WO2011061002A1 - Bicycle having an electrical auxiliary drive - Google Patents

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WO2011061002A1
WO2011061002A1 PCT/EP2010/064898 EP2010064898W WO2011061002A1 WO 2011061002 A1 WO2011061002 A1 WO 2011061002A1 EP 2010064898 W EP2010064898 W EP 2010064898W WO 2011061002 A1 WO2011061002 A1 WO 2011061002A1
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WO
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battery pack
bicycle
adapter unit
bicycle according
electrical
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/064898
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German (de)
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Inventor
Wolfgang Hirschburger
Juergen Stoeger
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
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    • B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/60—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at axle parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62M6/80—Accessories, e.g. power sources; Arrangements thereof
    • B62M6/90—Batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H—ELECTRICITY
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    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a bicycle with an electric auxiliary drive, which has an electric machine operable at least as an electric motor, which is electrically conductively connected to the power supply to a first battery pack.
  • a hub motor for power supply with an associated battery pack is electrically conductively connected to, for example, when driving uphill or when driving with headwind to find electrical propulsion application.
  • the wheel hub motor which generally has an output of 250 to 500 W, can be arranged both in the front and in the rear wheel of a corresponding bicycle and, if necessary, can be switched on or off in pedal assisting versions. In this case, a respective force of a corresponding pedaling movement can also be sensed to enable an automated connection of the wheel hub motor.
  • a disadvantage of the prior art is that the available battery packs have a limited energy density and thus can ensure a power supply of the wheel hub motor only over a limited duration or a limited range.
  • An object of the invention is therefore to provide a new bicycle with an electric auxiliary drive, in which a life extension for the auxiliary drive can be achieved.
  • a bicycle having an electric auxiliary drive which has an electric machine which can be operated at least as an electric motor and which can be electrically conductively connected to the power supply with a first battery pack.
  • An adapter unit is provided, via which the first battery pack can be electrically conductively connected to at least one second battery pack.
  • the invention thus makes it possible to provide a bicycle with an electric auxiliary drive, in which a runtime extension for the auxiliary drive can be achieved by using the second battery pack.
  • the adapter unit has at least one first receiving bay, via which the at least one second battery pack can be mechanically and electrically connected to the adapter unit.
  • the second battery pack can be designed as a low-cost, exchangeable Kirkupack.
  • the first battery pack and the adapter unit can be connected to each other in a simple manner.
  • the adapter unit has at least one second receiving bay, via which the at least one first battery pack can be mechanically and electrically connected to the adapter unit.
  • the invention thus enables operation of the auxiliary drive using inexpensive Kirakkupacks that can be exchanged in a simple manner in each case after emptying and recharged.
  • the electric machine which can be operated as an electric motor is preferably electrically conductively connectable to the adapter unit.
  • the adapter unit can be connected directly to the electrical machine in a simple manner.
  • At least the second battery pack is a battery pack designed for use in a hand-held electrical appliance.
  • the invention thus enables the use of battery packs, which are produced for use in electrical appliances in large quantities and thus cost.
  • At least the second battery pack has at least one lithium-ion battery cell.
  • the second battery pack can be formed in a simple manner with a comparatively large energy density.
  • a control unit is provided, which is designed to allow optionally a use of the first and / or one and / or more of the at least one second battery pack.
  • the adapter unit is designed for electrical parallel connection of the first and / or one and / or more of the at least one second battery pack.
  • the invention thus makes possible an enlargement of an energy density available for driving the electric motor.
  • an adapter unit for a bicycle which has an electric auxiliary drive with an electric machine which can be operated at least as an electric motor and which is connected to the power supply a first battery pack is electrically conductively connected.
  • a receiving bay is provided for mechanically and electrically conductive connection with at least one second battery pack, which is electrically conductively connected to the first battery pack via the adapter unit.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a bicycle with an electric auxiliary drive according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a schematic side view of the bicycle of FIG. 1 according to a second embodiment
  • FIG. 3 is a schematic side view of the bicycle of FIG. 1 according to a third embodiment
  • FIG. 4 is a perspective view of an exemplary battery pack usable in the bicycle of FIGS. 1 to 3, and FIG.
  • FIG. 5 is a perspective view of an exemplary energy storage unit usable in the bicycle of FIGS. 1 to 3.
  • FIG. 1 shows an exemplary bicycle 100 with a bicycle frame 130, which has a downtube 139, a control tube 138, a seat tube 136 and a transverse strut 134.
  • the down tube 139 and the transverse strut 134 are connected to a wheel hub 150 of a rear wheel 120, to which a first rim brake 122 is assigned by way of example.
  • the rear wheel 120 can be driven in pedaling mode via a chain 146. This can be actuated with pedals 142, 144, which are mounted in the down tube 139.
  • the wheel hub 150 is also connected to a luggage carrier 190, which is supported on the crossbar 134.
  • On the control tube 138, a handlebar 1 16 is mounted with a hand lever 1 14.
  • the handlebar 1 16 is with a Front wheel 1 10 connected to the example, a second rim brake 1 12 is assigned.
  • a saddle 132 is attached by way of example.
  • the structure of the bicycle 100 described herein is merely exemplary in nature and is not intended to limit the invention. Rather, the bicycle 100 may be constructed like any bicycle known to those skilled in the art.
  • the bicycle 100 has an electric auxiliary drive, which is illustratively formed by an electric machine 160, an energy storage unit 170 connected thereto via an electrical line 172, and a control unit 180 assigned to it.
  • the electric machine 160 can be operated at least as an electric motor and is designed, for example, as a wheel hub motor. In addition, the electric machine 160 may be designed such that it can also be operated as a generator.
  • wheel hub motor 160 is merely exemplary disposed on the rear wheel 120 and not as a limitation of the invention. Rather, the engine 160 may also be disposed on the front wheel 110 or at another suitable location on the frame 130.
  • the energy storage unit 170 serves to store electrical energy which can be used to supply power to the wheel hub motor 160 via the electric line 172 during operation.
  • the energy storage unit 170 or the wheel hub motor 160 is controlled by the control unit 180 in an application-specific manner.
  • the control unit 180 z. B. be activated via the hand lever 1 14, wherein the control unit 180 can be activated, for example, at a first actuation of the hand lever 1 14 for connecting the wheel hub motor 160 and a second operation of the hand lever 1 14 for switching off the wheel hub motor 160.
  • the energy storage unit 170 and the control unit 180 are arranged at least in sections in the region between the luggage carrier 190 and the rear wheel 120, in particular fastened to an underside of the luggage carrier 190.
  • the energy storage unit 170 and the control unit 180 may also at least in sections be arranged laterally from the luggage carrier 190.
  • the electrical line 172 is guided, for example, from the luggage carrier 190 to the transverse strut 134 and through it, or along it, to the wheel hub motor 160.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the bicycle 100 of FIG. 1, in which the energy storage unit 170 and the control unit 180 are arranged at least in sections in the region between the saddle 132 and the luggage carrier 190.
  • the luggage carrier 190 is connected by way of example via a connecting portion 210 with the transverse strut 134, the energy storage unit 170 and the control unit 180 being fastened at least in sections on an upper side of the connecting portion 210.
  • the electrical line 172 is led by way of example from the energy storage unit 170 or the control unit 180 to the transverse strut 134 and through or along it as far as the wheel hub motor 160.
