EP4643433A1 - Powerbankmodul, powerbank und verfahren zum betreiben eines powerbankmoduls - Google Patents

Powerbankmodul, powerbank und verfahren zum betreiben eines powerbankmoduls

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Publication number
EP4643433A1
EP4643433A1 EP23834074.9A EP23834074A EP4643433A1 EP 4643433 A1 EP4643433 A1 EP 4643433A1 EP 23834074 A EP23834074 A EP 23834074A EP 4643433 A1 EP4643433 A1 EP 4643433A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
battery
power bank
connection
supply
ports
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
EP23834074.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Anton Pfanner
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.)
Pfanner Schutzbekleidung GmbH
Original Assignee
Pfanner Schutzbekleidung GmbH
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 Pfanner Schutzbekleidung GmbH filed Critical Pfanner Schutzbekleidung GmbH
Publication of EP4643433A1 publication Critical patent/EP4643433A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/70—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • H02J7/751—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction concerning the insertion or the connection of the batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/50—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries acting upon multiple batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/575—Parallel/serial switching of connection of batteries to charge or load circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/70—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/80—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries including monitoring or indicating arrangements

Definitions

  • Power bank module Power bank and method for operating a power bank module
  • the present invention relates to a power bank module, a power bank and a method for operating a power bank module.
  • a corresponding protective helmet which comprises a helmet shell with an interior that includes a component that touches the head, which in turn consists of at least a carrying basket, a headband and a neckband, and has means for attaching this component to the helmet shell, is known, for example, from the document DE 87 14490 U1.
  • This well-known safety helmet is a basic helmet that can be adapted to different tasks in different operating conditions by changing add-on elements.
  • the safety helmet consists of a helmet shell and a minimum of interior fittings.
  • the interior fittings include a cross strap with which the helmet is worn on the head and which ensures an impact-resistant distance between the head and the helmet shell.
  • the safety helmet has a projection on its outer circumference that encircles the sides and the rear of the helmet and contains four recesses on the lower edge for attaching the cross strap and further recesses for attaching additional add-on elements.
  • the basic version of the helmet can be used as a simple universal helmet without any add-ons. The add-ons can be added or removed as required.
  • Helmet accessories that can be attached to the protective helmet include a helmet light, which, similar to a headlamp, provides additional illumination of the work area of a protective helmet user. Such additional illumination of the work area or other areas can be useful not only during dawn and dusk and after dark, but also in areas shielded from daylight, for example the twilight under a closed treetop.
  • a helmet light which, similar to a headlamp, provides additional illumination of the work area of a protective helmet user.
  • Such additional illumination of the work area or other areas can be useful not only during dawn and dusk and after dark, but also in areas shielded from daylight, for example the twilight under a closed treetop.
  • a suitable energy storage device for example in the form of at least one rechargeable battery or a battery pack.
  • Other helmet accessories may also depend on a supply of electrical energy, for example a headset with a radio receiver or Bluetooth headphones.
  • the disadvantage is that the energy requirement increases with the number of electrical consumers on the safety helmet and also increases proportionally with the duration of use, i.e. the operating time of the electrical consumers. Therefore, due to the limited energy density in batteries or battery packs, the weight of the large energy storage device required may make it impossible or at least impractical to wear it directly on the safety helmet, while at the same time changing a smaller energy storage device on the safety helmet is disadvantageous in terms of the temporary deactivation of the electrical consumers required during the change.
  • the object of the invention is to at least alleviate the above-mentioned problem.
  • the power bank module comprises a PCB with a control controller arranged thereon, a plurality of battery ports arranged on the PCB, which are designed to establish a functional connection between a number of battery packs that can be connected to the plurality of battery ports, and the power bank module, at least one supply connection arranged on the PCB, to which a consumer can be connected, wherein the supply connection is designed to establish a functional connection between the connected consumer and the power bank module, a charging connection arranged on the PCB, to which an energy source can be connected, wherein the charging connection is designed to establish a functional connection between the energy source and the power bank module, and wherein the control controller is designed to control the opening and closing of circuits between the plurality of battery ports, the at least one supply connection and the charging connection such that a closed circuit, which which comprises at least one supply connection, always only comprises one battery port of the plurality of battery ports, while all the others of the plurality of battery ports are electrically separated from the supply connection.
  • a plurality of energy storage devices that are connected to the battery ports of the power bank module can be mechanically connected at the same time to the power bank module arranged on the power bank module, to which in turn electrical consumers can be connected.
  • Mechanical replacement of a single monolithic energy storage device, which leads to an interruption of the energy supply to a connected electrical consumer, can therefore be avoided.
  • Electrical separation is to be understood in this case as preventing a current flow, in particular a supply or charging current.
  • the existing connections on the power bank module i.e. the supply connection, the charging connection and the battery ports, can support or enable electrical communication between the connected/existing components, i.e.
  • the electrical connections provided by the power bank module between the existing/connected components can also exchange information with each other in this way, for example type information or current status or operating information that may be relevant for the operation of the system that includes the power bank module.
  • the power bank module can therefore act as a data bus or hub for the connected components and actively participate in the communication taking place or even control it.
  • control controller is further configured to control the opening and closing of circuits between the plurality of battery ports, the supply connection and the charging connection such that the battery port encompassed by the closed circuit changes cyclically. This measure allows the battery packs connected to the various battery ports to be loaded essentially evenly so that their charge level, temperature, etc. remain similar to one another during use of the power bank.
  • the cyclical change between the battery ports is time-controlled or based on another measurable parameter. This allows the states of the various battery packs connected to the battery ports to be even better adjusted during operation. For example, the age, the maximum Battery capacity, the current battery capacity or similar, of the different battery packs are taken into account
  • the power bank module comprises at least two supply connections
  • the control controller is set up to control the opening and closing of circuits between the plurality of battery ports, the at least two supply connections and the charging connection in such a way that two separate closed circuits, each of which comprises one of the at least two supply connections, always only comprise one battery port of the plurality of battery ports, while all the others of the plurality of battery ports are electrically separated from the respective supply connection.
  • the two battery ports in the two separate closed circuits are different. By dividing into separate circuits, each consumer connected to a supply connection can always be powered from a single battery pack. This simplifies the voltage regulation required for the operation of the power bank module, since neither a parallel connection nor a series connection of the battery packs, which may have different performance data, has to be considered.
  • control controller is further configured to control the opening and closing of circuits between the plurality of battery ports, the supply connection and the charging connection in such a way that the battery port encompassed by the two closed circuits changes cyclically. This allows charging of the connected battery packs to be carried out during operation of the power bank module for supplying one or more connected consumers, in which care is taken to keep the operating state of the connected battery packs similar to one another, in which similar charge states of the connected battery packs are maintained.
  • control controller is further configured to control the opening and closing of circuits between the plurality of battery ports, the supply connection and the charging connection such that the charging connection and the at least one supply connection are always electrically separated from one another, and that a closed circuit comprising the charging connection always comprises only one battery port of the plurality of battery ports, while all others of the plurality of battery ports are electrically separated from the charging connection.
  • the charging control of the individual connected battery packs is simplified, since no parallel or serial charging of several connected battery packs takes place. In order to keep the operating states of the connected battery packs essentially the same, a cyclical change between the battery packs can be provided. The other parameters mentioned above in connection with the supply of an electrical consumer can be used again to control the change.
  • the plurality of battery ports arranged on the PCB can each comprise a first magnet and a second magnet.
  • the magnets can hold the battery packs in their connection position on the respective battery port.
  • the electrical contacts themselves can be implemented using individual spring-loaded pins, which are pushed together telescopically in their direction of extension under load and press against flat or smooth associated electrical contact surfaces ("pogo pins").
  • a power bank comprising such a power bank module and at least two battery packs that are functionally connected to the power bank module.
