WO2019086699A1 - Entnehmbares akkumulatorpaket für ein elektrisch antreibbares fahrzeug und elektrisch antreibbares fahrzeug - Google Patents

Entnehmbares akkumulatorpaket für ein elektrisch antreibbares fahrzeug und elektrisch antreibbares fahrzeug Download PDF

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WO2019086699A1
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battery pack
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Axel HILGENFELD
Matthias METZEN
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Definitions

  • Removable accumulator package for an electrically driven vehicle and electrically driven vehicle
  • the present invention relates to a removable accumulator package for an electrically driven vehicle, in particular for a small vehicle such as a scooter. It further relates to an electrically driven vehicle, in particular a scooter.
  • Electrically driven small vehicles have, for example, accumulator packages as energy storage for the power supply of the electric motor. These are typically removable, so that they can be recharged, for example, after a ride in the home of a user or at his workplace.
  • a removable battery pack for an electrically powered vehicle, the battery pack having at least one handle disposed on a first side of the battery pack for removing the battery pack from the vehicle and for transporting the battery pack.
  • the accumulator package has at least one locking element arranged on a second side of the accumulator packet facing the first side for locking the accumulator package on the vehicle when the accumulator packet is brought into a designated position on the vehicle, as well as a connection between the handle and the at least one locking member for releasing the lock, wherein the connection is adapted to transmit a movement of the handle for removing the battery pack on the locking member to release the lock.
  • the accumulator package has a connection region in which the accumulator packet can be mechanically and electrically connected to the electrically drivable vehicle, the connection region being arranged on the second side of the accumulator packet.
  • An accumulator package is understood here and below to mean a rechargeable store for electrical energy, in particular, but not exclusively, an electrochemical store.
  • the accumulator package has the advantage that it is securely locked to the vehicle during operation of the vehicle, but the lock is automatically released upon removal of the accumulator. Accordingly, a user only has to remove the accumulator package by the handle, but does not need to take any additional measures to release the detent.
  • the accumulator package is thus particularly user-friendly and in particular easily removed from the vehicle. This is especially true Small vehicles such as electric scooters advantageous because in these the accumulator packages are often, for example, daily or even several times a day, taken to recharge them in the house and / or for theft protection. A fast, safe release of the lock is therefore particularly important in such a vehicle for ease of use.
  • Both the mechanical connection between the accumulator package and the vehicle by means of the at least one locking element and the electrical connection takes place on the second side of the battery pack, which lies opposite the handle. Accordingly, both the locking element and electrical connections are arranged on the second side. This has the advantage that the mechanical locking takes place in the immediate vicinity of the electrical connections and the mechanical load on the electrical connections is thus kept low due to lever effects. This is particularly advantageous in a vehicle that is subject to constant movement.
  • the at least one locking element is designed as a bolt which has at least one locking position in which it can engage in a recess provided therefor on the vehicle, and at least one released position in which it can not engage in the recess on the vehicle the bolt can be brought by sliding in its longitudinal direction from the locking position to the released position and vice versa.
  • a locking position is understood here and below as meaning a position in which the at least one bolt prevents inadvertent release of the battery pack from the vehicle, in particular by blocking a relative movement between the battery pack and the vehicle which is necessary for a release.
  • Such a bolt represents a particularly simple and robust locking element.
  • two locking elements designed as a mirror-image latch are provided, which can engage against each other in opposite recesses on the vehicle.
  • This embodiment has the advantage that the holding force, which must be applied by the locking elements, can be distributed to two robust locking elements.
  • Their play symmetric arrangement also has the advantage that each bolt can be actuated via its own mechanical connection to a handle, wherein each of the mechanical connections is arranged on one side of the battery pack, so that the two mechanical connection on opposite sides of the battery pack extend ,
  • the power transmission from the at least one handle on the locking elements is technically particularly easy to implement.
  • connection area on the accumulator package or on the vehicle can comprise, for example, a socket which is designed to be mechanically suitable for connection to the at least one locking element.
  • the connection between the handle and the at least one locking element is designed as an electronic signal connection.
  • a sensor element is arranged in the region of the handle, which detects a touch of the handle or the exertion of a force on the handle or the approach of a hand to the handle, whereupon an unlocking signal is output, which is an actuator of the at least one locking element for releasing the connection between battery pack and vehicle controls.
  • connection between the handle and the at least one locking element may be formed as a mechanical connection. This has the Advantage that the connection can be made very robust and at the same time cost.
  • the mechanical connection between the at least one handle and the at least one locking element may in particular comprise a linkage with joints, which transmits a movement of the handle relative to the vehicle to the at least one locking element.
  • Such a linkage can be robust and is also suitable for a transmission of movements or force over a further distance, for example to another side of the battery pack, or for a direction deflection.