  • FIG. 3 shows a third embodiment of the bicycle 100 of FIG. 1, in which a representation of the luggage carrier 190 has been dispensed with in order to simplify the drawing.
  • the energy storage unit 170 and the control unit 180 are at least partially arranged in the loading between the seat tube 136 and the rear wheel 120 120 and preferably attached to the seat tube 136.
  • the electrical line 172 is guided, for example, by the energy storage unit 170 or the control unit 180 through the seat tube 136 and the down tube 139 or along the latter to the wheel hub motor 160.
  • FIG. 1 shows a battery pack 400 that can be used by way of example with the energy storage unit 170 of FIG. 1. It is designed as an example of an exchangeable battery pack and illustratively has three accumulator cells 442, 444, 446 connected to one another, preferably Li-ion accumulator cells are arranged in a housing 450.
  • accumulator cells 442, 444, 446 connected to one another, preferably Li-ion accumulator cells are arranged in a housing 450.
  • other cell types are also usable, e.g. As NiMH or NiCd cells, and the number of accumulator cells used can vary application specific.
  • connection section 420 On an outer side of the housing 450, by way of example, a connection section 420 and electrical connections 412, 414, 416 are provided.
  • Connection interface 420 has guide or latching elements 422, 424 to Leading or latching of the battery pack 400, as described below in Fig. 5.
  • the guiding and latching element 422 has by way of example a retaining groove 432 and the guiding and latching element 424 has a corresponding retaining groove which is not visible in FIG. 4.
  • the terminals 412, 414 serve as an example for the electrical contacting of the battery pack 400, as also described below in FIG. 5, and the terminal 416 may, for. B. for the transmission of data, for example, in terms of temperature and / or a state of charge of one or more of the battery cells 442, 444, 446.
  • via the terminal 416 z. As data for the identification of a type of accumulator, suitable charging parameters, an associated number of charge cycles already performed, etc. of the battery pack 400 are transmitted.
  • the battery pack 400 is a battery pack that is designed for use with a conventional, preferably hand-held, electrical appliance, in particular a power tool.
  • the battery pack 400 is designed for use with a cordless drill driver 480, which is indicated only greatly reduced in Fig. 4.
  • the battery pack 400 can be inserted into a battery interface 485 of the cordless drill 480 provided for this purpose, as indicated by an arrow 490.
  • the present invention is not limited to battery packs for cordless drill, but the battery pack 400 may rather be a battery pack that can be used in different, in particular battery-powered E- lektrotechnikmaschineen application, eg. As in a cordless screwdriver, a cordless percussion drill, a cordless grinder, an electric lawnmower, etc.
  • FIG. 5 shows an embodiment of the energy storage unit 170 of FIGS. 1 to 3 with an adapter unit 510 illustratively designed as an adapter plate.
  • This has, for example, a first battery pack interface 520 designed as a receptacle, a second battery pack interface 530 designed as a receptacle, an electronic control unit 580 and an electrical output 515.
  • the adapter plate 510 is illustratively electrically connected via a connecting line 560 to a battery pack 570 or to contacts associated therewith, which is illustratively electrically conductively connected to the control unit 180 of FIGS. 1 to 3 via an electrical line 565.
  • the battery pack 570 is z. As an intended for use with the bicycle 100 of FIG.
  • battery pack of any type, such as a battery pack, which is used in a conventional bicycle with electric auxiliary drive application. It should be understood, however, that such battery packs are typically battery packs especially for use with the bicycle 100 of FIGS. 1-3, which generally are not intended for a wider range of applications and are thus relatively expensive to manufacture.
  • the adapter plate 510 is designed in the manner of a mechanical adapter for the mechanical and electrically conductive connection with one or more battery packs of a single or different battery pack types.
  • the receiving bay 520 of the adapter plate 510 is formed for mechanically and electrically conductive connection with the battery pack 400 of FIG.
  • the receiving bay 520 illustratively has guide grooves 552, 554 and guide shoulders 542, 544 for guiding the guiding or latching elements 422, 424 of the battery pack 400.
  • the guide and latching element 422 is guided in the guide groove 552, and the retaining groove 432 (FIG. 4) is guided on the guide shoulder 542.
  • the guiding and locking element 424 is guided in the guide groove 554, wherein the associated retaining groove is guided on the guide shoulder 544.
  • a locking and holding element 523 is provided on this. This can be actuated by way of example via an actuation button 521 in order to enable unlocking and removal of the battery pack 400 from the bay 520.
  • actuation button 521 For electrical contacting of the battery pack 400 in the receiving bay 520 has these contact terminals 522, 524, 526 on. These serve for electrically conductive connection to the electrical terminals 412, 414 and 416 of the battery pack 400.
  • the battery pack 400 is electrically conductive with the battery pack 570 after insertion and locking in the receiving bay 520 via the adapter plate 510 connected.
  • the receiving bay 530 has a similar structure to the receiving bay 520 and accordingly has guide grooves 535, 539 and guide shoulders 537, 538, a locking and holding element 533 actuatable via an actuation button 531, as well as electrical contacts 532, 534, 536.
  • the receiving bay 530 is illustrative formed with comparatively larger dimensions than the receiving bay 520, and thus serves as an example for receiving a different compared to the battery pack 400 battery pack.
  • the receiving bay 530 may be designed for mechanical and electrically conductive connection to the battery pack 570. It is pointed out, however, that L 0, the receiving bays 520, 530 can also be designed as described above for receiving identically dimensioned battery packs.
  • control electronics 580 are configured to selectively supply the battery for powering the wheel hub motor 160 of FIGS. 1 to 3.
  • the adapter plate 510 is preferably for electrical parallel connection of the battery pack 570 with the battery pack 400 and / or one and / or more, on the adapter plate 510th
  • control electronics 580 for providing a state of charge signal of a
  • control electronics 580 and the control unit 180 are shown as separate elements with different functions.
  • FIGS. 1 to 3 are placed. These may be arranged in the bicycle 100 of FIGS. 1 to 3 at different positions. This is already indicated in FIGS. 1 to 3, in which the energy storage unit 170 and thus the gem.
  • Fig. 5 associated control electronics 580 and the control unit 180 are shown as separate components. In this case, it is also possible for the control unit 180 to
  • control electronics 580 and the control unit 180 are formed as a single, integrated component or a single integrated circuit, the z. B. in or on the adapter plate 510 or at another suitable location on the bicycle 100 of FIG. 1 to 3 can be arranged.
  • connection of the adapter plate 510 to the battery pack 570 is merely exemplary in nature and is not intended to limit the invention.
  • the adapter plate 510 can be connected directly to the control unit 180 via an electrical line 585 (illustrated by dashed lines).
  • the control electronics 580 and the control unit 180 are formed as a single, integrated component, which is formed in the adapter plate 510, the adapter plate 510 can be connected via the electrical line 172 directly to the wheel hub motor 160 of FIG. 1 to 3.
  • the adapter plate 510 according to the invention of FIG. 5 can be used in various electrical appliances, in particular hand-held cordless appliances, in which an extension of the operating time or an increase in an available energy density is desirable.
  • the adapter plate 510 may find application in cordless lawnmowers and / or cordless vacuum cleaners.