  • the battery packs themselves can also comprise two magnets that interact with magnets possibly provided on the battery ports when holding the battery packs in their connection position and thereby provide an anti-twisting device.
  • the power bank module described can thus be part of a power bank that, in addition to the power bank module, includes at least two battery packs connected to the battery ports.
  • the power bank in turn, can be part of a battery system in which the power bank is connected to an electrical consumer in the form of another battery pack.
  • the battery system in turn, can be part of a helmet light system, with the helmet light of the helmet light system being fed with electrical energy from the battery pack, which is connected to the power bank as an electrical consumer.
  • the opening and closing of circuits between the plurality of battery ports, the at least one supply connection and the charging connection is controlled in such a way that a closed circuit comprising the at least one supply connection always only serves one battery port of the plurality of Battery ports, while all the others of the plurality of battery ports are electrically separated from the at least one supply connection.
  • the power bank module comprises at least two supply connections, and wherein, by the control controller, an opening and closing of circuits between the plurality of battery ports, the at least two supply connections and the charging connection is controlled such that two mutually separate closed circuits, each comprising a supply connection of the at least two supply connections, always comprise only one battery port of the plurality of battery ports, while all others of the plurality of battery ports are electrically separated from the respective supply connection of the at least two supply connections.
  • the opening and closing of circuits between the plurality of battery ports, the at least one supply connection and the charging connection is controlled such that the charging connection and the at least one supply connection are always electrically separated from one another, and that a closed circuit comprising the at least one charging connection always comprises only one battery port of the plurality of battery ports, while all others of the plurality of battery ports are electrically separated from the charging connection.
  • Figure 1 is a schematic representation of an exemplary power bank
  • Figure 2 is a plan view of a stylized exemplary PCB
  • Figure 3 is a three-dimensional view of an exemplary battery pack.
  • Figure 4 is a three-dimensional representation of an example helmet light.
  • FIG 1 shows a schematic representation of an exemplary power bank 10.
  • the power bank 10 shown essentially consists of a power bank module 12, on which a first battery port 14, a second battery port 14' and a third battery port 14" are arranged. It is optionally possible for additional battery ports to be arranged on the power bank module 12.
  • a supply connection 16 and a charging connection 18 are also provided on the power bank module 12.
  • a charging cable 20 is shown plugged into the charging connection 18 in Figure 1, via which electrical energy can be supplied to the power bank 10 from an external source. This supplied electrical energy can be stored by the power bank 10.
  • a first additional battery pack 100' is provided in the first battery port 14, a second additional battery pack 100" in the second battery port 14' and a third additional battery pack 100'" in the third battery port 14". plugged in.
  • a control logic of the power bank module 12 can store the electrical energy supplied via the charging cable 20 in the additional battery packs 100', 100", and 100'" in a suitable manner, with the additional battery packs 100', 100", 100'” being charged during this process.
  • the charging of the additional battery packs 100', 100", 100'” can be designed in such a way that the individual additional battery packs 100', 100", 100'” are charged alternately, so that the respective charge states of the individual additional battery packs 100', 100", 100'” are kept at a similar level.
  • the control logic of the power bank module 12 can therefore be configured in such a way that only one battery pack of the other battery packs 100', 100", 100'" is charged at a time, whereby the control logic of the power bank module 12 can simultaneously ensure, by cyclically switching between the other battery packs 100', 100" and 100'", that the respective charge states of the other battery packs 100', 100", 100'" remain or are maintained essentially the same.
  • the other battery packs 100', 100", 100'" can in particular be designed identically, which consequently means that the first battery port 14, the second battery port 14' and the third battery port 14" are also designed identically.
  • the power bank module 12 also has the aforementioned supply connection 16, to which a connection charging cable 22 is plugged in in Figure 1, which in turn leads to a charging plug 24 with contact pins 42 that are only indicated in Figure 1.
  • a connection charging cable 22 is plugged in in Figure 1
  • a charging plug 24 with contact pins 42 that are only indicated in Figure 1.
  • an electrical consumer which is not shown in Figure 1
  • the control logic of the power bank module 12 can be designed such that an electrical consumer connected to the power bank 10 at the supply connection 16 via the connection charging cable 22 and the charging plug 24 is only electrically connected to one of the other battery packs 100', 100", 100'" at any one time. Accordingly, electrical energy is only drawn from one of the other battery packs 100', 100", 100'" at the same time to supply the connected electrical consumer.
  • the control logic of the power bank module 12 switches cyclically between the other battery packs 100', 100" and 100'", so that essentially the same amounts of energy are alternately taken from each of the other battery packs 100', 100", 100'" during a discharge process and fed to a connected electrical consumer.
  • the power bank module 12 is connected to another power bank via the charging port 18 and the charging cable 20 arranged thereon, wherein the power bank 10 can then be regarded as an electrical consumer for the other power bank (not shown).
  • the charging cable 20 ends in a commercially available charger, which is supplied with electrical energy from a public power grid, for example, and supplies this to the power bank 10 in a suitable manner.
  • the cyclical switching between the additional battery packs 100', 100", 100'" during the charging/discharging processes can, for example, be time-controlled. It is conceivable, for example, that a switch during a charging/discharging process is carried out by the control logic at least every 15 minutes, preferably after 10 minutes, particularly preferably after 5 minutes. The exact time period after which a switch to the next additional battery pack 100', 100", 100'” should take place can, for example, be stored in the respective additional battery pack 100', 100", 100'" as a parameter that can be read by the power bank module.
  • a control based on a other measurable parameters are possible, for example a temperature of the other battery packs 100', 100", 100"', in order to limit a temperature difference between the other battery packs 100', 100", 100'", the amount of energy withdrawn, etc.
  • the control logic of the power bank module 12 can be designed such that each of the additional battery packs 100', 100", 100'" is electrically connected to exactly one of the supply connections, so that virtually every electrical consumer connected to the power bank 10 via one of the supply connections 16 is electrically connected to its "own" additional battery pack 100', 100", 100'” and is supplied with electrical energy by it.
  • a cyclical switching between the existing additional battery packs 100', 100", 100'” can be provided. Electrically connecting only one additional battery pack 100', 100", 100'” to the charging connection 18 or the supply connection 16 simplifies the voltage regulation, since neither a parallel connection nor a series connection of the existing additional battery packs 100', 100", 100'" has to be taken into account.
  • the control logic of the power bank module 12 can enable communication between the power bank 10 and all components connected to the power bank module 10, for example via a UART protocol.
  • the electrical consumer connected to the supply connection 16 can therefore communicate both with the control logic of the power bank module 12 and with the other battery packs 100', 100", 100'" connected to it.
  • a mobile phone is connected to the power bank 10 via the charging connection 18, whereby the use of various functions of the mobile phone by the power bank 10 can be possible via the communication provided between the control logic of the power bank module 12 and the connected mobile phone.
  • the mobile phone can be used for GPS localization of the power bank 10. It is also possible to send an emergency call via the mobile phone or to control consumers connected to the power bank via the mobile phone.
  • the supply connection 16 and the charging connection 18 can be designed to be pin-compatible, so that it does not matter for the power bank 10 or the power bank module 12 where an electrical consumer is connected or where a charger is connected. Whether the respective connection acts as a supply connection 16 or as a charging connection 18 can be determined, for example, with the help of the established communication between the connected device and the control logic of the power bank module 12.
  • FIG 2 shows a simplified top view of an example PCB 32.
  • the PCB 32 shown comprises the battery ports 14, 14' and 14", already known from Figure 1, the supply connection 16 and the charging connection 18.
  • the connections 16, 16', 16", 18 can be designed to be pin-compatible.
  • the connections 16, 16', 16", 18 can each be designed as USB-C connections.
  • the provision of other types of connection, for example jack plugs, is of course also possible, as is the different design between the supply connections 16, 16', 16" and the charging connection 18.
