeigeeinrichtung bereitgestellt wird.
  • Wie bereits oben beschrieben ermöglicht eine solche Vorgehensweise insbesondere, unterschiedliche Batterietypen zum Betreiben des Reinigungsgeräts zu nutzen, nämlich beispielsweise Batterietypen, deren Ladezustand proportional zur Batteriespannung ist, und Batterien, deren Ladezustand unabhängig oder im Wesentlichen unabhängig von der Batteriespannung ist. Insbesondere bei diesen letztgenannten Batterien ist es bekannt, den Ladezustand von der Batterie in digitaler Form bereitzustellen, beispielsweise mit beziehungsweise von einem Batterie-Management-System. Die vorgeschlagene Wandlung des digitalen Ladezustandssignals in ein analoges Ladezustandssignal ermöglicht es einem Anwender, das Reinigungsgerät wahlweise mit unterschiedlichen Batterietypen zu nutzen, wobei dann die Anzeigeeinrichtung und insbesondere eine Anzeigeansteuereinrichtung desselben nicht modifiziert werden müssen.
  • Auf einfache Weise kann ein digitales Ladezustandssignal in ein analoges Ladezustandssignal gewandelt werden, wenn das gewandelte analoge Ladezustandssignal in Form eines PWM-Signals bereitgestellt wird.
  • Günstig ist es, wenn das gewandelte analoge Ladezustandssignal vor der Bereitstellung an die Anzeigeeinrichtung verstärkt wird. Insbesondere kann das analoge Ladezustandssignal vorzugsweise für die Bereitstellung an eine Anzeigeeinrichtung zum Anstellen der Anzeigeeinrichtung verstärkt werden. Insbesondere kann über einen Verstärkungsfaktor ein Signalpegel des gewandelten analogen Ladezustandssignals an die Anzeigeeinrichtung beziehungsweise deren Anzeigeansteuereinrichtung angepasst werden.
  • Vorzugsweise wird der Ladezustand der Batterie mit einer Mehrzahl von Anzeigesegmenten balken- oder segmentförmig angezeigt. So kann ein Anwender schnell erkennen, wie es um den Ladezustand der von ihm genutzten Batterie bestellt ist.
  • Günstigerweise wird das Reinigungsgerät mit einer Batterie in Form einer wiederaufladbaren Batterie betrieben. Dies ermöglicht es insbesondere einem Anwender, eine Batterie mehrfach zu nutzen. Dies ist ökologisch von großem Vorteil.
  • Vorteilhaft ist es, wenn als Batterie eine Bleibatterie oder eine Lithium-Ionen-Batterie genutzt wird. Insbesondere die genannten Batterietypen ermöglichen es einem Anwender, ein Reinigungsgerät, insbesondere ein Bodenreinigungsgerät, mit ausreichenden Betriebsströmen zu versorgen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Batterie mit dem Reinigungsgerät lösbar verbunden wird derart, dass die Batterie in einer Trennstellung elektrisch und mechanisch vollständig vom Reinigungsgerät getrennt und in einer Verbindungsstellung mit dem Reinigungsgerät elektrisch wirkverbunden ist. Optional kann sie zusätzlich mit dem Reinigungsgerät in der Verbindungsstellung auch mechanisch wirkverbunden sein. In der beschriebenen Weise lässt sich die Batterie mit dem Reinigungsgerät verbinden, um das Reinigungsgerät zu betreiben, und zum Laden oder Lagern kann die Batterie vom Reinigungsgerät getrennt werden.
  • Die vorstehende Beschreibung umfasst somit insbesondere die nachfolgend in Form durchnummerierter Sätze definierten Ausführungsformen von batteriebetriebenen Reinigungsgeräten und Verfahren zum Betreiben von Reinigungsgeräten:
    1. 1. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät (10), insbesondere Bodenreinigungsgerät (12), welches netzunabhängig mit einer Batterie (14) betreibbar ist, wobei das Reinigungsgerät (10) eine Anzeigeeinrichtung (18) zum Anzeigen eines Ladezustands der Batterie (14) umfasst, wobei das Reinigungsgerät (10) eine Anzeigeansteuereinrichtung (22) zum Ansteuern der Anzeigeeinrichtung (18) in Abhängigkeit eines analogen Ladezustandssignals, welches dem Ladezustand der Batterie (14) entspricht ist, umfasst, wobei die Anzeigeansteuereinrichtung (22) einen analogen Signaleingang (24; 124) zum Empfangen des analogen Ladezustandssignals von der Batterie (14) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsgerät (10) eine elektrische Signalumwandlungseinrichtung (38; 138) mit einem digitalen Signaleingang (40) umfasst zum Umwandeln eines von der Batterie (14) bereitgestellten, dem Ladezustand der Batterie (14) entsprechenden und mit dem digitalen Signaleingang empfangbaren digitalen Ladezustandssignals in ein dem Ladezustand der Batterie (14) entsprechendes analoges Ladezustandssignal, dass die Signalumwandlungseinrichtung (38; 138) einen analogen Signalausgang (48) umfasst und dass der analoge Signalausgang (48) mit dem analogen Signaleingang (24; 124) der Anzeigeansteuereinrichtung (22) elektrisch wirkverbunden ist zum Übertragen des analogen Ladezustandssignals von der Signalumwandlungseinrichtung (38; 138) auf die Anzeigeansteuereinrichtung (22).