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Abstract

The invention relates to a bicycle (100) having an electrical auxiliary drive (160, 170, 172, 180) which has an electrical machine (160) which can be operated at least as an electrical motor and which can be electrically conductively connected to a first battery pack for power supply, wherein there is an adapter unit via which the first battery pack can be electrically conductively connected to at least one second battery pack.

Description

Beschreibung Titel  Description title
Fahrrad mit einem elektrischen Hilfsantrieb Stand der Technik  Bicycle with an electric auxiliary drive prior art
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrrad mit einem elektrischen Hilfsantrieb, der eine zumindest als Elektromotor betreibbare elektrische Maschine aufweist, die zur Stromversorgung mit einem ersten Akkupack elektrisch leitend verbindbar ist. The present invention relates to a bicycle with an electric auxiliary drive, which has an electric machine operable at least as an electric motor, which is electrically conductively connected to the power supply to a first battery pack.
Aus dem Stand der Technik sind derartige Fahrräder bekannt, bei denen z. B. ein Radnabenmotor zur Stromversorgung mit einem zugeordneten Akkupack elektrisch leitend verbindbar ist, um beispielsweise beim Bergauffahren oder beim Fahren mit Gegenwind als elektrische Antriebsstützung Anwendung zu finden. Der in der Regel über eine Leistung von 250 bis 500 W verfügende Radnabenmotor kann sowohl im Vorder- als auch im Hinterrad eines entsprechenden Fahrrads angeordnet sein und bei tretunterstützenden Ausführungen bedarfsweise zu- oder abgeschaltet werden. Hierbei kann ein jeweiliger Kraftaufwand einer entsprechenden Tretbewegung auch sensorisch gemessen werden, um ein automatisiertes Zuschalten des Radnabenmotors zu ermöglichen. From the prior art such bicycles are known in which z. B. a hub motor for power supply with an associated battery pack is electrically conductively connected to, for example, when driving uphill or when driving with headwind to find electrical propulsion application. The wheel hub motor, which generally has an output of 250 to 500 W, can be arranged both in the front and in the rear wheel of a corresponding bicycle and, if necessary, can be switched on or off in pedal assisting versions. In this case, a respective force of a corresponding pedaling movement can also be sensed to enable an automated connection of the wheel hub motor.
Nachteilig am Stand der Technik ist, dass die verfügbaren Akkupacks eine begrenzte Energiedichte aufweisen und somit eine Stromversorgung des Radnabenmotors nur über eine eingeschränkte Laufzeit bzw. eine eingeschränkte Reichweite gewährleisten können. A disadvantage of the prior art is that the available battery packs have a limited energy density and thus can ensure a power supply of the wheel hub motor only over a limited duration or a limited range.
Offenbarung der Erfindung Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein neues Fahrrad mit einem elektrischen Hilfsantrieb bereit zu stellen, bei dem eine Laufzeitverlängerung für den Hilfsantrieb erreicht werden kann. Disclosure of the invention An object of the invention is therefore to provide a new bicycle with an electric auxiliary drive, in which a life extension for the auxiliary drive can be achieved.
Dieses Problem wird gelöst durch ein Fahrrad mit einem elektrischen Hilfsantrieb, der eine zumindest als Elektromotor betreibbare elektrische Maschine aufweist, die zur Stromversorgung mit einem ersten Akkupack elektrisch leitend verbindbar ist. Eine Adaptereinheit ist vorgesehen, über die der erste Akkupack mit mindestens einem zweiten Akkupack elektrisch leitend verbindbar ist. This problem is solved by a bicycle having an electric auxiliary drive which has an electric machine which can be operated at least as an electric motor and which can be electrically conductively connected to the power supply with a first battery pack. An adapter unit is provided, via which the first battery pack can be electrically conductively connected to at least one second battery pack.
Die Erfindung ermöglicht somit die Bereitstellung eines Fahrrads mit einem elektrischen Hilfsantrieb, bei dem durch eine Verwendung des zweiten Akkupacks eine Laufzeitverlängerung für den Hilfsantrieb erreicht werden kann. The invention thus makes it possible to provide a bicycle with an electric auxiliary drive, in which a runtime extension for the auxiliary drive can be achieved by using the second battery pack.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Adaptereinheit mindestens eine erste Aufnahmebucht auf, über die der mindestens eine zweite Akkupack mechanisch und elektrisch leitend mit der Adaptereinheit verbindbar ist. According to one embodiment, the adapter unit has at least one first receiving bay, via which the at least one second battery pack can be mechanically and electrically connected to the adapter unit.
Somit kann der zweite Akkupack als ein kostengünstiger, austauschbarer Wechselakkupack ausgebildet werden. Thus, the second battery pack can be designed as a low-cost, exchangeable Wechselakkupack.
Der erste Akkupack und die Adaptereinheit sind bevorzugt über eine Verbindungsleitung miteinander verbunden. The first battery pack and the adapter unit are preferably connected to one another via a connecting line.
Somit können der erste Akkupack und die Adaptereinheit auf einfache Art und Weise miteinander verbunden werden. Thus, the first battery pack and the adapter unit can be connected to each other in a simple manner.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Adaptereinheit mindestens eine zweite Aufnahmebucht auf, über die der mindestens eine erste Akkupack mechanisch und elektrisch leitend mit der Adaptereinheit verbindbar ist. According to one embodiment, the adapter unit has at least one second receiving bay, via which the at least one first battery pack can be mechanically and electrically connected to the adapter unit.
Die Erfindung ermöglicht somit einen Betrieb des Hilfsantriebs unter Verwendung kostengünstiger Wechselakkupacks, die auf einfache Art und Weise jeweils nach einer Entleerung ausgetauscht und wieder aufgeladen werden können. Die als Elektromotor betreibbare elektrische Maschine ist bevorzugt mit der A- daptereinheit elektrisch leitend verbindbar. The invention thus enables operation of the auxiliary drive using inexpensive Wechselakkupacks that can be exchanged in a simple manner in each case after emptying and recharged. The electric machine which can be operated as an electric motor is preferably electrically conductively connectable to the adapter unit.
Somit kann die Adaptereinheit auf einfache Art und Weise unmittelbar an die e- lektrische Maschine angeschlossen werden. Thus, the adapter unit can be connected directly to the electrical machine in a simple manner.
Gemäß einer Ausführungsform ist zumindest der zweite Akkupack ein zur Verwendung in einem handgehaltenen Elektrogerät ausgebildeter Akkupack. According to one embodiment, at least the second battery pack is a battery pack designed for use in a hand-held electrical appliance.
Die Erfindung ermöglicht somit die Verwendung von Akkupacks, die zur Verwendung in Elektrogeräten in großen Stückzahlen und somit kostengünstig hergestellt werden. The invention thus enables the use of battery packs, which are produced for use in electrical appliances in large quantities and thus cost.
Bevorzugt weist zumindest der zweite Akkupack mindestens eine Lithium-Ionen- Akkumulatorzelle auf. Preferably, at least the second battery pack has at least one lithium-ion battery cell.
Somit kann der zweite Akkupack auf einfache Art und Weise mit einer vergleichsweise großen Energiedichte ausgebildet werden. Thus, the second battery pack can be formed in a simple manner with a comparatively large energy density.