  • the PCB 32 of the power bank module 12 carries, in addition to the connections 16, 16', 16" and 18, the battery ports 14, 14', 14", also already known from Figure 1. These are shown in a top view in Figure 2, so that the additional battery packs 100', 100", 100'” would be inserted (from above into the plane of the page).
  • the additional battery packs 100', 100", 100'" are inserted into a respective frame 40, 40', 40" until they finally touch the base of the respective battery port 14, 14', 14".
  • first and second magnets 36, 36' are shown as examples in Figure 2, which can hold inserted further battery packs 100', 100", 100'" in the inserted connection position.
  • the additional battery packs 100', 100", 100'" can also have magnets which, when suitably oriented in conjunction with the first magnet 36 and the second magnet 36', exert attractive (correct orientation) or repulsive (incorrect orientation) forces on the respective additional battery pack 100', 100", 100'".
  • control controller 34 for example in Figure 2, which is connected to the other components arranged on the PCB 32 via conductor tracks (not shown). of the power bank module 12 and can communicate with them.
  • control controller 34 is to be understood as an example only, so that all or at least some of the functionalities described can also be implemented with separate electronic components. Complete integration into a single microchip is therefore conceivable but not necessary.
  • the control controller 34 is arranged on the side of the PCB 32 opposite the battery ports 14, 14', 14" in order to save space.
  • FIG 3 shows a three-dimensional view of an example battery pack 100.
  • the battery pack 100 shown can be identical to the other battery packs 100', 100", 100'" in terms of its technical specifications, in particular its capacity, its internal structure and its communication capability.
  • the battery pack 100 is not inserted into the power bank module 12, but is connected via a connector plug 28 and a connector cable 26 to an example helmet light 30 shown three-dimensionally in Figure 4, which acts as an electrical consumer for the battery pack 100.
  • the battery pack 100 is connected to the power bank module 12 via the charging plug 24 already known from Figure 1 with the connection cable 22, so that the battery pack 100 acts as an electrical consumer for the power bank 10, which is connected to a supply connection 16 of the power bank module 12 and is charged in this way.
  • the configuration described above in which the helmet light 30 shown in Figure 4 is first electrically connected to the battery pack 100 and then the battery pack 100 is in turn connected to the power bank 10, ensures that the battery pack 100 remains essentially charged until the other battery packs 100', 100", 100'" arranged in the power bank 10 are completely discharged. Even after removing the power bank 10 from the battery pack 100, i.e. by unplugging the charging plug 24 on the battery pack 100, there is no interruption in the power supply to the helmet light 30, which is still connected to the battery pack 100.
  • the power bank 10 can have holding elements (not shown), such as loops, with which the power bank 10 can be attached to a belt, for example. It is also conceivable that the power bank 10 has a Velcro surface with the help of which it can be releasably fixed in a storage bag, for example.
  • the storage bag can be an inside pocket of a jacket, for example a cut-resistant vest.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Powerbankmodul (12) umfassend ein PCB (32) mit einem darauf angeordneten Steuercontroller (34); eine Vielzahl von auf dem PCB (32) angeordneten Akkuports (14, 14', 14''), die dazu eingerichtet sind, eine funktionsfähige Verbindung zwischen einer Anzahl von Akkupacks (100', 100'', 100'''), die mit der Vielzahl von Akkuports (14, 14', 14'') verbindbar ist, und dem Powerbankmodul (12) herzustellen; mindestens einen auf dem PCB (32) angeordneten Versorgungsanschluss (16), an den ein Verbraucher anschließbar ist, wobei der Versorgungsanschluss (16) dazu eingerichtet ist, eine funktionsfähige Verbindung zwischen dem angeschlossenen Verbraucher und dem Powerbankmodul (12) herzustellen; einen auf dem PCB (32) angeordneten Ladeanschluss (18), an den eine Energiequelle anschließbar ist, wobei der Ladeanschluss (18) dazu eingerichtet ist, eine funktionsfähige Verbindung zwischen der Energiequelle und dem Powerbankmodul (12) herzustellen; wobei der Steuercontroller (34) dazu eingerichtet ist, ein Öffnen und Schließen von Stromkreisen zwischen der Vielzahl von Akkuports (14, 14', 14''), dem mindestens einen Versorgungsanschluss (16) und dem Ladeanschluss (18) so zu steuern, dass ein geschlossener Stromkreis, der den mindestens einen Versorgungsanschluss (16) umfasst, immer nur einen Akkuport der Vielzahl von Akkuports (14, 14', 14'') umfasst, während alle anderen der Vielzahl von Akkuports (14, 14', 14'') von dem Versorgungsanschluss (16) elektrisch getrennt sind. Die Erfindung betrifft ferner eine Powerbank (10) umfassend ein Powerbankmodul (12) sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Powerbank (10).

Description

Powerbankmodul, Powerbank und Verfahren zum Betreiben eines Powerbankmoduls
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Powerbankmodul, eine Powerbank und ein Verfahren zum Betreiben eines Powerbankmoduls.
Bei vielen Arbeiten, insbesondere im Forstbereich, ist das Tragen eines Schutzhelms erforderlich. Ein entsprechender Schutzhelm, der eine Helmschale mit einer Innenausstattung umfasst, die eine den Kopf berührende Baugruppe umfasst, welche wiederum wenigstens aus einem Tragkorb, einem Kopfband und einem Nackenband besteht, und Mittel zur Befestigung dieser Baugruppe an der Helmschale aufweist, ist beispielsweise aus dem Dokument DE 87 14490 U1 bekannt.
Dieser bekannte Schutzhelm stellt einen Grundhelm dar, der bei verschiedenen Einsatzbedingungen durch Wechseln von Anbauelementen an verschiedene Aufgaben angepasst werden kann. Der Schutzhelm besteht aus einer Helmschale und einer Mindestinnenausstattung. Die Innenausstattung umfasst ein Kreuzband, mit dem der Helm auf dem Kopf getragen wird und das einen prallhemmenden Abstand zwischen Kopf und Helmschale gewährleistet. Der Schutzhelm weist an seinem äußeren Umfang einen den seitlichen und den hinteren Teil des Helms umfassenden Vorsprung auf, der am unteren Rand vier Ausnehmungen zur Befestigung des Kreuzbandes und weitere Ausnehmungen zur Befestigung von zusätzlichen Anbauelementen enthält. Die Grundversion des Helms kann ohne alle Zusätze als einfacher Universalhelm benutzt werden. Die Zusätze können nach Bedarf hinzugefügt oder abgenommen werden.
Zu dem sinnvoll an dem Schutzhelm zu befestigenden Helmzubehör gehört auch ein Helmlicht, welches, insbesondere ähnlich einer Stirnlampe, insbesondere den Arbeitsbereich eines Benutzers des Schutzhelms zusätzlich ausleuchtet. Eine solche zusätzliche Ausleuchtung des Arbeitsbereichs oder anderer Bereiche kann nicht nur während der Morgen- und Abenddämmerung sowie nach Einbruch der Dunkelheit zweckmäßig sein, sondern auch in von Tageslicht abgeschirmten Bereichen, beispielsweise dem Zwielicht unter einer geschlossenen Baumkrone. Für den Betrieb des Helmlichts ist dabei das Mitführen eines geeigneten Energiespeichers erforderlich, beispielsweise in Form von mindestens einer wiederaufladbaren Batterie oder eines Akkupacks. Auch anderes Helmzubehör kann auf eine Versorgung mit elektrischer Energie angewiesen sein, beispielsweise ein Headset mit Funkempfänger oder Bluetooth-Kopfhörer.