  • the handle for removing the battery pack and for simultaneously releasing the battery pack from the vehicle may in particular be designed such that it is moved to remove the battery pack in a direction away from the vehicle, for example, upwards.
  • This embodiment allows a very simple and intuitive operation.
  • the accumulator packet is cuboid-shaped with two opposite long side surfaces and two opposite short side surfaces and two opposite largest in terms of area main side surfaces.
  • On a first short side surface a single handle is arranged, which extends over the entire width of the side surface.
  • two locking elements designed as a mirror image arranged locking elements are arranged on the opposite second short side surface.
  • connecting rods of a linkage for mechanically connecting the handle with the locking elements extend over the entire length of the long side surfaces from the first short side surface to the second short side surface.
  • This embodiment has the advantage that the accumulator package has the typical cuboid shape, is locked in a conventional manner at a lower end on the vehicle and having a handle for removal of the accumulator package at the upper end.
  • the accumulator package thus has a proven and easy to handle form.
  • an electrically drivable vehicle is specified with at least one described accumulator package.
  • the vehicle has a connection region for the mechanical and electrical connection of the at least one battery pack to the vehicle.
  • the vehicle which may be designed in particular as a small vehicle, for example as a scooter, has the advantage that the battery pack can be removed from the vehicle in a particularly simple and secure manner.
  • the connecting region comprises a receiving base, which has the at least one recess for receiving the at least one locking element and a further recess for receiving a plug for an electrical connection between the vehicle and the battery pack.
  • the receiving base can engage in a recess provided for this purpose on the accumulator packet when the accumulator packet is arranged on the vehicle.
  • This embodiment has the advantage that the receiving base can also serve to protect the electrical connections on the vehicle when no battery pack is arranged on the vehicle. At the same time, the receiving socket align the battery pack on the vehicle, so that both the electrical connection elements and the locking elements are brought into their intended positions.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through an arranged on a vehicle accumulator according to an embodiment of the invention
  • FIG. 2 a detailed view of FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a perspective view of parts of the battery pack according to FIG. 1;
  • FIG. 4 shows a detail view of FIG. 3;
  • Figure 5 a view of the bottom of the battery pack according to Figure 1 and Figure 6: a schematic representation of the locking mechanism
  • Figures 1 and 2 show a section in the vertical direction (longitudinal direction) by a battery pack 1 according to an embodiment of the invention.
  • the accumulator package 1 has a housing 2, which may be formed in particular of metal and / or plastic and in the interior of which the accumulator cells not shown in detail are arranged.
  • the accumulator package 1 is cuboid and has two opposing long side surfaces 15 and two opposite short side surfaces 16, 17, wherein the first short side surface 16 as a lid and the second short side surface 17 are formed as the bottom of the battery pack 1.
  • the accumulator package 1 has a handle 11, on which the accumulator package 1 for removal from the vehicle and for transport can be taken.
  • the handle 11 is formed anatomically particularly favorable in the embodiment shown and has a semicircular bottom 18 and a flat top 19 on.
  • the accumulator package 1 has a connection region 3 in that it is mechanically and electrically connected to a vehicle which can not be electrically driven (not shown here).
  • the battery pack 1 is electrically connected to the vehicle via a number of plug connections between corresponding plugs 4.
  • the required for driving the vehicle electrical energy and data are transmitted via these connectors.
  • a receiving base 5 Fixed to the vehicle is a receiving base 5, in which the vehicle-side connector 4 are provided.
  • the receiving base 5 engages in a matching recess 6 in the accumulator package 1.
  • the battery pack 1 is aligned with respect to the vehicle, so that the connectors can be closed.
  • two opposing lateral recesses 7 are also arranged.
  • the lateral recesses 7 are formed as horizontal slots in side walls of the receiving base 5. They serve to receive two bars 8, the mirror image of two opposite sides engage in the side recesses 7 and lock the accumulator 1 on the vehicle in its operating position.
  • the bars 8 thus serve as locking elements and are arranged mirror-symmetrically with respect to a longitudinal axis L of the battery pack 1.
  • a linkage 9 establishes a mechanical connection between the handle 11 and the bolts 8.
  • the linkage 9 comprises, in the embodiment shown, two side parts 10 which each extend along the long side surfaces 15 up to the second short side surface 17 forming the bottom of the battery pack 1.
  • the side parts 10 can either on the long Side surfaces 15 rest outside or run completely or partially sunk in this, when the long side surfaces have 15 provided for recesses.
  • the linkage 9 further comprises via a joint 12 connected to the side parts 10 intermediate pieces 13 and connected via a further joint 12 with the spacers 13 bolt 8.
  • the spacers 13 and the bolt 8 extend in the region of the bottom of the battery pack 1.