Vorzugsweise ist eine Steuereinheit vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, wahlweise eine Verwendung des ersten und/oder eines und/oder mehrerer des mindestens einen zweiten Akkupacks zu ermöglichen. Preferably, a control unit is provided, which is designed to allow optionally a use of the first and / or one and / or more of the at least one second battery pack.
Somit wird auf einfache Art und Weise eine bedarfsweise Verwendung der Akkupacks ermöglicht. Thus, the need for use of the battery packs is made possible in a simple manner.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Adaptereinheit zur elektrischen Parallelschaltung des ersten und/oder eines und/oder mehrerer des mindestens einen zweiten Akkupacks ausgebildet. According to one embodiment, the adapter unit is designed for electrical parallel connection of the first and / or one and / or more of the at least one second battery pack.
Die Erfindung ermöglicht somit eine Vergrößerung einer zum Antrieb des Elektromotors verfügbaren Energiedichte. The invention thus makes possible an enlargement of an energy density available for driving the electric motor.
Das Eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch eine Adaptereinheit für ein Fahrrad, das einen elektrischen Hilfsantrieb mit einer zumindest als Elektromotor betreibbaren elektrischen Maschine aufweist, die zur Stromversorgung mit einem ersten Akkupack elektrisch leitend verbindbar ist. Eine Aufnahmebucht ist zur mechanisch und elektrisch leitenden Verbindung mit mindestens einem zweiten Akkupack vorgesehen, der über die Adaptereinheit elektrisch leitend mit dem ersten Akkupack verbindbar ist. The problem mentioned at the outset is also solved by an adapter unit for a bicycle which has an electric auxiliary drive with an electric machine which can be operated at least as an electric motor and which is connected to the power supply a first battery pack is electrically conductively connected. A receiving bay is provided for mechanically and electrically conductive connection with at least one second battery pack, which is electrically conductively connected to the first battery pack via the adapter unit.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: The invention is explained in more detail in the following description with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings. Show it:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Fahrrads mit einem elektrischen Hilfsantrieb gemäß einer ersten Ausführungsform, 1 is a schematic side view of a bicycle with an electric auxiliary drive according to a first embodiment,
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht des Fahrrads von Fig. 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform, FIG. 2 is a schematic side view of the bicycle of FIG. 1 according to a second embodiment; FIG.
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht des Fahrrads von Fig. 1 gemäß einer dritten Ausführungsform, 3 is a schematic side view of the bicycle of FIG. 1 according to a third embodiment,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften, bei dem Fahrrad von Fig. 1 bis 3 verwendbaren Akkupacks, und 4 is a perspective view of an exemplary battery pack usable in the bicycle of FIGS. 1 to 3, and FIG
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften, bei dem Fahrrad von Fig. 1 bis 3 verwendbaren Energiespeichereinheit. 5 is a perspective view of an exemplary energy storage unit usable in the bicycle of FIGS. 1 to 3.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele Description of the embodiments
Fig. 1 zeigt ein beispielhaftes Fahrrad 100 mit einem Fahrradrahmen 130, der ein Unterrohr 139, ein Steuerrohr 138, ein Sitzrohr 136 sowie eine Querstrebe 134 aufweist. Das Unterrohr 139 und die Querstrebe 134 sind mit einer Radnabe 150 eines Hinterrads 120 verbunden, dem beispielhaft eine erste Felgenbremse 122 zugeordnet ist. Das Hinterrad 120 ist im Tretbetrieb über eine Kette 146 antreibbar. Diese ist mit Pedalen 142, 144 betätigbar, die im Unterrohr 139 gelagert sind. Die Radnabe 150 ist darüber hinaus mit einem Gepäckträger 190 verbunden, der sich an der Querstrebe 134 abstützt. An dem Steuerrohr 138 ist ein Lenker 1 16 mit einem Handhebel 1 14 gelagert. Der Lenker 1 16 ist mit einem Vorderrad 1 10 verbunden, dem beispielhaft eine zweite Felgenbremse 1 12 zugeordnet ist. Am Sitzrohr 136 ist beispielhaft ein Sattel 132 befestigt. 1 shows an exemplary bicycle 100 with a bicycle frame 130, which has a downtube 139, a control tube 138, a seat tube 136 and a transverse strut 134. The down tube 139 and the transverse strut 134 are connected to a wheel hub 150 of a rear wheel 120, to which a first rim brake 122 is assigned by way of example. The rear wheel 120 can be driven in pedaling mode via a chain 146. This can be actuated with pedals 142, 144, which are mounted in the down tube 139. The wheel hub 150 is also connected to a luggage carrier 190, which is supported on the crossbar 134. On the control tube 138, a handlebar 1 16 is mounted with a hand lever 1 14. The handlebar 1 16 is with a Front wheel 1 10 connected to the example, a second rim brake 1 12 is assigned. At the seat tube 136, a saddle 132 is attached by way of example.
Es wird darauf hingewiesen, dass der hier beschriebene Aufbau des Fahrrads 100 lediglich beispielhaften Charakter hat und nicht zur Einschränkung der Erfindung dient. Vielmehr kann das Fahrrad 100 wie ein beliebiges, dem Fachmann bekanntes Fahrrad aufgebaut sein. It should be understood that the structure of the bicycle 100 described herein is merely exemplary in nature and is not intended to limit the invention. Rather, the bicycle 100 may be constructed like any bicycle known to those skilled in the art.
Das Fahrrad 100 weist einen elektrischen Hilfsantrieb auf, der illustrativ von einer elektrischen Maschine 160, einer mit dieser über eine elektrische Leitung 172 verbundenen Energiespeichereinheit 170, sowie einer dieser zugeordneten Steuereinheit 180 ausgebildet wird. Die elektrische Maschine 160 kann zumindest als Elektromotor betrieben werden und ist beispielhaft als Radnabenmotor ausgebildet. Darüber hinaus kann die elektrische Maschine 160 derart ausgebildet sein, dass diese ebenfalls als Generator betreibbar ist. The bicycle 100 has an electric auxiliary drive, which is illustratively formed by an electric machine 160, an energy storage unit 170 connected thereto via an electrical line 172, and a control unit 180 assigned to it. The electric machine 160 can be operated at least as an electric motor and is designed, for example, as a wheel hub motor. In addition, the electric machine 160 may be designed such that it can also be operated as a generator.
Es wird darauf hingewiesen, dass der Radnabenmotor 160 lediglich beispielhaft am Hinterrad 120 angeordnet ist und nicht als Einschränkung der Erfindung. Vielmehr kann der Motor 160 auch am Vorderrad 1 10 oder an einem anderen geeigneten Ort am Rahmen 130 angeordnet sein. It should be understood that the wheel hub motor 160 is merely exemplary disposed on the rear wheel 120 and not as a limitation of the invention. Rather, the engine 160 may also be disposed on the front wheel 110 or at another suitable location on the frame 130.