    2. 2. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät nach Satz 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalumwandlungseinrichtung (38; 138) eine elektronische Schaltungsanordnung (84) mit einem Bus-Transceiver (82), insbesondere in Form eines CAN-Bus-Transceivers (80), umfasst und dass der Bus-Transceiver (82) den digitalen Signaleingang (86) umfasst oder mit diesem elektrisch wirkverbunden ist.
    3. 3. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät nach Satz 2, dadurch gekennzeichnet, dass der digitale Signaleingang (86) in Form einer CAN-Bus-Eingangs-Schnittstelle (88) der Signalumwandlungseinrichtung (38; 138) ausgebildet ist.
    4. 4. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät nach Satz 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalumwandlungseinrichtung (38; 138) eine Signalverarbeitungseinheit (70), insbesondere in Form eines Mikrocontrollers (72) oder eines ASIC, umfasst zum Umwandeln eines vom Bus-Transceiver (82) bereitgestellten digitalen Bussignals in ein analoges Ladezustandssignal, insbesondere ein PWM-Signal, und dass die Signalverarbeitungseinheit (70) mit dem analogen Signalausgang (46) elektrisch wirkverbunden ist.
    5. 5. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät nach Satz 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalumwandlungseinrichtung (38; 138) einen analogen Signalverstärker (92) umfasst zum Verstärken des von der Signalverarbeitungseinheit (70) erzeugten analogen Ladezustandssignals, insbesondere in Form des PWM-Signals, und dass der Signalverstärker (92) der Signalverarbeitungseinheit (70) nachgeschaltet und mit dem analogen Signalausgang (46) elektrisch wirkverbunden ist zur Bereitstellung des analogen Ladezustandssignals.
    6. 6. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät nach einem der Sätze 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalumwandlungseinrichtung (138) mindestens einen weiteren Bus-Transceiver (182), insbesondere in Form eines weiteren CAN-Bus-Transceivers (180), umfasst und dass der mindestens eine weitere Bus-Transceiver (182) mit der Signalverarbeitungseinheit (70) elektrisch wirkverbunden und ausgebildet ist zum Bereitstellen eines zum Ladezustand der Batterie (14) korrespondierenden digitalen Bussignals, insbesondere CAN-Bus-Signals, an mindestens eine wietere digitale Busschnittstelle (168), insbesondere in Form einer CAN-Bus-Ausgangs-Schnittstelle (188), der Signalumwandlungseinrichtung (138).
    7. 7. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung (18) in Form einer Balken- oder Mehrsegmentanzeige (20) ausgebildet ist, wobei insbesondere die Balken- oder Mehrsegmentanzeige (20) in Form eines LCD- oder LED-Displays mit einer Mehrzahl von Anzeigesegmenten (100) ausgebildet ist.
    8. 8. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeansteuereinrichtung (22) die Anzeigeeinrichtung (18) umfasst.
    9. 9. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsgerät (10) eine Batterie (14) umfasst, insbesondere in Form einer wiederaufladbaren Batterie (14) ausgebildet ist.
    10. 10. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät nach Satz 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (14) in Form einer Bleibatterie (16) oder einer Lithium-Ionen-Batterie (36) ausgebildet ist.
    11. 11. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät nach Satz 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (14) ein Batterie-Management-System (110) zum Erzeugen eines dem Ladezustand der Batterie (14) entsprechenden digitalen Ladezustandssignals umfasst und dass das Batterie-Management-System (110) mit einem digitalen Datenausgang (44) der Batterie (14) elektrisch wirkverbunden ist zum Bereitstellen des digitalen Ladezustandssignals für das Reinigungsgerät (10), insbesondere für die Anzeigeansteuereinrichtung (18).
    12. 12. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät nach einem der Sätze 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (14) mit dem Reinigungsgerät (10) lösbar verbindbar ist, dass die Batterie (14) in einer Trennstellung elektrisch und mechanisch vollständig vom Reinigungsgerät (10) getrennt und in einer Verbindungsstellung mit dem Reinigungsgerät (10) elektrisch wirkverbunden ist.
    13. 13. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät nach Satz 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (14) in der Verbindungsstellung mit dem Reinigungsgerät (10) mechanisch gekoppelt ist.
    14. 14. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsgerät (10) eine Batterieschnittstelle (52) zum elektrischen Wirkverbinden mit der Batterie (14) umfasst, dass die Batterieschnittstelle (52) einen digitalen Dateneingang (54) umfasst und dass der digitale Dateneingang (54) bei mit der Batterieschnittstelle (52) elektrisch wirkverbundener Batterie (14) mit dem digitalen Datenausgang (44) der Batterie (14) elektrisch wirkverbunden ist.
    15. 15. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät nach Satz 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsgerät (10) eine Batterieaufnahme (56) zum Aufnehmen der Batterie (14) umfasst und dass die Batterieschnittstelle (52) in oder an der Batterieaufnahme (56) angeordnet oder ausgebildet ist.