  • the receiving base is a further recess 14 is provided for performing the accumulator-side connector. 4
  • the handle 11 is gripped by a user and pulled in the direction of the arrow 20 upwards. This movement is transmitted via the side parts 10 and the intermediate pieces 13 on the bolt 8, which are thereby pulled out of the lateral recesses 7 on the receiving base 5. Thus, the locking of the battery pack 1 is released on the vehicle and the battery pack 1 can be removed by lifting the handle 11.
  • the battery pack 1 For attaching the battery pack 1 to the vehicle, the battery pack 1 is held and lowered on the handle 11. The bars 8 are withdrawn due to the weight of the battery pack 1, so are not in their locked position.
  • the accumulator package 1 is brought into the designated position on the vehicle, wherein the receiving base 5 engages in the recess 6 in the accumulator 1 and the connections between the plugs 4 are closed or at least aligned. Since at this time the handle 11 is still held up, the latch 8 are still withdrawn and the battery pack 1 is not yet locked to the vehicle.
  • Figures 3 and 4 show schematically only the mechanism for locking and releasing the battery pack 1, wherein the battery pack 1 has been omitted in this view for clarity.
  • FIG. 5 shows a view of the battery pack 1 from the second short side surface 17 forming the bottom.
  • the two largest in area main side surfaces 21 of the battery pack 1 are shown.
  • the connection region 3 is shown with the plugs 4, which is exposed within the recess 6 at the bottom of the battery pack 1.
  • the latches 8 are in their locked position, i. they protrude into the recess 6 and, if the accumulator package 1 were mounted on the vehicle, engage in the side in recesses 7 on the receiving base 5.
  • the accumulator package 1 on its second short side surface 17 also further recesses 22 which are arranged mirror-symmetrically to the longitudinal axis L and in which the intermediate pieces 13 are exposed and movable.
  • Figure 6 shows schematically the locking mechanism of the battery pack 1 in an open position (solid line) and in the locking position (dashed line).
  • the latch 8 moves only in the horizontal direction.
  • the intermediate piece 13 is provided, which is connected via the joints 12 with the bolt 8 and the handle 10 and which is arranged horizontally in the locked position, but obliquely in the released position runs to compensate for the offset between the handle 10 and 8 bars.
  • the accumulator package 1 may have at least one associated with the at least one latch 8 intermediate piece 13 which is pivotally connected both to the handle 10 and the latch 8 and via which a vertical movement of the handle 10 is converted into a horizontal movement of the bolt 8 to to transfer the latch 8 from a released position into a locking position.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein entnehmbares Akkumulatorpaket (1) für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug, wobei das Akkumulatorpaket (1) aufweist: zumindest einen an einer ersten Seite des Akkumulatorpakets (1) angeordneten Griff (11) zum Entnehmen des Akkumulatorpakets (1) aus dem Fahrzeug und zum Transportieren des Akkumulatorpakets (1); zumindest ein an einer zweiten Seite des Akkumulatorpakets (2), die der ersten Seite gegenüberliegt, angeordnetes Arretierelement zum Arretieren des Akkumulatorpakets (1) am Fahrzeug, wenn das Akkumulatorpaket (1) in eine dafür vorgesehene Position am Fahrzeug gebracht wird, - eine Verbindung zwischen dem Griff (11) und dem zumindest einen Arretierelement, wobei die Verbindung geeignet ist, eine Bewegung des Griffes (11) zum Entnehmen des Akkumulatorpakets (1) auf das Arretierelement zu übertragen, um die Arretierung zu lösen, sowie einen Verbindungsbereich (3), in dem das Akkumulatorpaket (1) mechanisch und elektrisch mit dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug verbindbar ist, wobei der Verbindungsbereich an der zweiten Seite des Akkumulatorpakets (1) angeordnet ist.