Dabei ist jedoch von Nachteil, dass sich der Energiebedarf mit der Anzahl der elektrischen Verbraucher am Schutzhelm erhöht und ferner auch proportional mit der Einsatzdauer, das heißt der Betriebszeit der elektrischen Verbraucher, ansteigt. Daher kann, aufgrund der beschränkten Energiedichte in Batterien beziehungsweise Akkupacks, es erforderlich werden, dass das Gewicht des dann benötigten großen Energiespeichers es unmöglich beziehungsweise zumindest unpraktikabel macht, ihn direkt am Schutzhelm zu tragen, während zugleich das Wechseln eines kleiner dimensionierten Energiespeichers am Schutzhelm schon im Hinblick auf eine hierfür erforderliche zeitweilige Deaktivierung der elektrischen Verbraucher während des Wechselns von Nachteil ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, die vorstehend genannte Problematik zumindest zu mildern.
Diese Aufgabe wird mit Hilfe der Gegenstände mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Nützliche Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Das erfindungsgemäße Powerbankmodul umfasst ein PCB mit einem darauf angeordneten Steuercontroller, eine Vielzahl von auf dem PCB angeordneten Akkuports, die dazu eingerichtet sind, eine funktionsfähige Verbindung zwischen einer Anzahl von Akkupacks, die mit der Vielzahl von Akkuports verbindbar ist, und dem Powerbankmodul herzustellen, mindestens einen auf dem PCB angeordneten Versorgungsanschluss, an den ein Verbraucher anschließbar ist, wobei der Versorgungsanschluss dazu eingerichtet ist, eine funktionsfähige Verbindung zwischen dem angeschlossenen Verbraucher und dem Powerbankmodul herzustellen, einen auf dem PCB angeordneten Ladeanschluss, an den eine Energiequelle anschließbar ist, wobei der Ladeanschluss dazu eingerichtet ist, eine funktionsfähige Verbindung zwischen der Energiequelle und dem Powerbankmodul herzustellen, und wobei der Steuercontroller dazu eingerichtet ist, ein Öffnen und Schließen von Stromkreisen zwischen der Vielzahl von Akkuports, dem mindestens einen Versorgungsanschluss und dem Ladeanschluss so zu steuern, dass ein geschlossener Stromkreis, der den mindestens einen Versorgungsanschluss umfasst, immer nur einen Akkuport der Vielzahl von Akkuports umfasst, während alle anderen der Vielzahl von Akkuports von dem Versorgungsanschluss elektrisch getrennt sind. Auf diese Weise kann eine Vielzahl von Energiespeichern, die mit den Akkuports des Powerbankmoduls verbunden sind, mechanisch zeitgleich mit dem am Powerbankmodul angeordneten Powerbankmodul verbunden sein, an welchem wiederum elektrische Verbraucher angeschlossen sein können. Ein mechanisches Austauschen eines einzelnen monolithischen Energiespeichers, was zu einer Unterbrechung der Energieversorgung eines angeschlossenen elektrischen Verbrauchers führt, kann daher vermieden werden. Ein elektrisches Trennen ist dabei so zu verstehen, dass ein Stromfluss, insbesondere ein Versorgungs- oder Ladestrom, unterbunden wird. Die vorhandenen Anschlüsse an dem Powerbankmodul, das heißt, der Versorgungsanschluss, der Ladeanschluss und die Akkuports, können neben einem solchen elektrisch trennbaren Stromfluss auch eine elektrische Kommunikation zwischen den ver- bundenen/vorhandenen Komponenten, das heißt, dem elektrischen Verbraucher, an den Akkuports angeschlossenen Akkupacks, der eventuell angeschlossenen Energiequelle und dem Powerbankmodul selbst, unterstützen beziehungsweise ermöglichen. Die über das Powerbankmodul bereitgestellten elektrischen Verbindungen zwischen den vorhan- denen/angeschlossenen Komponenten können auf diese Weise auch Informationen untereinander austauschen, beispielsweise Typinformationen oder aktuelle Status- beziehungsweise Betriebsinformationen, welche für den Betrieb des das Powerbankmodul umfassenden Systems relevant sein können. Das Powerbankmodul kann also als Datenbus oder -hub für die angeschlossenen Komponenten wirken und selbst an der stattfindenden Kommunikation aktiv teilnehmen beziehungsweise diese sogar steuern.
Nützlicherweise kann vorgesehen sein, dass der Steuercontroller ferner dazu eingerichtet ist, das Öffnen und Schließen von Stromkreisen zwischen der Vielzahl von Akkuports, dem Versorgungsanschluss und dem Ladeanschluss so zu steuern, dass der von dem geschlossenen Stromkreis umfasste Akkuport zyklisch wechselt. Diese Maßnahme erlaubt es, die an den verschiedenen Akkuports angeschlossenen Akkupacks im Wesentlichen gleichmäßig zu belasten, so dass ihr Ladezustand, ihre Temperatur, etc. während der Nutzung der Powerbank ähnlich zueinander bleibt.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der zyklische Wechsel zwischen den Akkuports zeitgesteuert oder basierend auf einem anderen messbaren Parameter erfolgt. Dies erlaubt es, die Zustände der verschiedenen an den Akkuports angeschlossenen Akkupacks während des Betriebs noch besser anzugleichen. Beispielsweise kann das Alter, die maximale Akkukapazität, die aktuelle Akkukapazität oder ähnliches, der verschiedenen Akkupacks berücksichtigt werden
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass das Powerbankmodul mindestens zwei Versorgungsanschlüsse umfasst, und wobei der Steuercontroller dazu eingerichtet ist, ein Öffnen und Schließen von Stromkreisen zwischen der Vielzahl von Akkuports, den mindestens zwei Versorgungsanschlüssen und dem Ladeanschluss so zu steuern, dass zwei voneinander getrennte geschlossene Stromkreise, die jeweils einen der mindestens zwei Versorgungsanschlüsse umfassen, immer nur jeweils einen Akkuport der Vielzahl von Akkuports umfassen, während alle anderen der Vielzahl von Akkuports von dem jeweiligen Versorgungsanschluss elektrisch getrennt sind. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die beiden Akkuports, in den beiden voneinander getrennten geschlossenen Stromkreisen verschieden sind. Durch die Unterteilung in voneinander getrennte Stromkreise kann jeder an einem Versorgungsanschluss angeschlossene Verbraucher immer aus einem einzigen Akkupack gespeist werden. Dies vereinfacht eine für den Betrieb des Powerbankmoduls erforderliche Spannungsregelung, da weder eine Parallelschaltung noch eine Reihenschaltung der Akkupacks bedacht werden muss, die eventuell unterschiedliche Leistungsdaten aufweisen.
Es kann auch vorgesehen sein, dass der Steuercontroller ferner dazu eingerichtet ist, das Öffnen und Schließen von Stromkreisen zwischen der Vielzahl von Akkuports, dem Versorgungsanschluss und dem Ladeanschluss so zu steuern, dass der von den zwei geschlossenen Stromkreisen jeweils umfasste Akkuport zyklisch wechselt. Dies erlaubt während des Betriebs des Powerbankmoduls zum Versorgen eines oder mehrerer angeschlossener Verbraucher, bei dem darauf geachtet wird, den Betriebszustand der angeschlossenen Akkupacks untereinander ähnlich zu halten, auch ein Laden der angeschlossenen Akkupacks zu realisieren, bei dem ähnliche Ladezustände der angeschlossenen Akkupacks gehalten werden.