    16. 16. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät nach Satz 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieschnittstelle (52) Batterieanschlusskontakte (58) umfasst und dass die Batterieanschlusskontakte (58) bei mit der Batterieschnittstelle (52) elektrisch wirkverbundener Batterie (14) mit den Batteriepolen (30, 32; 130, 132) der Batterie (14) elektrisch wirkverbunden sind.
    17. 17. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät nach Satz 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieanschlusskontakte (58) erste Batterieanschlusskontakte (60, 62) für eine Bleibatterie (16) und zweite Batterieanschlusskontakte (160, 162) für eine Lithium-Ionen-Batterie (36) umfassen, dass die ersten Batterieanschlusskontakte (60, 62) bei mit der Batterieschnittstelle (52) elektrisch wirkverbundener Bleibatterie (16) mit deren Batteriepolen (30, 32) elektrisch wirkverbunden sind und dass die zweiten Batterieanschlusskontakte (160, 162) bei mit der Batterieschnittstelle (52) elektrisch wirkverbundener Lithium-Ionen-Batterie (36) mit deren Batteriepolen (130, 132) elektrisch wirkverbunden sind.
    18. 18. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeansteuereinrichtung (22) einen Spannungsteiler (102) zum Verringern einer Spannung des am analogen Signaleingang (24) anliegenden analogen Ladezustandssignals.
    19. 19. Verfahren zum Betreiben eines Reinigungsgeräts (10), insbesondere Bodenreinigungsgeräts (12), welches netzunabhängig mit einer Batterie (14) betrieben wird, wobei ein Ladezustand der Batterie (14) mit einer Anzeigeeinrichtung (18) des Reinigungsgeräts (10) angezeigt wird, wobei die Anzeigeeinrichtung (18) in Abhängigkeit eines analogen Ladezustandssignals, welches dem Ladezustand der Batterie (14) entspricht, angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein von der Batterie (14) bereitgestelltes, dem Ladezustand der Batterie (14) entsprechendes digitales Ladezustandssignal in ein dem Ladezustand der Batterie (14) entsprechendes analoges Ladezustandssignal gewandelt und zum Ansteuern der Anzeigeeinrichtung (18) bereitgestellt wird.
    20. 20. Verfahren nach Satz 19, dadurch gekennzeichnet, dass das gewandelte analoge Ladezustandssignal in Form eines PWM-Signals bereitgestellt wird.
    21. 21. Verfahren nach Satz 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass das gewandelte analoge Ladezustandssignal vor der Bereitstellung an die Anzeigeeinrichtung (18) verstärkt wird.
    22. 22. Verfahren nach einem der Sätze 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladezustand der Batterie (14) mit einer Mehrzahl von Anzeigesegmenten (100) balken- oder segmentförmig angezeigt wird.
    23. 23. Verfahren nach einem der Sätze 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsgerät (10) mit einer Batterie (14) in Form einer wiederaufladbaren Batterie (14) betrieben wird.
    24. 24. Verfahren nach einem der Sätze 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass als Batterie (14) eine Bleibatterie (16) oder eine Lithium-Ionen-Batterie (36) genutzt wird.
    25. 25. Verfahren nach einem der Sätze 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (14) mit dem Reinigungsgerät (10) lösbar verbunden wird derart, dass die Batterie (14) in einer Trennstellung elektrisch und mechanisch vollständig vom Reinigungsgerät (10) getrennt und in einer Verbindungsstellung mit dem Reinigungsgerät (10) elektrisch wirkverbunden ist.
  • Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit den Zeichnungen der näheren Erläuterung. Es zeigen:
    • Figur 1:
    eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Reinigungsgeräts gemäß dem Stand der Technik;
    Figur 2:
    eine schematische Darstellung der Batteriespannung in Abhängigkeit des Ladezustands bei einer Bleibatterie;
    Figur 3:
    eine schematische Darstellung der Batteriespannung in Abhängigkeit des Ladezustands einer Lithium-Ionen-Batterie;
    Figur 4:
    eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Reinigungsgeräts gemäß der Erfindung;
    Figur 5:
    eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Reinigungsgeräts gemäß der Erfindung;
    Figur 6:
    eine schematische Darstellung einer Batterie-Schaltungs-Anordnung umfassend eine Batterie, eine Anzeigeansteuereinrichtung sowie eine Signalumwandlungseinrichtung; und
    Figur 7:
    eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Signalumwandlungseinrichtung.
  • In Figur 1 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Reinigungsgeräts gemäß dem Stand der Technik insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Das Reinigungsgerät 10 ist in Form eines Bodenreinigungsgeräts 12 ausgebildet. Das Reinigungsgerät 10 umfasst zum Betreiben eine Batterie 14 in Form einer Bleibatterie 16. Weitere Komponenten des Reinigungsgeräts 10, insbesondere eine optionale Antriebseinrichtung und Reinigungselemente wie Bürsten, Walzen und dergleichen, sind der Übersichtlichkeit wegen in Figur 1 nicht dargestellt.