Description

Entnehmbares Akkumulatorpaket für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug und elektrisch antreibbares Fahrzeug
Beschreibung Die vorliegende Erfindung betrifft ein entnehmbares Akkumulatorpaket für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug, insbesondere für ein Kleinfahrzeug wie beispielsweise einen Motorroller. Sie betrifft weiter ein elektrisch antreibbares Fahrzeug, insbesondere einen Motorroller. Elektrisch antreibbare Kleinfahrzeuge weisen beispielsweise Akkumulatorpakete als Energiespeicher zur Stromversorgung des Elektromotors auf. Diese sind typischerweise entnehmbar, damit sie beispielsweise nach einer Fahrt in der Wohnung eines Benutzers oder an dessen Arbeitsplatz aufgeladen werden können.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein entnehmbares Akkumulatorpaket für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug bereitzustellen, das besonders benutzerfreundlich ausgestaltet ist. Insbesondere soll es einfach aus dem Fahrzeug zu entnehmen sein. Ferner soll ein elektrisch antreibbares Fahrzeug mit einem derartigen Akkumulatorpaket angegeben werden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand gemäß der Patentansprüche 1 und 7. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein entnehmbares Akkumulatorpaket für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug angegeben, wobei das Akkumulatorpaket zumindest einen an einer ersten Seite des Akkumulatorpakets angeordneten Griff zum Entnehmen des Akkumulatorpakets aus dem Fahrzeug und zum Transportieren des Akkumulatorpakets aufweist. Ferner weist das Akkumulatorpaket zumindest ein an einer zweiten Seite des Akkumulatorpakets, die der ersten Seite gegenüberliegt, angeordnetes Arretierelement zum Arretieren des Akkumulatorpakets am Fahrzeug, wenn das Akkumulatorpaket in eine dafür vorgesehene Position am Fahrzeug gebracht wird, auf, sowie eine Verbindung zwischen dem Griff und dem zumindest einen Arretierelement zum Lösen der Arretierung, wobei die Verbindung geeignet ist, eine Bewegung des Griffes zum Entnehmen des Akkumulatorpakets auf das Arretierelement zu übertragen, um die Arretierung zu lösen. Ferner weist das Akkumulatorpaket einen Verbindungsbereich auf, in dem das Akkumulatorpaket mechanisch und elektrisch mit dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug verbindbar ist, wobei der Verbindungsbereich an der zweiten Seite des Akkumulatorpakets angeordnet ist.
Unter einem Akkumulatorpaket wird hier und im Folgenden ein wiederaufladbarer Speicher für elektrische Energie verstanden, insbesondere, aber nicht ausschließlich, ein elektrochemischer Speicher.
Das Akkumulatorpaket hat den Vorteil, dass es während des Betriebs des Fahrzeugs sicher am Fahrzeug arretiert ist, die Arretierung jedoch bei einem Entnehmen des Akkumulators automatisch gelöst wird. Ein Benutzer muss demnach lediglich das Akkumulatorpaket am Griff entnehmen, jedoch keine zusätzlichen Maßnahmen zum Lösen der Arretierung ergreifen.
Das Akkumulatorpaket ist somit besonders benutzerfreundlich und insbesondere einfach aus dem Fahrzeug entnehmbar. Dies ist besonders bei Kleinfahrzeugen wie Elektrorollern vorteilhaft, weil bei diesen die Akkumulatorpakete häufig, beispielsweise täglich oder sogar mehrmals täglich, entnommen werden, um sie im Haus aufzuladen und/oder zur Diebstahlsicherung. Ein schnelles, sicheres Lösen der Arretierung ist bei einem solchen Fahrzeug demnach besonders wichtig für die Benutzerfreundlichkeit.
Sowohl die mechanische Verbindung zwischen dem Akkumulatorpaket und dem Fahrzeug mittels des zumindest einen Arretierelements als auch die elektrische Verbindung erfolgt auf der zweiten Seite des Akkumulatorpakets, die dem Griff gegenüber liegt. An der zweiten Seite ist demnach sowohl das Arretierelement angeordnet als auch elektrische Anschlüsse. Das hat den Vorteil, dass die mechanische Arretierung in unmittelbarer Nähe der elektrischen Anschlüsse erfolgt und die mechanische Belastung der elektrischen Anschlüsse aufgrund von Hebelwirkungen somit gering gehalten wird. Dies ist insbesondere bei einem Fahrzeug, das ständigen Bewegungen ausgesetzt ist, vorteilhaft.
Gemäß einer Ausführungsform ist das zumindest eine Arretierelement als Riegel ausgebildet, der zumindest eine Arretierstellung, in der er in eine dafür vorgesehene Ausnehmung am Fahrzeug eingreifen kann, und zumindest eine gelöste Stellung aufweist, in der er nicht in die Ausnehmung am Fahrzeug eingreifen kann, wobei der Riegel durch Verschieben in seiner Längsrichtung aus der Arretierstellung in die gelöste Stellung bringbar ist und umgekehrt. Unter einer Arretierstellung wird dabei hier und im Folgenden eine Stellung verstanden, in der der zumindest eine Riegel ein unbeabsichtigtes Lösen des Akkumulatorpakets vom Fahrzeug verhindert, insbesondere indem er eine für ein Lösen notwendige Relativbewegung zwischen Akkumulatorpaket und Fahrzeug sperrt.