Nützlicherweise kann vorgesehen sein, dass der Steuercontroller ferner dazu eingerichtet ist, das Öffnen und Schließen von Stromkreisen zwischen der Vielzahl von Akkuports, dem Versorgungsanschluss und dem Ladeanschluss so zu steuern, dass der Ladeanschluss und der mindestens eine Versorgungsanschluss immer voneinander elektrisch getrennt sind, und dass ein geschlossener Stromkreis, der den Ladeanschluss umfasst, immer nur einen Akkuport der Vielzahl von Akkuports umfasst, während alle anderen der Vielzahl von Akkuports von dem Ladeanschluss elektrisch getrennt sind. Dies verhindert ein "durchschleifen" eines Ladestroms zu einem angeschlossenen Verbraucher. Ferner wird eine Laderegelung der einzelnen angeschlossenen Akkupacks vereinfacht, da kein paralleles oder serielles Laden mehrerer angeschlossener Akkupacks erfolgt. Um die Betriebszustände der angeschlossenen Akkupacks wieder untereinander im Wesentlichen gleich zu halten, kann wieder ein zyklisches Wechseln zwischen den Akkupacks vorgesehen sein. Die anderen vorstehend im Zusammenhang mit dem Versorgen eines elektrischen Verbrauchers genannten Parameter können sinngemäß zur Steuerung des Wechsels wieder herangezogen werden.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Vielzahl von auf dem PCB angeordneten Akkuports jeweils einen ersten Magneten und einen zweiten Magneten umfasst. Die Magnete können die Akkupacks in ihrer Anschlussposition an dem jeweiligen Akkuport halten. Die elektrischen Kontakte selbst können über einzelne federvorgespannte Pins realisiert sein, die unter Belastung in ihrer Erstreckungsrichtung teleskopartig zusammengeschoben werden und dabei gegen ebene beziehungsweise glatte zugehörige elektrische Kontaktflächen drücken ("Pogopins").
Beschrieben ist ferner eine Powerbank umfassend ein derartiges Powerbankmodul, und mindestens zwei Akkupacks, die funktionsmäßig mit dem Powerbankmodul verbunden sind. Die Akkupacks können dabei selbst auch zwei Magnete umfassen, die mit eventuell an den Akkuports vorgesehenen Magneten beim Halten der Akkupacks in ihrer Anschlussposition wechselwirken und dabei eine Verdrehsicherung bereitstellen.
Das beschriebene Powerbankmodul kann somit Teil einer Powerbank sein, die neben dem Powerbankmodul mindestens zwei an den Akkuports angeschlossene Akkupacks umfasst. Die Powerbank wiederum kann Teil eines Batteriesystems sein, bei dem die Powerbank mit einem elektrischen Verbraucher in Form eines weiteren Akkupacks verbunden ist. Das Batteriesystem kann wiederum Teil eines Helmlichtsystems sein, wobei das Helmlicht des Helmlichtsystems aus dem Akkupack mit elektrischer Energie gespeist wird, das als elektrischer Verbraucher mit der Powerbank verbunden ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Powerbankmoduls ist vorgesehen, dass, durch einen Steuercontroller, ein Öffnen und Schließen von Stromkreisen zwischen der Vielzahl von Akkuports, dem mindestens einen Versorgungsanschluss und dem Ladeanschluss so gesteuert wird, dass ein geschlossener Stromkreis, der den mindestens einen Versorgungsanschluss umfasst, immer nur einen Akkuport der Vielzahl von Akkuports umfasst, während alle anderen der Vielzahl von Akkuports von dem mindestens einen Versorgungsanschluss elektrisch getrennt werden. Auf diese Weise können die Vorteile und Besonderheiten des erfindungsgemäßen Helmlichts auch im Rahmen eines Verfahrens umgesetzt werden.
Nützlicherweise kann vorgesehen sein, dass das Powerbankmodul mindestens zwei Versorgungsanschlüsse umfasst, und wobei, durch den Steuercontroller, ein Öffnen und Schließen von Stromkreisen zwischen der Vielzahl von Akkuports, den mindestens zwei Versorgungsanschlüssen und dem Ladeanschluss so gesteuert wird, dass zwei voneinander getrennte geschlossene Stromkreise, die jeweils einen Versorgungsanschluss der mindestens zwei Versorgungsanschlüsse umfassen, immer nur jeweils einen Akkuport der Vielzahl von Akkuports umfassen, während alle anderen der Vielzahl von Akkuports von dem jeweiligen Versorgungsanschluss der mindestens zwei Versorgungsanschlüsse elektrisch getrennt sind.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass, durch den Steuercontroller, das Öffnen und Schließen von Stromkreisen zwischen der Vielzahl von Akkuports, dem mindestens einen Versorgungsanschluss und dem Ladeanschluss so gesteuert wird, dass der Lade- und der mindestens eine Versorgungsanschluss immer voneinander elektrisch getrennt sind, und dass ein geschlossener Stromkreis, der den mindestens einen Ladeanschluss umfasst, immer nur einen Akkuport der Vielzahl von Akkuports umfasst, während alle anderen der Vielzahl von Akkuports von dem Ladeanschluss elektrisch getrennt sind.
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Powerbank;
Figur 2 eine Draufsicht auf ein stilisiert dargestelltes beispielhaftes PCB;
Figur 3 eine dreidimensionale Ansicht eines beispielhaften Akkupacks; und
Figur 4 eine dreidimensionale Darstellung eines beispielhaften Helmlichts.
In den folgenden Bezeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktional ähnliche Elemente. Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Powerbank 10. Die dargestellte Powerbank 10 besteht im Wesentlichen aus einem Powerbankmodul 12, an welchem ein erster Akkuport 14, ein zweiter Akkuport 14' und ein dritter Akkuport 14" angeordnet sind. Es ist dabei optional möglich, dass auf dem Powerbankmodul 12 zusätzliche weitere Akkuports angeordnet werden. An dem Powerbankmodul 12 ist ferner auch ein Versorgungsanschluss 16 sowie ein Ladeanschluss 18 vorgesehen. An dem Ladeanschluss 18 ist in Figur 1 eingesteckt ein Ladekabel 20 dargestellt, über welches der Powerbank 10 aus einer externen Quelle elektrische Energie zuführbar ist. Diese zugeführte elektrische Energie kann durch die Powerbank 10 gespeichert werden. Zu diesem Zweck sind in Figur 1 in dem ersten Akkuport 14 ein erster weiterer Akkupack 100', in dem zweiten Akkuport 14' ein zweiter weiterer Akkupack 100" und in dem dritten Akkuport 14" ein dritter weiterer Akkupack 100'" eingesteckt. Eine Steuerlogik des Powerbankmoduls 12 kann dabei in geeigneter Weise die über das Ladekabel 20 zugeführte elektrische Energie in den weiteren Akkupacks 100', 100" und 100'" speichern, wobei während dieses Vorgangs die weiteren Akkupacks 100', 100", 100'" aufgeladen werden. Das Aufladen der weiteren Akkupacks 100', 100", 100'" kann dabei derart gestaltet sein, dass die einzelnen weiteren Akkupacks 100', 100", 100'" abwechselnd geladen werden, so dass die jeweiligen Ladezustände der einzelnen weiteren Akkupacks 100', 100", 100'" auf einem ähnlichen Niveau gehalten werden.
Die Steuerlogik des Powerbankmoduls 12 kann also dergestalt konfiguriert sein, dass immer nur ein Akkupack der weiteren Akkupacks 100', 100", 100'" geladen wird, wobei die Steuerlogik des Powerbankmoduls 12 gleichzeitig durch ein zyklisches Wechseln zwischen den weiteren Akkupacks 100', 100" und 100'" dafür sorgen kann, dass die jeweiligen Ladezustände der weiteren Akkupacks 100', 100", 100'" untereinander im Wesentlichen gleich bleibt beziehungsweise gehalten werden.
Die weiteren Akkupacks 100', 100", 100'" können insbesondere identisch ausgebildet sein, was konsequenterweise bedeutet, dass auch der erste Akkuport 14, der zweite Akkuport 14' und der dritte Akkuport 14" identisch ausgebildet sind.