  • Zum Anzeigen eines Ladezustands der Batterie 14 dient eine Anzeigeeinrichtung 18. Die Anzeigeeinrichtung 18 ist in Form einer Balkenanzeige 20 beziehungsweise einer Mehrsegmentanzeige ausgebildet. Zum Ansteuern der Anzeigeeinrichtung 18 dient eine mit dieser elektrisch wirkverbundene Anzeigeansteuereinrichtung 22. Diese umfasst einen analogen Signaleingang 24 zum Empfangen eines analogen Ladezustandssignals von der Batterie 14.
  • Bei der Bleibatterie 16 wird das analoge Ladezustandssignal definiert durch die an den Batteriepolen 30 und 32 anliegende Batteriespannung derselben. Diese ist vom Ladezustand der Batterie 14 abhängig. Mit anderen Worten besteht ein mathematisch funktionaler Zusammenhang zwischen der Batteriespannung und dem Ladezustand. Zum Übertragen des analogen Ladezustandssignals von der Batterie 14 zur Anzeigeansteuereinrichtung 22 sind die Batteriepole 30 und 32 mit dem ersten Signaleingangskontakt 26 beziehungsweise dem zweiten Signaleingangskontakt 28 über elektrische Verbindungsleitungen 34 und 35 miteinander verbunden.
  • Figur 2 zeigt schematisch die Abhängigkeit der an den Batteriepolen 30 und 32 anliegenden Batteriespannung in Abhängigkeit des Ladezustands der Bleibatterie 16. Wird diese entladen, nimmt also die Ladung der Batterie 14 ab, fällt auch die Spannung an den Batteriepolen 30 und 32 ab.
  • Figur 3 dagegen zeigt schematisch die Abhängigkeit der Batteriespannung einer Batterie 14 in Form einer Lithium-Ionen-Batterie 36, nämlich einer Lithium-Eisenphosphat-Batterie, in Abhängigkeit des Ladezustands einer solchen Batterie 14 dargestellt. Über einen weiten Ladezustandsbereich ändert sich die Batteriespannung praktisch nicht. Eine Lithium-Ionen-Batterie 36, die bei dem Ausführungsbeispiel des Reinigungsgeräts 10 gemäß Figur 1 die Bleibatterie 16 ersetzt, hätte zur Folge, dass deren Ladezustand nicht korrekt angezeigt würde.
  • Um die Ausgestaltung der Anzeigeansteuereinrichtung 22 des Reinigungsgeräts 10 nicht ändern zu müssen, ist bei dem in Figur 4 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel zusätzlich eine Signalumwandlungseinrichtung 38 vorgesehen. Die Signalumwandlungseinrichtung 38 umfasst einen digitalen Signaleingang 40, welcher zur Übertragung des von einem Batterie-Management-Systems 110 bereitgestellten digitalen Ladezustandssignals über eine zweiadrige Datenleitung 42 mit einem digitalen Datenausgang 44 der Batterie 14 verbunden ist.
  • Die Signalumwandlungseinrichtung 38 wandelt das digitale Ladezustandssignal in ein dem Ladezustand der Batterie 14 entsprechendes analoges Ladezustandssignal um, nämlich in Form eines analogen Spannungssignals, und stellt dieses an einem analogen Signalausgang 46 der Signalumwandlungseinrichtung 38 bereit. Der analoge Signalausgang 46 ist über zwei Verbindungsleitungen 48 und 50 mit dem analogen Signaleingang 124 der Anzeigeansteuereinrichtung 22 verbunden.
  • Die beschriebene Ausstattung des Reinigungsgeräts 10 mit der Signalumwandlungseinrichtung 38 ermöglicht es also insbesondere, statt der Bleibatterie 16 die Lithium-Ionen-Batterie 36 zum Betreiben des Reinigungsgeräts 10 zu nutzen. Die Anzeigeansteuereinrichtung 22 und die Anzeigeeinrichtung 18 müssen dafür nicht geändert werden. Vielmehr ist es auch möglich, insbesondere ein Reinigungsgerät 10, wie es schematisch in Figur 1 dargestellt ist, mit einer digitalen Signalumwandlungseinrichtung 38 nachzurüsten.
  • Figur 5 zeigt ein weiteres schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel eines Reinigungsgeräts 10 in Form eines Bodenreinigungsgeräts 12. Auch hier werden wieder zur Bezeichnung identischer oder ähnlicher Komponenten dieselben Bezugszeichen verwendet wie bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen.
  • Das Reinigungsgerät 10 umfasst eine Batterieschnittstelle 52 zum elektrischen Wirkverbinden mit der Batterie 14. Die Batterieschnittstelle 52 umfasst einen digitalen Dateneingang 54, welcher bei mit der Batterieschnittstelle 52 elektrisch wirkverbundener Batterie 14 mit deren digitalem Datenausgang 44 elektrisch wirkverbunden ist. In Figur 5 ist hier schematisch eine Batterie 14 in Form einer Lithium-Ionen-Batterie 36 mit einem digitalen Datenausgang 44 dargestellt.
  • Das Reinigungsgerät 10 umfasst eine Batterieaufnahme 56 zum mindestens teilweisen Aufnehmen der Batterie 14. Die Batterieschnittstelle 52 ist an beziehungsweise in der Batterieaufnahme 56 angeordnet oder ausgebildet.