Ein derartiger Riegel stellt ein besonders einfaches und robustes Arretierelement dar. Gemäß einer Ausführungsform sind zwei als spiegelbildlich angeordnete Riegel ausgebildete Arretierelemente vorgesehen, die gegengleich in einander gegenüberliegende Ausnehmungen am Fahrzeug eingreifen können. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Haltekraft, die von den Arretierelementen aufgebracht werden muss, auf zwei robust ausgebildete Arretierelemente verteilt werden kann. Ihre spielesymmetrische Anordnung hat zudem den Vorteil, dass jeder Riegel über eine eigene mechanische Verbindung zu einem Griff betätigt werden kann, wobei jede der mechanischen Verbindungen auf einer Seite des Akkumulatorpakets angeordnet ist, so dass sich die beiden mechanischen Verbindung auf einander gegenüberliegenden Seiten des Akkumulatorpakets erstrecken. Bei einer solchen Ausführungsform ist die Kraftübertragung von dem zumindest einen Griff auf die Arretierelemente technisch besonders einfach umsetzbar.
Insbesondere kann das zumindest eine Arretierelement unmittelbar am Verbindungsbereich angeordnet sein. Dazu kann der Verbindungsbereich am Akkumulatorpaket oder am Fahrzeug beispielsweise eine Steckerbuchse umfassen, die zur mechanischen Verbindung mit dem zumindest einen Arretierelement geeignet ausgebildet ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Verbindung zwischen dem Griff und dem zumindest einen Arretierelement als elektronische Signalverbindung ausgebildet. Dazu ist im Bereich des Griffs ein Sensorelement angeordnet, das eine Berührung des Griffs oder die Ausübung einer Kraft auf den Griff oder die Annäherung einer Hand an den Griff detektiert, woraufhin ein Entriegelungssignal ausgegeben wird, das einen Aktor des zumindest einen Arretierelements zum Lösen der Verbindung zwischen Akkumulatorpaket und Fahrzeug ansteuert.
Alternativ kann die Verbindung zwischen dem Griff und dem zumindest einen Arretierelement als mechanische Verbindung ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil, dass die Verbindung sehr robust und gleichzeitig kostengünstig ausgebildet sein kann.
Die mechanische Verbindung zwischen dem zumindest einen Griff und dem zumindest einen Arretierelement kann insbesondere ein Gestänge mit Gelenken umfassen, das eine Bewegung des Griffes relativ zum Fahrzeug auf das zumindest eine Arretierelement überträgt.
Ein derartiges Gestänge kann robust ausgebildet sein und eignet sich auch für eine Übertragung von Bewegungen bzw. Kraft über eine weitere Strecke, beispielsweise auf eine andere Seite des Akkumulatorpakets, bzw. für eine Richtungsumlenkung.
Der Griff zum Entnehmen des Akkumulatorpakets und zum gleichzeitigen Lösen des Akkumulatorpakets von dem Fahrzeug kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass er zum Entnehmen des Akkumulatorpakets in eine Richtung vom Fahrzeug weg bewegt wird, beispielsweise nach oben. Diese Ausgestaltung erlaubt eine sehr einfache und intuitive Bedienung. Gemäß einer Ausführungsform ist das Akkumulatorpaket quaderförmig ausgebildet mit zwei einander gegenüberliegenden langen Seitenflächen und zwei einander gegenüberliegenden kurzen Seitenflächen sowie zwei einander gegenüberliegenden flächenmäßig größten Hauptseitenflächen. An einer ersten kurzen Seitenfläche ist ein einzelner Griff angeordnet, der sich über die gesamte Breite der Seitenfläche erstreckt. An der gegenüberliegenden zweiten kurzen Seitenfläche sind zwei als spiegelbildlich angeordnete Riegel ausgebildete Arretierelemente angeordnet. An den beiden einander gegenüberliegenden langen Seitenflächen erstrecken sich Verbindungsstangen eines Gestänges zur mechanischen Verbindung des Griffs mit den Arretierelementen über die gesamte Länge der langen Seitenflächen von der ersten kurzen Seitenfläche bis zur zweiten kurzen Seitenfläche. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass das Akkumulatorpaket die typische Quaderform aufweist, in herkömmlicher Weise an einem unteren Ende am Fahrzeug arretiert wird und am oberen Ende einen Griff zur Entnahme des Akkumulatorpakets aufweist. Das Akkumulatorpaket weist somit eine bewährte und gut handhabbare Form auf.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein elektrisch antreibbares Fahrzeug mit zumindest einem beschriebenen Akkumulatorpaket angegeben. Dabei weist das Fahrzeug einen Verbindungsbereich zur mechanischen und elektrischen Verbindung des zumindest einen Akkumulatorpakets mit dem Fahrzeug auf.