An dem Powerbankmodul 12 ist noch der bereits erwähnte Versorgungsanschluss 16 vorgesehen, an welchem in Figur 1 ein Anschlussladekabel 22 eingesteckt ist, welches seinerseits in einem Ladestecker 24 mit in der Figur 1 lediglich angedeutete Kontaktpins 42 mündet. Ausgehend von dem Versorgungsanschluss 16 kann ein elektrischer Verbraucher, der in Figur 1 nicht dargestellt ist, über das Anschlussladekabel 22 mit dem Ladeste- cker 24 und den Kontaktpins 42 mit der Powerbank 10 gekoppelt werden. Optional möglich ist, dass das Powerbankmodul 12 mehr als einen Versorgungsanschluss 16 aufweist.
Die Steuerlogik des Powerbankmoduls 12 kann dabei dergestalt ausgebildet sein, dass ein an dem Versorgungsanschluss 16 über das Anschlussladekabel 22 und den Ladestecker 24 mit der Powerbank 10 verbundener elektrischer Verbraucher zu jedem Zeitpunkt jeweils nur mit einem der weiteren Akkupacks 100', 100", 100"' elektrisch verbunden ist. Dementsprechend wird nur jeweils einem der weiteren Akkupacks 100', 100", 100'" zur selben Zeit elektrische Energie zur Versorgung des angeschlossenen elektrischen Verbrauchers entnommen. Um, ähnlich wie beim Aufladen der weiteren Akkupacks 100', 100", 100'", einen Ladezustand der weiteren Akkupacks 100', 100", 100'" untereinander im Wesentlichen gleich zu halten, kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, dass die Steuerlogik des Powerbankmoduls 12 zyklisch zwischen den weiteren Akkupacks 100', 100" und 100'" wechselt, so dass abwechselnd aus jedem der weiteren Akkupacks 100', 100", 100'" im Wesentlichen gleiche Energiemengen während eines Entladevorganges entnommen und einem angeschlossenen elektrischen Verbraucher zugeführt werden.
Es ist denkbar, dass während eines Entladevorganges eines der weiteren Akkupacks 100', 100", 100'" zeitgleich ein anderer der weiteren Akkupacks 100', 100", 100'" aufgeladen wird. Möglich ist ferner, dass das Powerbankmodul 12 über den Ladeanschluss 18 und das daran angeordnete Ladekabel 20 mit einer anderen Powerbank verbunden ist, wobei die Powerbank 10 dann als elektrischer Verbraucher für die andere nicht dargestellte Powerbank angesehen werden kann. Möglich ist auch, dass das Ladekabel 20 in einem handelsüblichen Ladegerät mündet, welches beispielsweise aus einem öffentlichen Stromnetz mit elektrischer Energie versorgt wird, und diese in geeigneter Weise der Powerbank 10 zuführt.
Das zyklische Wechseln zwischen den weiteren Akkupacks 100', 100", 100'" während der Lade-/Entladevorgänge kann beispielsweise zeitgesteuert erfolgen. Denkbar ist beispielsweise, dass ein Wechsel während eines Lade-/Entladevorganges durch die Steuerlogik spätestens alle 15 Minuten, vorzugsweise nach 10 Minuten, besonders bevorzugt nach 5 Minuten erfolgt. Die genaue Zeitspanne, nach dem ein Wechsel zum nächsten weiteren Akkupack 100', 100", 100'" erfolgen soll, kann dabei beispielsweise in dem jeweiligen weiteren Akkupack 100', 100", 100'" als von dem Powerbankmodul auslesbarer Parameter hinterlegt sein. Neben einer einfachen zyklischen Zeitsteuerung zum Wechseln zwischen den weiteren Akkupacks 100', 100", 100'" ist auch eine Steuerung basierend auf einem anderen messbaren Parameter möglich, beispielsweise einer Temperatur der weiteren Akkupacks 100', 100", 100"', um eine Temperaturdifferenz zwischen den weiteren Akkupacks 100', 100", 100'" zu begrenzen, der entnommenen Energiemenge etc.
Wenn die Powerbank 10 über mehrere Versorgungsanschlüsse 16 verfügt, kann die Steuerlogik des Powerbankmoduls 12 dergestalt ausgelegt sein, dass jeweils einer der weiteren Akkupacks 100', 100", 100'" mit genau einem der Versorgungsanschlüsse elektrisch verbunden ist, so dass quasi jeder mit der Powerbank 10 über einen der Versorgungsanschlüsse 16 verbundenen elektrischen Verbraucher mit einem "eigenen" weiteren Akkupack 100', 100", 100'" elektrisch verbunden ist und von diesem mit elektrischer Energie versorgt wird. Auch hier kann ein zyklisches Wechseln zwischen den vorhandenen weiteren Akkupacks 100', 100", 100'" vorgesehen sein. Jeweils nur ein weiteres Akkupack 100', 100", 100'" mit dem Ladeanschluss 18 beziehungsweise dem Versorgungsanschluss 16 elektrisch zu verbinden vereinfacht die Spannungsregelung, da weder eine Parallelschaltung noch eine Serienschaltung der vorhandenen weiteren Akkupacks 100', 100", 100'" berücksichtigt werden muss.
Die Steuerlogik des Powerbankmoduls 12 kann eine Kommunikation zwischen der Powerbank 10 und allen mit dem Powerbankmodul 10 verbundenen Komponenten ermöglichen, beispielsweise über ein UART-Protokoll. Es können also der an dem Versorgungsanschluss 16 angeschlossene elektrische Verbraucher sowohl mit der Steuerlogik des Powerbankmoduls 12 als auch mit den jeweils damit verbundenen weiteren Akkupacks 100', 100", 100'" kommunizieren. Gleiches gilt für die Steuerlogik des Powerbankmoduls 12 sowie einem eventuell über das Ladekabel 20 mit der Powerbank 10 verbundenen Ladegerät oder einer weiteren Powerbank. Denkbar ist beispielweise, dass über den Ladeanschluss 18 ein Mobiltelefon mit der Powerbank 10 verbunden wird, wobei über die bereitgestellte Kommunikation zwischen der Steuerlogik des Powerbankmoduls 12 und dem angeschlossenen Mobiltelefon eine Nutzung verschiedener Funktionen des Mobiltelefons durch die Powerbank 10 möglich sein kann. Beispielsweise kann das Mobiltelefon zur GPS-Lokalisierung der Powerbank 10 herangezogen werden. Möglich ist auch das Aussenden eines Notrufs über das Mobiltelefon oder eine Steuerung von an der Powerbank angeschlossener Verbraucher über das Mobiltelefon.
Der Versorgungsanschluss 16 und der Ladeanschluss 18 können pinkompatibel ausgeführt sein, so dass es für die Powerbank 10 beziehungsweise das Powerbankmodul 12 egal ist, wo ein elektrischer Verbraucher angeschlossen wird beziehungsweise wo ein Ladegerät angeschlossen wird. Ob der jeweilige Anschluss als Versorgungsanschluss 16 oder als Ladeanschluss 18 wirkt, kann dabei beispielsweise mit Hilfe der etablierten Kommunikation zwischen dem angeschlossenen Gerät und der Steuerlogik des Powerbankmoduls 12 bestimmt werden.