  • Die Batterieschnittstelle 52 umfasst Batterieanschlusskontakte 58 beziehungsweise 158, welche bei mit der Batterieschnittstelle 52 elektrisch wirkverbundener Batterie 14, nämlich entweder der Bleibatterie 16 oder der Lithium-Ionen-Batterie 36, mit deren Batteriepolen 30, 32 beziehungsweise 130, 132 elektrisch wirkverbunden sind, wenn die jeweilige Batterie 14 bestimmungsgemäß in die Batterieaufnahme 56 eingesetzt ist.
  • Die Batterieanschlusskontakte 58 umfassen erste Batterieanschlusskontakte 60 und 62 für die Bleibatterie 16 und zweite Batterieanschlusskontakte 160 und 162 für eine Lithium-Ionen-Batterie 36.
  • Die ersten Batterieanschlusskontakte 60, 62 sind bei mit der Batterieschnittstelle 52 elektrisch wirkverbundener Bleibatterie 16 mit deren Batteriepolen 30 beziehungsweise 32 elektrisch wirkverbunden. Die zweiten Batterieanschlusskontakte 160, 162 sind bei mit der Batterieschnittstelle 52 elektrisch wirkverbundener Lithium-Ionen-Batterie 36 mit deren Batteriepolen 130 und 132 elektrisch wirkverbunden.
  • Die Batterieaufnahme 56 ist bei dem in Figur 5 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, dass wahlweise eine der beiden in Figur 5 schematisch dargestellten Batterien, also entweder die Bleibatterie 16 oder die Lithium-Ionen-Batterie 36, in die Batterieaufnahme 56 eingesetzt werden kann. So ist dann entweder die Bleibatterie 16 mit ihren Batteriepolen 30 mit den ersten Batterieanschlusskontakten 60, 62 verbunden oder die Lithium-Ionen-Batterie 36 mit ihren Batteriepolen 130 und 132 mit den zweiten Batterieanschlusskontakten 160, 162.
  • Der digitale Dateneingang 54, der insbesondere in Form eine Bus-Schnittstelle ausgebildet ist, der Batterieschnittstelle 52 ist über die zweiadrige Datenleitung 42 mit dem digitalen Signaleingang 40 der Signalumwandlungseinrichtung 38 verbunden.
  • Der analoge Signalausgang 46 ist wie beim Ausführungsbeispiel der Figur 4 bereits erläutert, über die Verbindungsleitungen 48 und 50 mit dem analogen Signaleingang 124 der Anzeigeansteuereinrichtung 22 elektrisch wirkverbunden.
  • Die ersten und zweiten Batteriekontakte 60 und 160 beziehungsweise 62 und 162 sind über die Verbindungsleitungen 34 und 35 mit dem weiteren analogen Signaleingang 24 der Anzeigeansteuereinrichtung 22 verbunden.
  • Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann zwischen dem analogen Signaleingang 24 und dem analogen Signaleingang 124 ein Spannungsteiler angeordnet sein, welcher es ermöglicht, die Batteriespannungen beider Batterien 14 gegebenenfalls so zu verringern, dass die Anzeigeansteuereinrichtung 22 im Übrigen im Wesentlichen unverändert eingesetzt werden kann.
  • Figur 6 zeigt schematisch einen Schaltungsaufbau einer Anzeigeansteuereinrichtung 22, die einerseits mit einer Batterie 14 in Form einer Lithium-Ionen-Batterie 36 und andererseits mit einer Signalumwandlungseinrichtung 38 elektrisch wirkverbunden ist.
  • Der digitale Datenausgang 44 der Lithium-Ionen-Batterie 36 ist zweipolig und in Form eines CAN-Bus-Anschlusses 64 ausgebildet. Dieser ist über eine zweiadrige Busleitung 66 mit dem digitalen Dateneingang 54, welcher ebenfalls in Form eines CAN-Bus-Anschlusses 68 ausgebildet ist, elektrisch wirkverbunden.
  • Die Signalumwandlungseinrichtung 38 umfasst eine Signalverarbeitungseinheit 70 in Form eines Mikrocontrollers 72. Ein CAN-Eingang 74 des Mikrocontrollers 72 ist über eine Datenleitung 76 mit einem Ausgang 78 eines CAN-Transceivers 80 elektrisch wirkverbunden. Der CAN-Transceiver 80, auch als CAN-Bus-Transceiver bezeichnet, bildet einen Bus-Transceiver 82 der von der Signalumwandlungseinrichtung 38 umfassten elektrischen Schaltungsanordnung 84, dessen digitaler Signaleingang 86 mit dem CAN-Bus-Anschluss 68 elektrisch wirkverbunden ist.
  • Der digitale Signaleingang 86 ist in Form einer CAN-Bus-Eingangs-Schnittstelle 88 der Signalumwandlungseinrichtung 38 ausgebildet.
  • Die Signalverarbeitungseinheit 70 ist ausgebildet zum Umwandeln eines vom Bus-Transceiver 82 über die Datenleitung 76 bereitgestellten digitalen Bus-Signals in ein analoges Ladezustandssignal, und zwar in Form eines PWM-Signals. Ferner ist ein Ausgang 90 der Signalverarbeitungseinheit 70 mit dem analogen Signalausgang 46 der Signalumwandlungseinrichtung 38 elektrisch wirkverbunden.