Die Energiespeichereinheit 170 dient zur Speicherung von elektrischer Energie, die zur Stromversorgung des Radnabenmotors 160 über die elektrische Leitung 172 im Betrieb verwendbar ist. Die Energiespeichereinheit 170 bzw. der Radnabenmotor 160 wird von der Steuereinheit 180 anwendungsspezifisch gesteuert bzw. geregelt. Hierbei kann die Steuereinheit 180 z. B. über den Handhebel 1 14 aktivierbar sein, wobei die Steuereinheit 180 beispielsweise bei einer ersten Betätigung des Handhebels 1 14 zum Zuschalten des Radnabenmotors 160 und bei einer zweiten Betätigung des Handhebels 1 14 zum Abschalten des Radnabenmotors 160 aktiviert werden kann. The energy storage unit 170 serves to store electrical energy which can be used to supply power to the wheel hub motor 160 via the electric line 172 during operation. The energy storage unit 170 or the wheel hub motor 160 is controlled by the control unit 180 in an application-specific manner. In this case, the control unit 180 z. B. be activated via the hand lever 1 14, wherein the control unit 180 can be activated, for example, at a first actuation of the hand lever 1 14 for connecting the wheel hub motor 160 and a second operation of the hand lever 1 14 for switching off the wheel hub motor 160.
Gemäß einer ersten Ausführungsform sind die Energiespeichereinheit 170 und die Steuereinheit 180 zumindest abschnittsweise im Bereich zwischen dem Gepäckträger 190 und dem Hinterrad 120 angeordnet, insbesondere an einer Unterseite des Gepäckträgers 190 befestigt. Alternativ hierzu können die Energiespeichereinheit 170 und die Steuereinheit 180 auch zumindest abschnittsweise seitlich vom Gepäckträger 190 angeordnet sein. Die elektrische Leitung 172 ist hierbei beispielhaft vom Gepäckträger 190 zur Querstrebe 134 und durch diese durch oder an dieser entlang bis zum Radnabenmotor 160 geführt. According to a first embodiment, the energy storage unit 170 and the control unit 180 are arranged at least in sections in the region between the luggage carrier 190 and the rear wheel 120, in particular fastened to an underside of the luggage carrier 190. Alternatively, the energy storage unit 170 and the control unit 180 may also at least in sections be arranged laterally from the luggage carrier 190. In this case, the electrical line 172 is guided, for example, from the luggage carrier 190 to the transverse strut 134 and through it, or along it, to the wheel hub motor 160.
5 Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform des Fahrrads 100 von Fig. 1 , bei der die Energiespeichereinheit 170 und die Steuereinheit 180 zumindest abschnittsweise im Bereich zwischen dem Sattel 132 und dem Gepäckträger 190 angeordnet sind. Hierbei ist der Gepäckträger 190 beispielhaft über einen Verbindungsabschnitt 210 mit der Querstrebe 134 verbunden, wobei die Energiespeicherein- L 0 heit 170 und die Steuereinheit 180 zumindest abschnittsweise auf einer Oberseite des Verbindungsabschnitts 210 befestigt sind. Bei dieser Ausführungsform wird die elektrische Leitung 172 beispielhaft von der Energiespeichereinheit 170 bzw. der Steuereinheit 180 zur Querstrebe 134 und durch diese durch oder an dieser entlang bis zum Radnabenmotor 160 geführt. FIG. 2 shows a second embodiment of the bicycle 100 of FIG. 1, in which the energy storage unit 170 and the control unit 180 are arranged at least in sections in the region between the saddle 132 and the luggage carrier 190. Here, the luggage carrier 190 is connected by way of example via a connecting portion 210 with the transverse strut 134, the energy storage unit 170 and the control unit 180 being fastened at least in sections on an upper side of the connecting portion 210. In this embodiment, the electrical line 172 is led by way of example from the energy storage unit 170 or the control unit 180 to the transverse strut 134 and through or along it as far as the wheel hub motor 160.
L 5  L 5
Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform des Fahrrads 100 von Fig. 1 , bei der zwecks Vereinfachung der Zeichnung auf eine Darstellung des Gepäckträgers 190 verzichtet wurde. Gemäß dieser dritten Ausführungsform sind die Energiespeichereinheit 170 und die Steuereinheit 180 zumindest abschnittsweise im Be- 2 0 reich zwischen dem Sitzrohr 136 und dem Hinterrad 120 angeordnet und bevorzugt am Sitzrohr 136 befestigt. Hierbei wird die elektrische Leitung 172 beispielhaft von der Energiespeichereinheit 170 bzw. der Steuereinheit 180 durch das Sitzrohr 136 und das Unterrohr 139 bzw. an diesen entlang bis zum Radnabenmotor 160 geführt.  FIG. 3 shows a third embodiment of the bicycle 100 of FIG. 1, in which a representation of the luggage carrier 190 has been dispensed with in order to simplify the drawing. According to this third embodiment, the energy storage unit 170 and the control unit 180 are at least partially arranged in the loading between the seat tube 136 and the rear wheel 120 120 and preferably attached to the seat tube 136. In this case, the electrical line 172 is guided, for example, by the energy storage unit 170 or the control unit 180 through the seat tube 136 and the down tube 139 or along the latter to the wheel hub motor 160.
25  25
Fig. 4 zeigt einen beispielhaft mit der Energiespeichereinheit 170 der Fig. 1 bis 3 verwendbaren Akkupack 400. Dieser ist beispielhaft nach Art eines Wechselakkupacks ausgebildet und weist illustrativ drei miteinander verschaltete Akkumulatorzellen 442, 444, 446 auf, bevorzugt Li-Ionen-Akkumulatorzellen, die in einem 30 Gehäuse 450 angeordnet sind. Es sind jedoch auch andere Zelltypen verwendbar, z. B. NiMH- oder NiCd-Zellen, wobei auch die Anzahl der verwendeten Akkumulatorzellen anwendungsspezifisch variieren kann.  1 shows a battery pack 400 that can be used by way of example with the energy storage unit 170 of FIG. 1. It is designed as an example of an exchangeable battery pack and illustratively has three accumulator cells 442, 444, 446 connected to one another, preferably Li-ion accumulator cells are arranged in a housing 450. However, other cell types are also usable, e.g. As NiMH or NiCd cells, and the number of accumulator cells used can vary application specific.