Figur 2 zeigt eine vereinfachte Draufsicht auf ein beispielhaftes PCB 32. Das dargestellte PCB 32 umfasst die bereits aus Figur 1 vorbekannten Akkuports 14, 14' und 14", den Versorgungsanschluss 16 und den Ladeanschluss 18. Neben dem Versorgungsanschluss 16 sind weitere Versorgungsanschlüsse 16', 16" dargestellt. Wie im Zusammenhang mit Figur 1 bereits erläutert, können die Anschlüsse 16, 16', 16", 18 pinkompatibel ausgebildet sein. Beispielsweise ist es möglich, dass die Anschlüsse 16, 16', 16", 18 jeweils als USB-C- Anschlüsse ausgeführt sind. Das Vorsehen anderer Anschlussarten, beispielsweise von Klinkensteckern, ist selbstverständlich ebenso möglich, genauso wie die unterschiedliche Ausgestaltung zwischen den Versorgungsanschlüssen 16, 16', 16" und dem Ladeanschluss 18. Das PCB 32 des Powerbankmoduls 12 trägt neben den Anschlüssen 16, 16', 16" und 18 ferner die ebenfalls aus Figur 1 bereits bekannten Akkuports 14, 14', 14". Diese sind in Figur 2 in einer Draufsicht dargestellt, so dass jeweils (von oben in die Blattebene hinein) ein Einstecken der weiteren Akkupacks 100', 100", 100'" erfolgen würde. Dabei werden die weiteren Akkupacks 100', 100", 100'" in einen jeweiligen Rahmen 40, 40', 40" eingeschoben, bis sie schließlich am Grund des jeweiligen Akkuports 14, 14', 14" anstoßen. Dabei werden die jeweiligen Anschlusskontakte 38 mit den zugehörigen elektrischen Kontakten der weiteren Akkupacks 100', 100", 100'" elektrische Verbindungen schließen. An beiden Seiten der Anschlusskontakte in den jeweiligen Akkuports 14, 14', 14" sind in Figur 2 beispielhaft erste und zweite Magnete 36, 36' dargestellt, welche eingeschobene weitere Akkupacks 100', 100", 100'" in der eingeschobenen Anschlussposition halten können. Um eine Verdrehsicherung beim Einschieben der weiteren Akkupacks 100', 100", 100'" zu realisieren, können die weiteren Akkupacks 100', 100", 100'" ebenfalls Magnete aufweisen, welche bei geeigneter Orientierung im Zusammenspiel mit dem ersten Magneten 36 und dem zweiten Magneten 36' anziehende (richtige Orientierung) beziehungsweise abstoßende (falsche Orientierung) Kräfte auf das jeweilige weitere Akkupack 100', 100", 100'" ausüben.
Die vorstehend in Zusammenhang mit Figur 1 beispielhaft angedeutete Steuerung der Powerbank 10 beziehungsweise des Powerbankmoduls 12 in Form einer Steuerlogik wird beispielhaft in Figur 2 durch einen Steuercontroller 34 wahrgenommen, welcher über nicht dargestellte Leiterbahnen mit den anderen auf dem PCB 32 angeordneten Komponenten des Powerbankmoduls 12 verbunden ist und mit diesen kommunizieren kann. Selbstverständlich ist der Steuercontroller 34 lediglich beispielhaft zu verstehen, so dass sämtliche beziehungsweise zumindest einige der beschriebenen Funktionalitäten auch mit separaten elektronischen Bauteilen realisiert sein können. Eine vollständige Integration in einen einzigen Microchip ist dementsprechend denkbar aber nicht erforderlich. Aus Platzgründen ist denkbar, dass der Steuercontroller 34 auf der den Akkuports 14, 14', 14" gegenüberliegenden Seite des PCB 32 angeordnet wird, um Platz zu sparen.
Figur 3 zeigt eine dreidimensionale Ansicht eines beispielhaften Akkupacks 100. Das dargestellte Akkupack 100 kann im Hinblick auf seine technischen Spezifikationen, insbesondere seine Kapazität, seinen inneren Aufbau sowie seine Kommunikationsfähigkeit mit den weiteren Akkupacks 100', 100", 100'" identisch sein. In Figur 3 dargestellt ist das Akkupack 100 jedoch nicht eingeschoben in das Powerbankmodul 12, sondern über einen Verbindungsstecker 28 und ein Verbindungskabel 26 mit einem in Figur 4 dreidimensional dargestellten beispielhaften Helmlicht 30 verbunden, welches für das Akkupack 100 als elektrischer Verbraucher wirkt. Gleichzeitig ist das Akkupack 100 über den bereits aus Figur 1 bekannten Ladestecker 24 mit dem Anschlusskabel 22 mit dem Powerbankmodul 12 verbunden, so dass das Akkupack 100 für die Powerbank 10 als elektrischer Verbraucher wirkt, welcher an einem Versorgungsanschluss 16 des Powerbankmoduls 12 angeschlossen ist, und auf diesem Weg aufgeladen wird.
Durch die vorstehend beschriebene Konfiguration, bei der das in Figur 4 dargestellte Helmlicht 30 zunächst mit dem Akkupack 100 elektrisch verbunden ist und anschließend das Akkupack 100 wiederum mit der Powerbank 10 verbunden ist, wird erreicht, dass das Akkupack 100 bis zur vollständigen Entladung der in der Powerbank 10 angeordneten weiteren Akkupacks 100', 100", 100'" im Wesentlichen geladen bleibt. Selbst nach Entfernen der Powerbank 10 von dem Akkupack 100, das heißt durch Abziehen des Ladesteckers 24 am Akkupack 100 erfolgt somit keine Unterbrechung der Stromversorgung des weiterhin mit dem Akkupack 100 verbundenen Helmlichts 30.
Die Powerbank 10 kann über nicht dargestellte Halteelemente, beispielsweise Schlaufen, verfügen, über welche die Powerbank 10 beispielsweise an einem Gürtel befestigt werden kann. Denkbar ist auch, dass die Powerbank 10, eine Klettfläche aufweist, mit deren Hilfe sie beispielsweise in einer Aufbewahrungstasche lösbar fixierbar ist. Die Aufbewahrungstasche kann beispielsweise eine Innentasche einer Jacke, beispielsweise einer Schnittschutzweste sein. Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
Bezugszeichenliste
10 Powerbank
12 Powerbankmodul
14 erster Akkuport
14' zweiter Akkuport
14" dritter Akkuport
16 Versorgungsanschluss
16' weiterer Versorgungsanschluss
16" weiterer Versorgungsanschluss
18 Ladeanschluss
20 Ladekabel
22 Anschlussladekabel
24 Ladestecker
26 Verbindungskabel
28 Verbindungsstecker
30 Helmlicht
32 PCB
34 Steuercontroller
36 erster Magnet
36' zweiter Magnet
38 Anschlusskontakte
40 Rahmen
40' Rahmen
40" Rahmen
42 Kontaktpins
100 Akkupack
100' erster weiterer Akkupack
100" zweiter weiterer Akkupack
100'" dritter weiterer Akkupack

Claims

Ansprüche
1. Powerbankmodul (12) umfassend: ein PCB (32) mit einem darauf angeordneten Steuercontroller (34); eine Vielzahl von auf dem PCB (32) angeordneten Akkuports (14, 14', 14"), die dazu eingerichtet sind, eine funktionsfähige Verbindung zwischen einer Anzahl von Akkupacks (100', 100", 100'"), die mit der Vielzahl von Akkuports (14, 14', 14") verbindbar ist, und dem Powerbankmodul (12) herzustellen; mindestens einen auf dem PCB (32) angeordneten Versorgungsanschluss (16), an den ein Verbraucher anschließbar ist, wobei der Versorgungsanschluss (16) dazu eingerichtet ist, eine funktionsfähige Verbindung zwischen dem angeschlossenen Verbraucher und dem Powerbankmodul (12) herzustellen; einen auf dem PCB (32) angeordneten Ladeanschluss (18), an den eine Energiequelle anschließbar ist, wobei der Ladeanschluss (18) dazu eingerichtet ist, eine funktionsfähige Verbindung zwischen der Energiequelle und dem Powerbankmodul (12) herzustellen; wobei der Steuercontroller (34) dazu eingerichtet ist, ein Öffnen und Schließen von Stromkreisen zwischen der Vielzahl von Akkuports (14, 14', 14"), dem mindestens einen Versorgungsanschluss (16) und dem Ladeanschluss (18) so zu steuern, dass ein geschlossener Stromkreis, der den mindestens einen Versorgungsanschluss (16) umfasst, immer nur einen Akkuport der Vielzahl von Akkuports (14, 14', 14") umfasst, während alle anderen der Vielzahl von Akkuports (14, 14', 14") von dem Versorgungsanschluss (16) elektrisch getrennt sind.