  • Die Signalumwandlungseinrichtung 38 umfasst ferner einen analogen Signalverstärker 92, welcher bei dem in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel in Form eines Operationsverstärkers ausgebildet ist. Er dient zum Verstärken des von der Signalverarbeitungseinheit 70 erzeugten analogen Ladezustandssignals. Hierfür ist der Signalverstärker 92 der Signalverarbeitungseinheit 70 nachgeschaltet und mit dem analogen Signalausgang 46 elektrisch wirkverbunden zur Bereitstellung des verstärkten analogen Ladezustandssignals für die Anzeigeansteuereinrichtung 22.
  • Der analoge Signaleingang 124 der Anzeigeansteuereinrichtung 22 ist über eine Verbindungsleitung 94 mit einem Displaytreiber 96 elektrisch wirkverbunden. Der Displaytreiber 96 ist über eine Verbindungsleitung 98 mit der Balkenanzeige 20, welche mehrere Anzeigesegmente 100 umfasst, wirkverbunden.
  • Der analoge Signaleingang 24 der Anzeigeansteuereinrichtung 22 ist über einen Spannungsteiler 102 mit dem Displaytreiber 96 elektrisch wirkverbunden.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Signalumwandlungseinrichtung 138 ist schematisch in Figur 7 dargestellt. Sie stimmt in wesentlichen Teilen mit dem Ausführungsbeispiel der Signalumwandlungseinrichtung 38 aus Figur 6 überein, sodass hier wiederum identische Bezugszeichen zur Bezeichnung identischer Komponenten verwendet wurden.
  • Die Signalumwandlungseinrichtung 138 unterscheidet sich von der Signalumwandlungseinrichtung 38 insbesondere dadurch, dass ein weiterer Ausgang 190 der Signalverarbeitungseinheit 70 über eine Datenleitung 176 mit einem weiteren Bus-Transceiver in Form eines CAN-Transceivers 180 datenwirksam verbunden ist. Der CAN-Transceiver 180 ist wiederum mit einem CAN-Bus-Anschluss 168 verbunden, welcher einen digitalen Datenausgang 154 bildet. Mithin bildet somit der CAN-Bus-Anschluss 168 eine CAN-Bus-AusgangsSchnittstelle 188.
  • Der CAN-Transceiver 180 ermöglicht es, zusätzlich oder optional den von der Lithium-Ionen-Batterie 36 bereitgestellten digitalen Ladezustandswert, aber auch beispielsweise andere Befehle und Botschaften, auf einen maschinenkompatiblen CAN-Bus des Reinigungsgeräts 10 auszugeben oder eine Busgeschwindigkeit, zu ändern. So kann der Ladezustand der Batterie 14 auch noch auf alternativen Anzeigeeinrichtungen des Reinigungsgeräts ausgegeben oder in einer Speichereinrichtung gespeichert werden.
  • Wie beschrieben ermöglichen es die Signalumwandlungseinrichtungen 38 und 138, von Batterien 14 in Form von Lithium-Ionen-Batterien 36, beispielsweise in Form einer Lithium-Eisenphosphat-Batterien, bereitgestellte digitale Ladezustandssignale in analoge Ladezustandssignale umzuwandeln, die mit bekannten Anzeigeansteuereinrichtungen 22 verarbeitet und auf der zugeordneten Anzeigeeinrichtung 18 einem Anwender angezeigt werden können.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Reinigungsgerät
    12
    Bodenreinigungsgerät
    14
    Batterie
    16
    Bleibatterie
    18
    Anzeigeeinrichtung
    20
    Balkenanzeige
    22
    Anzeigeansteuereinrichtung
    24
    analoger Signaleingang
    26
    erster Signaleingangskontakt
    28
    zweiter Signaleingangskontakt
    30
    Batteriepol
    32
    Batteriepol
    34
    Verbindungsleitung
    35
    Verbindungsleitung
    36
    Lithium-Ionen-Batterie
    38
    Signalumwandlungseinrichtung
    40
    digitaler Signaleingang
    42
    Datenleitung
    44
    digitaler Datenausgang
    46
    analoger Signalausgang
    48
    Verbindungsleitung
    50
    Verbindungsleitung
    52
    Batterieschnittstelle
    54
    digitaler Dateneingang
    56
    Batterieaufnahme
    58
    Batterieanschlusskontakt
    60
    erster Batterieanschlusskontakt
    62
    erster Batterieanschlusskontakt
    64
    CAN-Bus-Anschluss
    66
    Busleitung
    68
    CAN-Bus-Anschluss
    70
    Signalverarbeitungseinheit
    72
    Mikrocontroller
    74
    CAN-Eingang
    76
    Datenleitung
    78
    Ausgang
    80
    CAN-Transceiver
    82
    Bus-Transceiver
    84
    Schaltungsanordnung
    86
    digitaler Signaleingang
    88
    CAN-Bus-Eingangsschnittstelle
    90
    Ausgang
    92
    Signalverstärker
    94
    Verbindungsleitung
    96
    Display-Treiber
    98
    Verbindungsleitung
    100
    Anzeigesegment
    102
    Spannungsteiler
    110
    Batterie-Management-System
    124
    analoger Signaleingang