Das Fahrzeug, das insbesondere als Kleinfahrzeug, beispielsweise als Motorroller, ausgebildet sein kann, hat den Vorteil, dass das Akkumulatorpaket besonders einfach und sicher aus dem Fahrzeug entnommen werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Verbindungsbereich einen Aufnahmesockel, der die zumindest eine Ausnehmung zur Aufnahme des zumindest einen Arretierelements sowie eine weitere Ausnehmung zur Aufnahme eines Steckers für eine elektrische Verbindung zwischen dem Fahrzeug und dem Akkumulatorpaket aufweist. Insbesondere kann der Aufnahmesockel in eine dafür vorgesehene Ausnehmung am Akkumulatorpaket eingreifen, wenn das Akkumulatorpaket am Fahrzeug angeordnet ist.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass der Aufnahmesockel auch zum Schutz der elektrischen Anschlüsse am Fahrzeug dienen kann, wenn kein Akkumulatorpaket am Fahrzeug angeordnet ist. Gleichzeitig kann der Aufnahmesockel das Akkumulatorpaket am Fahrzeug ausrichten, so dass sowohl die elektrischen Verbindungselemente als auch die Arretierelemente in ihre vorgesehenen Positionen gebracht werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 : einen Längsschnitt durch ein an einem Fahrzeug angeordnetes Akkumulatorpaket gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; Figur 2: eine Detailansicht von Figur 1 ;
Figur 3: eine perspektivische Ansicht von Teilen des Akkumulatorpakets gemäß Figur 1 ; Figur 4: eine Detailansicht von Figur 3;
Figur 5: eine Ansicht der Unterseite des Akkumulatorpakets gemäß Figur 1 und Figur 6: eine schematische Darstellung des Arretiermechanism
Akkumulatorpakets gemäß Figur 1.
Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Schnitt in vertikaler Richtung (Längsrichtung) durch ein Akkumulatorpaket 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Akkumulatorpaket 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das insbesondere aus Metall und/oder Kunststoff ausgebildet sein kann und in dessen Innerem die nicht näher gezeigten Akkumulatorzellen angeordnet sind.
Das Akkumulatorpaket 1 ist quaderförmig ausgebildet und weist zwei einander gegenüberliegende lange Seitenflächen 15 und zwei einander gegenüberliegende kurze Seitenflächen 16, 17 auf, wobei die erste kurze Seitenfläche 16 als Deckel und die zweite kurze Seitenfläche 17 als Boden des Akkumulatorpakets 1 ausgebildet sind. An der ersten kurzen Seitenfläche 16 weist das Akkumulatorpaket 1 einen Griff 11 auf, an dem das Akkumulatorpaket 1 zur Entnahme aus dem Fahrzeug und zum Transport gefasst werden kann. Der Griff 11 ist in der gezeigten Ausführungsform anatomisch besonders günstig ausgebildet und weist eine halbrunde Unterseite 18 sowie eine ebene Oberseite 19 auf.
Das Akkumulatorpaket 1 weist einen Verbindungsbereich 3 auf, indem es mechanisch und elektrisch mit einem hier nicht gezeigten elektrisch antreibbaren Fahrzeug verbunden wird.
In dem Verbindungsbereich 3 wird das Akkumulatorpaket 1 mit dem Fahrzeug über eine Anzahl von Steckverbindungen zwischen einander entsprechenden Steckern 4 elektrisch verbunden. Über diese Steckverbindungen werden insbesondere die zum Antrieb des Fahrzeugs erforderliche elektrische Energie sowie auch Daten übertragen.
Am Fahrzeug fest angeordnet ist ein Aufnahmesockel 5, in dem die fahrzeugseitigen Stecker 4 bereitgestellt sind. Wenn das Akkumulatorpaket 1 an dem Fahrzeug angeordnet wird, so greift der Aufnahmesockel 5 in eine passende Ausnehmung 6 in dem Akkumulatorpaket 1 ein. Dadurch wird das Akkumulatorpaket 1 in Bezug auf das Fahrzeug ausgerichtet, so dass die Steckverbindungen geschlossen werden können. In dem Aufnahmesockel 5 sind ferner zwei einander gegenüberliegende seitliche Ausnehmungen 7 angeordnet. Die seitlichen Ausnehmungen 7 sind als horizontale Schlitze in Seitenwänden des Aufnahmesockels 5 ausgebildet. Sie dienen zur Aufnahme von zwei Riegeln 8, die spiegelbildlich von zwei einander gegenüberliegenden Seiten in die seitlichen Ausnehmungen 7 eingreifen und das Akkumulatorpaket 1 am Fahrzeug in seiner Betriebsposition arretieren. Die Riegel 8 dienen somit als Arretierelemente und sind in Bezug auf eine Längsachse L des Akkumulatorpakets 1 spiegelsymmetrisch angeordnet.