An einer Außenseite des Gehäuses 450 sind beispielhaft eine Verbindungs- 35 schnittsteile 420 sowie elektrische Anschlüsse 412, 414, 416 vorgesehen. Die On an outer side of the housing 450, by way of example, a connection section 420 and electrical connections 412, 414, 416 are provided. The
Verbindungsschnittstelle 420 weist Führungs- bzw. Rastelemente 422, 424 zum Führen bzw. Verrasten des Akkupacks 400 auf, wie unten bei Fig. 5 beschrieben. Das Führungs- und Rastelement 422 hat beispielhaft eine Haltenut 432 und das Führungs- und Rastelement 424 eine entsprechende, in Fig. 4 nicht sichtbare Haltenut. Die Anschlüsse 412, 414 dienen beispielhaft zur elektrischen Kontaktie- rung des Akkupacks 400, wie ebenfalls unten bei Fig. 5 beschrieben, und der Anschluss 416 kann z. B. zur Übertragung von Daten dienen, beispielsweise hinsichtlich einer Temperatur und/oder eines Ladezustands einer oder mehrerer der Akkumulatorzellen 442, 444, 446. Darüber hinaus können über den Anschluss 416 z. B. Daten zur Identifikation eines Akkumulatortyps, geeigneter Ladeparameter, einer zugeordneten Anzahl bereits durchgeführter Ladezyklen etc. des Akkupacks 400 übertragen werden. Connection interface 420 has guide or latching elements 422, 424 to Leading or latching of the battery pack 400, as described below in Fig. 5. The guiding and latching element 422 has by way of example a retaining groove 432 and the guiding and latching element 424 has a corresponding retaining groove which is not visible in FIG. 4. The terminals 412, 414 serve as an example for the electrical contacting of the battery pack 400, as also described below in FIG. 5, and the terminal 416 may, for. B. for the transmission of data, for example, in terms of temperature and / or a state of charge of one or more of the battery cells 442, 444, 446. In addition, via the terminal 416 z. As data for the identification of a type of accumulator, suitable charging parameters, an associated number of charge cycles already performed, etc. of the battery pack 400 are transmitted.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Akkupack 400 ein Akkupack, der zur Verwendung mit einem gebräuchlichen, vorzugsweise handgehaltenen Elektrogerät, insbesondere einer Elektrowerkzeugmaschine, ausgebildet ist. Illustrativ ist der Akkupack 400 zur Verwendung mit einem Akku-Bohrschrauber 480 ausgebildet, der in Fig. 4 lediglich stark verkleinert angedeutet ist. Bevorzugt ist der Akkupack 400 in eine hierzu vorgesehene Akkuschnittstelle 485 des Akku-Bohrschraubers 480 einschiebbar, wie mit einem Pfeil 490 angedeutet. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf Akkupacks für Akku- Bohrschrauber beschränkt ist, sondern das der Akkupack 400 vielmehr ein Akkupack sein kann, der bei unterschiedlichen, insbesondere Akku-betriebenen E- lektrowerkzeugen Anwendung finden kann, z. B. bei einem Akku-Schrauber, einer Akku-Schlagbohrmaschine, einer Akku-Schleifmaschine, einem elektrischen Rasenmäher etc. According to one embodiment, the battery pack 400 is a battery pack that is designed for use with a conventional, preferably hand-held, electrical appliance, in particular a power tool. Illustratively, the battery pack 400 is designed for use with a cordless drill driver 480, which is indicated only greatly reduced in Fig. 4. Preferably, the battery pack 400 can be inserted into a battery interface 485 of the cordless drill 480 provided for this purpose, as indicated by an arrow 490. It should be noted, however, that the present invention is not limited to battery packs for cordless drill, but the battery pack 400 may rather be a battery pack that can be used in different, in particular battery-powered E- lektrowerkzeugen application, eg. As in a cordless screwdriver, a cordless percussion drill, a cordless grinder, an electric lawnmower, etc.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der Energiespeichereinheit 170 von Fig. 1 bis 3 mit einer illustrativ als Adapterplatte ausgebildeten Adaptereinheit 510. Diese hat beispielhaft eine erste als Aufnahmebucht ausgebildete Akkupackschnittstelle 520, eine zweite als Aufnahmebucht ausgebildete Akkupackschnittstelle 530, eine Steuerelektronik 580 und einen elektrischen Ausgang 515. Die Adapterplatte 510 ist illustrativ über eine Verbindungsleitung 560 elektrisch leitend mit einem Akkupack 570 bzw. mit diesem zugeordneten Kontaktierungen verbunden, der illustrativ über eine elektrische Leitung 565 mit der Steuereinheit 180 von Fig. 1 bis 3 elektrisch leitend verbunden ist. Der Akkupack 570 ist z. B. ein zur Verwendung mit dem Fahrrad 100 von Fig. 1 bis 3 vorgesehener Akkupack eines beliebigen Typs, beispielsweise ein Akkupack, der bei einem gebräuchlichen Fahrrad mit elektrischem Hilfsantrieb Anwendung findet. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass derartige Akkupacks in der Regel speziell zur Verwendung mit dem Fahrrad 100 von Fig. 1 bis 3 angefertigte Akkupacks sind, die im Allgemeinen nicht für einen verbreiterten Anwendungsbereich vorgesehen sind und somit vergleichsweise teuer in ihrer Herstellung sind. 5 shows an embodiment of the energy storage unit 170 of FIGS. 1 to 3 with an adapter unit 510 illustratively designed as an adapter plate. This has, for example, a first battery pack interface 520 designed as a receptacle, a second battery pack interface 530 designed as a receptacle, an electronic control unit 580 and an electrical output 515. The adapter plate 510 is illustratively electrically connected via a connecting line 560 to a battery pack 570 or to contacts associated therewith, which is illustratively electrically conductively connected to the control unit 180 of FIGS. 1 to 3 via an electrical line 565. The battery pack 570 is z. As an intended for use with the bicycle 100 of FIG. 1 to 3 battery pack of any type, such as a battery pack, which is used in a conventional bicycle with electric auxiliary drive application. It should be understood, however, that such battery packs are typically battery packs especially for use with the bicycle 100 of FIGS. 1-3, which generally are not intended for a wider range of applications and are thus relatively expensive to manufacture.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Adapterplatte 510 nach Art eines mechanischen Adapters zur mechanischen und elektrisch leitenden Verbindung mit einem oder mehreren Akkupacks eines einzelnen oder unterschiedlicher Akkupacktypen ausgebildet. Z. B. ist die Aufnahmebucht 520 der Adapterplatte 510 zur mechanisch und elektrisch leitenden Verbindung mit dem Akkupack 400 von Fig. 4 ausgebildet. According to one embodiment, the adapter plate 510 is designed in the manner of a mechanical adapter for the mechanical and electrically conductive connection with one or more battery packs of a single or different battery pack types. For example, the receiving bay 520 of the adapter plate 510 is formed for mechanically and electrically conductive connection with the battery pack 400 of FIG.
Die Aufnahmebucht 520 weist illustrativ Führungsnuten 552, 554 und Führungsschultern 542, 544 zur Führung der Führungs- bzw. Rastelemente 422, 424 des Akkupacks 400 auf. Bei einem Einschieben des Akkupacks 400 in die Aufnahmebucht 520, wie beispielhaft mit einem Pfeil 590 angedeutet, wird das Führungs- und Rastelement 422 in der Führungsnut 552 geführt, und die Haltenut 432 (Fig. 4) wird an der Führungsschulter 542 geführt. Das Führungs- und Rastelement 424 wird in der Führungsnut 554 geführt, wobei die zugeordnete Haltenut an der Führungsschulter 544 geführt wird. The receiving bay 520 illustratively has guide grooves 552, 554 and guide shoulders 542, 544 for guiding the guiding or latching elements 422, 424 of the battery pack 400. Upon insertion of the battery pack 400 into the receiving bay 520, as indicated by an arrow 590 by way of example, the guide and latching element 422 is guided in the guide groove 552, and the retaining groove 432 (FIG. 4) is guided on the guide shoulder 542. The guiding and locking element 424 is guided in the guide groove 554, wherein the associated retaining groove is guided on the guide shoulder 544.