2. Powerbankmodul (12) nach Anspruch 1, wobei der Steuercontroller (34) ferner dazu eingerichtet ist, das Öffnen und Schließen von Stromkreisen zwischen der Vielzahl von Akkuports (14, 14', 14"), dem Versorgungsanschluss (16) und dem Ladeanschluss (18) so zu steuern, dass der von dem geschlossenen Stromkreis umfasste Akkuport (14, 14', 14") zyklisch wechselt.
3. Powerbankmodul (12) nach Anspruch 2, wobei der zyklische Wechsel zwischen den Akkuports (14, 14', 14") zeitgesteuert oder basierend auf einem anderen messbaren Parameter erfolgt.
4. Powerbankmodul (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Powerbankmodul (12) mindestens zwei Versorgungsanschlüsse (16, 16', 16") umfasst, und wobei der Steuercontroller (34) dazu eingerichtet ist, ein Öffnen und Schließen von Stromkreisen zwischen der Vielzahl von Akkuports (14, 14', 14"), den mindestens zwei Versorgungsanschlüssen (16, 16', 16") und dem Ladeanschluss (18) so zu steuern, dass zwei voneinander getrennte geschlossene Stromkreise, die jeweils einen der mindestens zwei Versorgungsanschlüsse (16, 16', 16") umfassen, immer nur jeweils einen Akkuport der Vielzahl von Akkuports (14, 14', 14") umfassen, während alle anderen der Vielzahl von Akkuports (14, 14', 14") von dem jeweiligen Versorgungsanschluss (16, 16', 16") elektrisch getrennt sind.
5. Powerbankmodul (12) nach Anspruch 4, wobei der Steuercontroller (34) ferner dazu eingerichtet ist, das Öffnen und Schließen von Stromkreisen zwischen der Vielzahl von Akkuports (14, 14', 14"), dem mindestens einen Versorgungsanschluss (16, 16', 16") und dem Ladeanschluss (18) so zu steuern, dass der von den zwei geschlossenen Stromkreisen jeweils umfasste Akkuport (14, 14', 14") zyklisch wechselt.
6. Powerbankmodul (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Steuercontroller (34) ferner dazu eingerichtet ist, das Öffnen und Schließen von Stromkreisen zwischen der Vielzahl von Akkuports (14, 14', 14"), dem mindestens einen Versorgungsanschluss (16, 16', 16") und dem Ladeanschluss (18) so zu steuern, dass der Ladeanschluss (18) und der mindestens eine Versorgungsanschluss (16, 16', 16") immer voneinander elektrisch getrennt sind, und dass ein geschlossener Stromkreis, der den Ladeanschluss (18) umfasst, immer nur einen Akkuport der Vielzahl von Akkuports (14, 14', 14") umfasst, während alle anderen der Vielzahl von Akkuports (14, 14', 14") von dem Ladeanschluss (18) elektrisch getrennt sind.
7. Powerbankmodul (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Vielzahl von auf dem PCB (32) angeordneten Akkuports (14, 14', 14") jeweils einen ersten Magneten (36) und einen zweiten Magneten (36') umfasst.
8. Powerbank (10) umfassend ein Powerbankmodul (12) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, und mindestens zwei Akkupacks (100', 100", 100"'), die funktionsmäßig mit dem Powerbankmodul (12) verbunden sind.
9. Verfahren zum Betreiben einer Powerbank (10) nach Anspruch 8, wobei, durch einen Steuercontroller (34), ein Öffnen und Schließen von Stromkreisen zwischen der Vielzahl von Akkuports (14, 14', 14"), dem mindestens einen Versorgungsanschluss (16, 16', 16") und dem Ladeanschluss (18) so gesteuert wird, dass ein geschlossener Stromkreis, der den mindestens einen Versorgungsanschluss (16, 16', 16") umfasst, immer nur einen Akkuport der Vielzahl von Akkuports (14, 14', 14") umfasst, während alle anderen der Vielzahl von Akkuports (14, 14', 14") von dem mindestens einen Versorgungsanschluss (16, 16', 16") elektrisch getrennt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Powerbankmodul (12) mindestens zwei Versorgungsanschlüsse (16, 16', 16") umfasst, und wobei, durch den Steuercontroller (34), ein Öffnen und Schließen von Stromkreisen zwischen der Vielzahl von Akkuports (14, 14', 14"), den mindestens zwei Versorgungsanschlüssen (16, 16', 16") und dem Ladeanschluss (18) so gesteuert wird, dass zwei voneinander getrennte geschlossene Stromkreise, die jeweils einen Versorgungsanschluss der mindestens zwei Versorgungsanschlüsse (16, 16', 16") umfassen, immer nur jeweils einen Akkuport der Vielzahl von Akkuports (14, 14', 14") umfassen, während alle anderen der Vielzahl von Akkuports (14, 14', 14") von dem jeweiligen Versorgungsanschluss der mindestens zwei Versorgungsanschlüsse (16, 16', 16") elektrisch getrennt sind.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei, durch den Steuercontroller (34), das Öffnen und Schließen von Stromkreisen zwischen der Vielzahl von Akkuports (14, 14', 14"), dem mindestens einen Versorgungsanschluss (16, 16', 16") und dem Ladeanschluss (18) so gesteuert wird, dass der Ladeanschluss (18) und der mindestens eine Versorgungsanschluss (16, 16', 16") immer voneinander elektrisch getrennt sind, und dass ein geschlossener Stromkreis, der den mindestens einen Ladeanschluss (18) umfasst, immer nur einen Akkuport der Vielzahl von Akkuports (14, 14', 14") umfasst, während allen anderen der Vielzahl von Akkuports (14, 14', 14") von dem Ladeanschluss (18) elektrisch getrennt sind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8714490U1 (de) 1987-10-30 1988-09-22 Allit-Plastic-Werk Kimnach GmbH & Co, 55545 Bad Kreuznach Schutzhelm
US8169191B2 (en) * 2008-02-25 2012-05-01 Werthman Dean A System for use in gathering or processing data in a healthcare facility having fleet of mobile workstations
JP5616104B2 (ja) * 2010-04-12 2014-10-29 株式会社マキタ バッテリパックを電源とする電動工具とそのアダプタ
EP2951879B1 (de) * 2013-02-01 2023-05-10 Husqvarna Ab Batteriepack-schnittstellensystem
PT3356188T (pt) * 2015-09-30 2020-11-23 Relectrify Pty Ltd Sistema de bateria
US10230244B2 (en) * 2016-07-29 2019-03-12 Robert Bosch Tool Corporation Multi-bay modular battery charging system
JP6779708B2 (ja) * 2016-08-25 2020-11-04 矢崎総業株式会社 急速充電装置
DE102017100513A1 (de) * 2017-01-12 2018-07-12 Metabowerke Gmbh Akkubetriebene Elektrowerkzeugmaschine
CN108336790A (zh) * 2018-03-06 2018-07-27 王芬 移动电源和移动电源充电组件
US10862176B2 (en) * 2018-06-15 2020-12-08 Florida Power & Light Company Portable rechargeable battery pack with a selectable battery switch and state of charge display for cordless power tools
US11404892B2 (en) * 2019-01-28 2022-08-02 Saint Spring, LLC Portable power system with modular battery pack receptacle
CN112425854A (zh) * 2020-11-16 2021-03-02 深圳供电局有限公司 一种用于电力现场作业的智能安全帽
DE102021214995A1 (de) * 2021-12-23 2023-06-29 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Elektrisches Gerät mit einer Mehrzahl elektromechanischer Akkuschnittstellen

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