Ein Gestänge 9 stellt eine mechanische Verbindung zwischen dem Griff 11 und den Riegeln 8 her. Das Gestänge 9 umfasst in der gezeigten Ausführungsform zwei Seitenteile 10, die sich jeweils entlang der langen Seitenflächen 15 bis zu der den Boden des Akkumulatorpakets 1 bildenden zweiten kurzen Seitenfläche 17 erstrecken. Die Seitenteile 10 können entweder auf den langen Seitenflächen 15 außen aufliegen oder ganz oder teilweise in diesen versenkt verlaufen, wenn die langen Seitenflächen 15 dafür vorgesehene Ausnehmungen aufweisen. Das Gestänge 9 umfasst ferner über ein Gelenk 12 mit den Seitenteilen 10 verbundene Zwischenstücke 13 sowie die über ein weiteres Gelenk 12 mit den Zwischenstücken 13 verbundenen Riegel 8. Die Zwischenstücke 13 und die Riegel 8 verlaufen im Bereich des Bodens des Akkumulatorpakets 1. In der Oberseite des Aufnahmesockels ist eine weitere Ausnehmung 14 vorgesehen zum Durchführen der akkumulatorseitigen Stecker 4.
Zur Entnahme des Akkumulatorpakets 1 aus dem Fahrzeug wird der Griff 11 durch einen Benutzer ergriffen und in Richtung des Pfeils 20 nach oben gezogen. Diese Bewegung überträgt sich über die Seitenteile 10 und die Zwischenstücke 13 auf die Riegel 8, die dadurch aus den seitlichen Ausnehmungen 7 am Aufnahmesockel 5 gezogen werden. Damit ist die Arretierung des Akkumulatorpakets 1 am Fahrzeug gelöst und das Akkumulatorpaket 1 kann durch Anheben am Griff 11 entnommen werden.
Zum Anbringen des Akkumulatorpakets 1 an dem Fahrzeug wird das Akkumulatorpaket 1 an dem Griff 11 gehalten und abgesenkt. Die Riegel 8 sind dabei aufgrund des Gewichts des Akkumulatorpakets 1 zurückgezogen, befinden sich also nicht in ihrer Arretierstellung. Das Akkumulatorpaket 1 wird in die dafür vorgesehene Position am Fahrzeug gebracht, wobei der Aufnahmesockel 5 in die Ausnehmung 6 in dem Akkumulatorpaket 1 eingreift und die Steckverbindungen zwischen den Steckern 4 geschlossen oder zumindest ausgerichtet werden. Da zu diesem Zeitpunkt der Griff 11 noch oben gehalten ist, sind die Riegel 8 noch zurückgezogen und das Akkumulatorpaket 1 ist noch nicht am Fahrzeug arretiert.
Durch Niederdrücken des Griffes 11 in Richtung des Akkumulatorpakets 1 werden jedoch die Riegel 8 über die Seitenteile 10 und die Zwischenstücke 13 aufeinander zu bewegt und durchgreifen die seitlichen Ausnehmungen 7 am Aufnahmesockel 5. Dadurch arretieren sie das Akkumulatorpaket 1 an dem Fahrzeug und verhindern, dass es unbeabsichtigt in Richtung des Pfeils 20 bewegt wird. Erst durch eine erneute Betätigung des Griffs 11 wird die Arretierung wieder gelöst.
Die Figuren 3 und 4 zeigen schematisch lediglich den Mechanismus zum Arretieren und Lösen des Akkumulatorpakets 1 , wobei das Akkumulatorpaket 1 in dieser Ansicht der Übersichtlichkeit halber weggelassen wurde.
In dieser Ansicht ist die mechanische Verbindung zwischen Griff 11 und den als Arretierelementen dienenden Riegeln 8 besonders deutlich erkennbar.
Figur 5 zeigt eine Ansicht des Akkumulatorpakets 1 von der den Boden bildenden zweiten kurzen Seitenfläche 17 aus. In dieser Ansicht sind auch die zwei flächenmäßig größten Hauptseitenflächen 21 des Akkumulatorpakets 1 gezeigt. Ferner ist der Verbindungsbereich 3 mit den Steckern 4 gezeigt, der innerhalb der Ausnehmung 6 am Boden des Akkumulatorpakets 1 freiliegt. In der gezeigten Ausführungsform sind die Riegel 8 in ihrer Arretierstellung, d.h. sie ragen in die Ausnehmung 6 hinein und würden, wäre das Akkumulatorpaket 1 am Fahrzeug montiert, in die seitlich in Ausnehmungen 7 am Aufnahmesockel 5 eingreifen. In der gezeigten Ausführungsform weist das Akkumulatorpaket 1 an seiner zweiten kurzen Seitenfläche 17 ferner weitere Ausnehmungen 22 auf, die spiegelsymmetrisch zu der Längsachse L angeordnet sind und in denen die Zwischenstücke 13 freiliegen und beweglich sind.