Zur Verrastung bzw. Verriegelung des Akkupacks 400 in der Aufnahmebucht 520 ist an dieser ein Verriegelungs- und Halteelement 523 vorgesehen. Dieses ist beispielhaft über einen Betätigungsknopf 521 betätigbar, um ein Entriegeln und Entnehmen des Akkupacks 400 aus der Bucht 520 zu ermöglichen. Zur elektrischen Kontaktierung des Akkupacks 400 in der Aufnahmebucht 520 weist diese Kontaktanschlüsse 522, 524, 526 auf. Diese dienen zur elektrisch leitenden Verbindung mit den elektrischen Anschlüssen 412, 414 bzw. 416 des Akkupacks 400. In der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform ist der Akkupack 400 nach Einschieben und Verriegelung in der Aufnahmebucht 520 über die Adapterplatte 510 elektrisch leitend mit dem Akkupack 570 verbunden. Die Aufnahmebucht 530 ist ähnlich aufgebaut wie die Aufnahmebucht 520 und hat dementsprechend Führungsnuten 535, 539 und Führungsschultern 537, 538, ein über einen Betätigungsknopf 531 betätigbares Verriegelungs- und Halteelement 533, sowie elektrische Kontakte 532, 534, 536. Die Aufnahmebucht 530 ist 5 illustrativ mit vergleichsweise größeren Abmessungen ausgebildet als die Aufnahmebucht 520, und dient somit beispielhaft zur Aufnahme eines im Vergleich zum Akkupack 400 unterschiedlich dimensionierten Akkupacks. Z. B. kann die Aufnahmebucht 530 zur mechanischen und elektrisch leitenden Verbindung mit dem Akkupack 570 ausgebildet sein. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass L 0 die Aufnahmebuchten 520, 530 auch wie oben beschrieben zur Aufnahme von identisch dimensionierten Akkupacks ausgebildet sein können. For latching or locking the battery pack 400 in the receiving bay 520, a locking and holding element 523 is provided on this. This can be actuated by way of example via an actuation button 521 in order to enable unlocking and removal of the battery pack 400 from the bay 520. For electrical contacting of the battery pack 400 in the receiving bay 520 has these contact terminals 522, 524, 526 on. These serve for electrically conductive connection to the electrical terminals 412, 414 and 416 of the battery pack 400. In the embodiment shown in FIG. 5, the battery pack 400 is electrically conductive with the battery pack 570 after insertion and locking in the receiving bay 520 via the adapter plate 510 connected. The receiving bay 530 has a similar structure to the receiving bay 520 and accordingly has guide grooves 535, 539 and guide shoulders 537, 538, a locking and holding element 533 actuatable via an actuation button 531, as well as electrical contacts 532, 534, 536. The receiving bay 530 is illustrative formed with comparatively larger dimensions than the receiving bay 520, and thus serves as an example for receiving a different compared to the battery pack 400 battery pack. For example, the receiving bay 530 may be designed for mechanical and electrically conductive connection to the battery pack 570. It is pointed out, however, that L 0, the receiving bays 520, 530 can also be designed as described above for receiving identically dimensioned battery packs.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerelektronik 580 dazu ausgebildet, zur Stromversorgung des Radnabenmotors 160 von Fig. 1 bis 3 selektiv den Akku-According to one embodiment, the control electronics 580 are configured to selectively supply the battery for powering the wheel hub motor 160 of FIGS. 1 to 3.
L 5 pack 570, den Akkupack 400 und/oder ein und/oder mehrere andere, an der A- dapterplatte 510 kontaktierte Akkupacks anzusteuern bzw. elektrisch leitend mit dem Radnabenmotor 160 zu verbinden. Hierbei ist die Adapterplatte 510 vorzugsweise zur elektrischen Parallelschaltung des Akkupacks 570 mit dem Akkupack 400 und/oder ein und/oder mehreren anderen, an der Adapterplatte 510L 5 pack 570, the battery pack 400 and / or one and / or several other, on the A- adapter plate 510 contacted battery packs or electrically connected to the hub motor 160 to connect. Here, the adapter plate 510 is preferably for electrical parallel connection of the battery pack 570 with the battery pack 400 and / or one and / or more, on the adapter plate 510th
2 0 kontaktierten Akkupacks ausgebildet. Insbesondere umfasst die Steuerelektronik 2 0 contacted battery packs formed. In particular, the control electronics
580 beispielhaft alle zum Betrieb der an der Adapterplatte 510 kontaktierten Akkupacks, z. B. des Akkupacks 400, zum Batteriemanagement und/oder zum Schutz dieser Akkupacks erforderlichen Komponenten. Darüber hinaus kann die Steuerelektronik 580 zur Bereitstellung eines Ladezustandssignals eines 580 all exemplary for the operation of the contacted on the adapter plate 510 battery packs, z. B. the battery pack 400, the battery management and / or protection of these battery pack components required components. In addition, the control electronics 580 for providing a state of charge signal of a
25 und/oder mehrerer dieser Akkupacks und/oder das Akkupacks 570 ausgebildet sein. 25 and / or a plurality of these battery packs and / or the battery pack 570 may be formed.
Es wird darauf hingewiesen, dass in Fig. 5 die Steuerelektronik 580 und die Steuereinheit 180 als separate Elemente mit unterschiedlichen Funktionen dar-It should be noted that in FIG. 5, the control electronics 580 and the control unit 180 are shown as separate elements with different functions.
30 gestellt sind. Diese können in dem Fahrrad 100 von Fig. 1 bis 3 an unterschiedlichen Positionen angeordnet sein. Dies ist in den Fig. 1 bis 3 bereits angedeutet, in denen die Energiespeichereinheit 170 und somit die dieser gem. Fig. 5 zugeordnete Steuerelektronik 580 sowie die Steuereinheit 180 als separate Komponenten dargestellt sind. Hierbei ist es ebenso möglich, die Steuereinheit 180 an30 are placed. These may be arranged in the bicycle 100 of FIGS. 1 to 3 at different positions. This is already indicated in FIGS. 1 to 3, in which the energy storage unit 170 and thus the gem. Fig. 5 associated control electronics 580 and the control unit 180 are shown as separate components. In this case, it is also possible for the control unit 180 to
35 einer anderen geeigneten Position des Fahrrads 100 anzuordnen, z. B. in dessen 35 another suitable position of the bicycle 100 to arrange, for. B. in the
Unterrohr 139 oder am Radnabenmotor 160. Darüber hinaus ist es ebenso mög- lieh, die Steuerelektronik 580 und die Steuereinheit 180 als ein einzelnes, integriertes Bauteil bzw. eine einzelne integrierte Schaltung auszubilden, das bzw. die z. B. in oder an der Adapterplatte 510 oder an einem anderen geeigneten Ort am Fahrrad 100 von Fig. 1 bis 3 angeordnet sein kann. Down tube 139 or the hub motor 160. In addition, it is also possible lent to form the control electronics 580 and the control unit 180 as a single, integrated component or a single integrated circuit, the z. B. in or on the adapter plate 510 or at another suitable location on the bicycle 100 of FIG. 1 to 3 can be arranged.