    126
    erster Signaleingangskontakt
    128
    zweiter Signaleingangskontakt
    130
    Batteriepol
    132
    Batteriepol
    138
    Signalumwandlungseinrichtung
    154
    digitaler Datenausgang
    160
    zweiter Batterieanschlusskontakt
    162
    zweiter Batterieanschlusskontakt
    168
    CAN-Bus-Anschluss
    176
    Datenleitung
    180
    CAN-Transceiver
    182
    Bus-Transceiver
    188
    CAN-Bus-Ausgangsschnittstelle
    190
    Ausgang

Claims (15)

  1. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät (10), insbesondere Bodenreinigungsgerät (12), welches netzunabhängig mit einer Batterie (14) betreibbar ist, wobei das Reinigungsgerät (10) eine Anzeigeeinrichtung (18) zum Anzeigen eines Ladezustands der Batterie (14) umfasst, wobei das Reinigungsgerät (10) eine Anzeigeansteuereinrichtung (22) zum Ansteuern der Anzeigeeinrichtung (18) in Abhängigkeit eines analogen Ladezustandssignals, welches dem Ladezustand der Batterie (14) entspricht ist, umfasst, wobei die Anzeigeansteuereinrichtung (22) einen analogen Signaleingang (24; 124) zum Empfangen des analogen Ladezustandssignals von der Batterie (14) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsgerät (10) eine elektrische Signalumwandlungseinrichtung (38; 138) mit einem digitalen Signaleingang (40) umfasst zum Umwandeln eines von der Batterie (14) bereitgestellten, dem Ladezustand der Batterie (14) entsprechenden und mit dem digitalen Signaleingang empfangbaren digitalen Ladezustandssignals in ein dem Ladezustand der Batterie (14) entsprechendes analoges Ladezustandssignal, dass die Signalumwandlungseinrichtung (38; 138) einen analogen Signalausgang (48) umfasst und dass der analoge Signalausgang (48) mit dem analogen Signaleingang (24; 124) der Anzeigeansteuereinrichtung (22) elektrisch wirkverbunden ist zum Übertragen des analogen Ladezustandssignals von der Signalumwandlungseinrichtung (38; 138) auf die Anzeigeansteuereinrichtung (22).
  2. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalumwandlungseinrichtung (38; 138) eine elektronische Schaltungsanordnung (84) mit einem Bus-Transceiver (82), insbesondere in Form eines CAN-Bus-Transceivers (80), umfasst und dass der Bus-Transceiver (82) den digitalen Signaleingang (86) umfasst oder mit diesem elektrisch wirkverbunden ist,
    wobei insbesondere der digitale Signaleingang (86) in Form einer CAN-Bus-Eingangs-Schnittstelle (88) der Signalumwandlungseinrichtung (38; 138) ausgebildet ist.
  3. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalumwandlungseinrichtung (38; 138) eine Signalverarbeitungseinheit (70), insbesondere in Form eines Mikrocontrollers (72) oder eines ASIC, umfasst zum Umwandeln eines vom Bus-Transceiver (82) bereitgestellten digitalen Bussignals in ein analoges Ladezustandssignal, insbesondere ein PWM-Signal, und dass die Signalverarbeitungseinheit (70) mit dem analogen Signalausgang (46) elektrisch wirkverbunden ist,
    wobei insbesondere die Signalumwandlungseinrichtung (38; 138) einen analogen Signalverstärker (92) umfasst zum Verstärken des von der Signalverarbeitungseinheit (70) erzeugten analogen Ladezustandssignals, insbesondere in Form des PWM-Signals, und dass der Signalverstärker (92) der Signalverarbeitungseinheit (70) nachgeschaltet und mit dem analogen Signalausgang (46) elektrisch wirkverbunden ist zur Bereitstellung des analogen Ladezustandssignals.
  4. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalumwandlungseinrichtung (138) mindestens einen weiteren Bus-Transceiver (182), insbesondere in Form eines weiteren CAN-Bus-Transceivers (180), umfasst und dass der mindestens eine weitere Bus-Transceiver (182) mit der Signalverarbeitungseinheit (70) elektrisch wirkverbunden und ausgebildet ist zum Bereitstellen eines zum Ladezustand der Batterie (14) korrespondierenden digitalen Bussignals, insbesondere CAN-Bus-Signals, an mindestens eine weitere digitale Busschnittstelle (168), insbesondere in Form einer CAN-Bus-Ausgangs-Schnittstelle (188), der Signalumwandlungseinrichtung (138).
  5. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung (18)
    a) in Form einer Balken- oder Mehrsegmentanzeige (20) ausgebildet ist, wobei insbesondere die Balken- oder Mehrsegmentanzeige (20) in Form eines LCD- oder LED-Displays mit einer Mehrzahl von Anzeigesegmenten (100) ausgebildet ist,
    und/oder
    b) von der Anzeigeansteuereinrichtung (22) umfasst ist.