Es wird ebenfalls darauf hingewiesen, dass die Verbindung der Adapterplatte 510 mit dem Akkupack 570 lediglich beispielhaften Charakter hat und nicht als Einschränkung der Erfindung dient. Vielmehr kann die Adapterplatte 510 unmittelbar über eine - gestrichelt dargestellte - elektrische Leitung 585 mit der Steuereinheit 180 verbunden werden. Falls hierbei die Steuerelektronik 580 und die Steuereinheit 180 als ein einzelnes, integriertes Bauteil ausgebildet sind, das in der Adapterplatte 510 ausgebildet ist, kann die Adapterplatte 510 über die elektrische Leitung 172 unmittelbar mit dem Radnabenmotor 160 von Fig. 1 bis 3 verbunden werden. Dies ermöglicht, das Fahrrad 100 von Fig. 1 bis 3 ausschließlich mit Akkupacks zu betreiben, die an die Adapterplatte 510 anschließbar sind, z. B. mit mehreren Akkupacks 400, sodass auf eine Verwendung des Akkupacks 570 verzichtet werden kann. It should also be noted that the connection of the adapter plate 510 to the battery pack 570 is merely exemplary in nature and is not intended to limit the invention. Instead, the adapter plate 510 can be connected directly to the control unit 180 via an electrical line 585 (illustrated by dashed lines). In this case, if the control electronics 580 and the control unit 180 are formed as a single, integrated component, which is formed in the adapter plate 510, the adapter plate 510 can be connected via the electrical line 172 directly to the wheel hub motor 160 of FIG. 1 to 3. This makes it possible to operate the bicycle 100 of FIGS. 1 to 3 exclusively with battery packs which can be connected to the adapter plate 510, for example by means of battery packs. B. with multiple battery packs 400, so that can be dispensed with a use of the battery pack 570.
Abschließend wird noch darauf hingewiesen, dass eine Verwendung der Energiespeichereinheit 170 von Fig. 5 lediglich beispielhaft im Kontext des Fahrrads 100 von Fig. 1 bis 3 beschrieben ist und nicht als Einschränkung der Erfindung. Vielmehr kann die erfindungsgemäße Adapterplatte 510 von Fig. 5 bei unterschiedlichen Elektrogeräten, insbesondere handgeführten Akku-Elektrogeräten, Anwendung finden, bei denen eine Laufzeitverlängerung oder Vergrößerung einer verfügbaren Energiedichte wünschenswert ist. Z. B. kann die Adapterplatte 510 bei Akku-Rasenmähern und/oder Akku-Staubsaugern Anwendung finden. Finally, it should be noted that use of the energy storage unit 170 of FIG. 5 is described by way of example only in the context of the bicycle 100 of FIGS. 1 to 3 and not as a limitation of the invention. On the contrary, the adapter plate 510 according to the invention of FIG. 5 can be used in various electrical appliances, in particular hand-held cordless appliances, in which an extension of the operating time or an increase in an available energy density is desirable. For example, the adapter plate 510 may find application in cordless lawnmowers and / or cordless vacuum cleaners.

Claims

Ansprüche claims
1 . Fahrrad (100) mit einem elektrischen Hilfsantrieb (160, 170, 172, 180), der eine zumindest als Elektromotor betreibbare elektrische Maschine (160) aufweist, die zur Stromversorgung mit einem ersten Akkupack (570) elektrisch leitend verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Adaptereinheit (510) vorgesehen ist, über die der erste Akkupack (570) mit mindestens einem zweiten Akkupack (400) elektrisch leitend verbindbar ist. 1 . Bicycle (100) with an electric auxiliary drive (160, 170, 172, 180), which has an electric machine (160) operable at least as an electric motor, which is electrically conductively connected to the power supply with a first battery pack (570), characterized in that an adapter unit (510) is provided, via which the first battery pack (570) can be electrically conductively connected to at least one second battery pack (400).
2. Fahrrad nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Adaptereinheit (510) mindestens eine erste Aufnahmebucht (520) aufweist, über die der mindestens eine zweite Akkupack (400) mechanisch und elektrisch leitend mit der Adaptereinheit (510) verbindbar ist. 2. Bicycle according to claim 1, characterized in that the adapter unit (510) has at least one first receiving bay (520), via which the at least one second battery pack (400) can be mechanically and electrically connected to the adapter unit (510).
3. Fahrrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Akkupack (570) und die Adaptereinheit (510) über eine Verbindungsleitung (560) miteinander verbunden sind. 3. Bicycle according to claim 1 or 2, characterized in that the first battery pack (570) and the adapter unit (510) via a connecting line (560) are interconnected.
4. Fahrrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaptereinheit (510) mindestens eine zweite Aufnahmebucht (530) aufweist, über die der mindestens eine erste Akkupack (570) mechanisch und elektrisch leitend mit der Adaptereinheit (510) verbindbar ist. 4. Bicycle according to claim 1 or 2, characterized in that the adapter unit (510) has at least one second receiving bay (530), via which the at least one first battery pack (570) is mechanically and electrically conductively connected to the adapter unit (510).
5. Fahrrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die als Elektromotor betreibbare elektrische Maschine (160) mit der Adaptereinheit (510) elektrisch leitend verbindbar ist. 5. Bicycle according to one of the preceding claims, characterized in that the electric motor operable as an electric machine (160) with the adapter unit (510) is electrically conductively connected.
6. Fahrrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der zweite Akkupack (400) ein zur Verwendung in einem handgehaltenen Elektrogerät (480) ausgebildeter Akkupack ist. 6. Bicycle according to one of the preceding claims, characterized in that at least the second battery pack (400) is designed for use in a hand-held electrical appliance (480) battery pack.
7. Fahrrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der zweite Akkupack (570, 400) mindestens eine Lithium-Ionen-Akkumulatorzelle (442, 444, 446) aufweist. 7. Bicycle according to one of the preceding claims, characterized in that at least the second battery pack (570, 400) at least one lithium-ion battery cell (442, 444, 446).
8. Fahrrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (180) vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, wahlweise eine Verwendung des ersten und/oder eines und/oder mehrerer des mindestens einen zweiten Akkupacks (570, 400) zu ermöglichen. 8. Bicycle according to one of the preceding claims, characterized in that a control unit (180) is provided, which is adapted to optionally use of the first and / or one and / or more of the at least one second battery pack (570, 400) enable.
9. Fahrrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaptereinheit (510) zur elektrischen Parallelschaltung des ersten und/oder eines und/oder mehrerer des mindestens einen zweiten Akkupacks (570, 400) ausgebildet ist. 9. Bicycle according to one of the preceding claims, characterized in that the adapter unit (510) for electrical parallel connection of the first and / or one and / or more of the at least one second battery pack (570, 400) is formed.
10. Adaptereinheit (510) für ein Fahrrad (100), das einen elektrischen Hilfsantrieb (160, 170, 172, 180) mit einer zumindest als Elektromotor betreibbaren elektrischen Maschine (160) aufweist, die zur Stromversorgung mit einem ersten Akkupack (570) elektrisch leitend verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufnahmebucht (520) zur mechanisch und elektrisch leitenden Verbindung mit mindestens einem zweiten Akkupack (400) vorgesehen ist, der über die Adaptereinheit (510) elektrisch leitend mit dem ersten Akkupack (570) verbindbar ist. 10. Adapter unit (510) for a bicycle (100), which has an electric auxiliary drive (160, 170, 172, 180) with an electrical motor (160) which can be operated at least as an electric motor and which is electrically connected to a first battery pack (570) for power supply is conductively connected, characterized in that a receiving bay (520) for mechanically and electrically conductive connection with at least one second battery pack (400) is provided, which is electrically connected via the adapter unit (510) with the first battery pack (570).
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