  6. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsgerät (10) eine Batterie (14) umfasst, insbesondere in Form einer wiederaufladbaren Batterie (14) ausgebildet ist,
    wobei insbesondere die Batterie (14)
    a) in Form einer Bleibatterie (16) oder einer Lithium-Ionen-Batterie (36) ausgebildet ist
    und/oder
    b) ein Batterie-Management-System (110) zum Erzeugen eines dem Ladezustand der Batterie (14) entsprechenden digitalen Ladezustandssignals umfasst und dass das Batterie-Management-System (110) mit einem digitalen Datenausgang (44) der Batterie (14) elektrisch wirkverbunden ist zum Bereitstellen des digitalen Ladezustandssignals für das Reinigungsgerät (10), insbesondere für die Anzeigeansteuereinrichtung (18).
  7. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (14) mit dem Reinigungsgerät (10) lösbar verbindbar ist, dass die Batterie (14) in einer Trennstellung elektrisch und mechanisch vollständig vom Reinigungsgerät (10) getrennt und in einer Verbindungsstellung mit dem Reinigungsgerät (10) elektrisch wirkverbunden ist,
    wobei insbesondere die Batterie (14) in der Verbindungsstellung mit dem Reinigungsgerät (10) mechanisch gekoppelt ist.
  8. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsgerät (10) eine Batterieschnittstelle (52) zum elektrischen Wirkverbinden mit der Batterie (14) umfasst, dass die Batterieschnittstelle (52) einen digitalen Dateneingang (54) umfasst und dass der digitale Dateneingang (54) bei mit der Batterieschnittstelle (52) elektrisch wirkverbundener Batterie (14) mit dem digitalen Datenausgang (44) der Batterie (14) elektrisch wirkverbunden ist,
    wobei insbesondere das Reinigungsgerät (10) eine Batterieaufnahme (56) zum Aufnehmen der Batterie (14) umfasst und dass die Batterieschnittstelle (52) in oder an der Batterieaufnahme (56) angeordnet oder ausgebildet ist.
  9. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieschnittstelle (52) Batterieanschlusskontakte (58) umfasst und dass die Batterieanschlusskontakte (58) bei mit der Batterieschnittstelle (52) elektrisch wirkverbundener Batterie (14) mit den Batteriepolen (30, 32; 130, 132) der Batterie (14) elektrisch wirkverbunden sind.
  10. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieanschlusskontakte (58) erste Batterieanschlusskontakte (60, 62) für eine Bleibatterie (16) und zweite Batterieanschlusskontakte (160, 162) für eine Lithium-Ionen-Batterie (36) umfassen, dass die ersten Batterieanschlusskontakte (60, 62) bei mit der Batterieschnittstelle (52) elektrisch wirkverbundener Bleibatterie (16) mit deren Batteriepolen (30, 32) elektrisch wirkverbunden sind und dass die zweiten Batterieanschlusskontakte (160, 162) bei mit der Batterieschnittstelle (52) elektrisch wirkverbundener Lithium-Ionen-Batterie (36) mit deren Batteriepolen (130, 132) elektrisch wirkverbunden sind.
  11. Batteriebetriebenes Reinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeansteuereinrichtung (22) einen Spannungsteiler (102) zum Verringern einer Spannung des am analogen Signaleingang (24) anliegenden analogen Ladezustandssignals.
  12. Verfahren zum Betreiben eines Reinigungsgeräts (10), insbesondere Bodenreinigungsgeräts (12), welches netzunabhängig mit einer Batterie (14) betrieben wird, wobei ein Ladezustand der Batterie (14) mit einer Anzeigeeinrichtung (18) des Reinigungsgeräts (10) angezeigt wird, wobei die Anzeigeeinrichtung (18) in Abhängigkeit eines analogen Ladezustandssignals, welches dem Ladezustand der Batterie (14) entspricht, angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein von der Batterie (14) bereitgestelltes, dem Ladezustand der Batterie (14) entsprechendes digitales Ladezustandssignal in ein dem Ladezustand der Batterie (14) entsprechendes analoges Ladezustandssignal gewandelt und zum Ansteuern der Anzeigeeinrichtung (18) bereitgestellt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das gewandelte analoge Ladezustandssignal
    a) in Form eines PWM-Signals bereitgestellt wird und/oder
    b) vor der Bereitstellung an die Anzeigeeinrichtung (18) verstärkt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) der Ladezustand der Batterie (14) mit einer Mehrzahl von Anzeigesegmenten (100) balken- oder segmentförmig angezeigt wird und/oder
    b) das Reinigungsgerät (10) mit einer Batterie (14) in Form einer wiederaufladbaren Batterie (14) betrieben wird
    und/oder
    c) als Batterie (14) eine Bleibatterie (16) oder eine Lithium-Ionen-Batterie (36) genutzt wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (14) mit dem Reinigungsgerät (10) lösbar verbunden wird derart, dass die Batterie (14) in einer Trennstellung elektrisch und mechanisch vollständig vom Reinigungsgerät (10) getrennt und in einer Verbindungsstellung mit dem Reinigungsgerät (10) elektrisch wirkverbunden ist.
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