Figur 6 zeigt schematisch den Arretiermechanismus des Akkumulatorpakets 1 in einer geöffneten Stellung (durchgezogene Linie) und in der Arretierstellung (gestrichelte Linie).
Während der Griff 10 lediglich in vertikaler Richtung bewegt wird, um das Akkumulatorpaket 1 zu lösen oder zu arretieren, bewegt sich der Riegel 8 lediglich in horizontaler Richtung. Um den Riegel 8 horizontal zu verschieben aufgrund der Vertikalbewegung des Griffs 10, ist das Zwischenstück 13 vorgesehen, das über die Gelenke 12 mit dem Riegel 8 und dem Griff 10 verbunden ist und das in der Arretierstellung waagerecht angeordnet ist, in der gelösten Stellung jedoch schräg verläuft, um den Versatz zwischen Griff 10 und Riegel 8 auszugleichen.
Anstelle des einzelnen Zwischenstücks 13 könnten in einer nicht gezeigten Ausführungsform auch mehrere, miteinander durch Gelenke verbundene Zwischenstücke vorgesehen sein.
Demnach kann das Akkumulatorpaket 1 zumindest ein dem zumindest einen Riegel 8 zugeordnetes Zwischenstück 13 aufweisen, das sowohl mit dem Griff 10 als auch mit dem Riegel 8 gelenkig verbunden ist und über das eine Vertikalbewegung des Griffs 10 in eine Horizontalbewegung des Riegels 8 umgesetzt wird, um den Riegel 8 aus einer gelösten Stellung in eine Arretierstellung zu überführen.
Bezugszeichenliste
1 Akkumulatorpaket
2 Gehäuse
3 Verbindungsbereich
4 Steckverbindung
5 Aufnahmesockel
6 Ausnehmung
7 seitliche Ausnehmung
8 Riegel
9 Gestänge
10 Seitenteil
11 Griff
12 Gelenk
13 Zwischenstück
14 weitere Ausnehmung
15 lange Seitenfläche
16 erste kurze Seitenfläche
17 zweite kurze Seitenfläche
18 Unterseite
19 Oberseite
20 Pfeil
21 Hauptseitenfläche
22 Ausnehmung
L Längsachse

Claims

Patentansprüche
1. Entnehmbares Akkumulatorpaket (1) für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug, wobei das Akkumulatorpaket (1) aufweist:
zumindest einen an einer ersten Seite des Akkumulatorpakets (1) angeordneten Griff (11) zum Entnehmen des Akkumulatorpakets (1) aus dem Fahrzeug und zum Transportieren des Akkumulatorpakets
(1);
zumindest ein an einer zweiten Seite des Akkumulatorpakets (2), die der ersten Seite gegenüberliegt, angeordnetes Arretierelement zum Arretieren des Akkumulatorpakets (1) am Fahrzeug, wenn das Akkumulatorpaket (1) in eine dafür vorgesehene Position am
Fahrzeug gebracht wird,
eine Verbindung zwischen dem Griff (11) und dem zumindest einen Arretierelement, wobei die Verbindung geeignet ist, eine Bewegung des Griffes (11) zum Entnehmen des Akkumulatorpakets (1) auf das Arretierelement zu übertragen, um die Arretierung zu lösen, sowie einen Verbindungsbereich (3), in dem das Akkumulatorpaket (1) mechanisch und elektrisch mit dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug verbindbar ist, wobei der Verbindungsbereich an der zweiten Seite des Akkumulatorpakets (1) angeordnet ist.
2. Entnehmbares Akkumulatorpaket (1) nach Anspruch 1 ,
wobei das zumindest eine Arretierelement als Riegel (8) ausgebildet ist, der zumindest eine Arretierstellung, in der er in eine dafür vorgesehene Ausnehmung (7) am Fahrzeug eingreifen kann, und zumindest eine gelöste Stellung aufweist, in der er nicht in die Ausnehmung (7) am
Fahrzeug eingreifen kann, wobei der Riegel (8) durch Verschieben in seiner Längsrichtung aus der Arretierstellung in die gelöste Stellung bringbar ist.
3. Entnehmbares Akkumulatorpaket (1) nach Anspruch 2, wobei zwei als spiegelbildlich angeordnete Riegel (8) ausgebildete Arretierelemente vorgesehen sind, die gegengleich in einander gegenüberliegende Ausnehmungen (7) am Fahrzeug eingreifen können.
4. Entnehmbares Akkumulatorpaket (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Arretierelemente am Verbindungsbereich (3) angeordnet sind.
5. Entnehmbares Akkumulatorpaket (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Verbindung zwischen dem Griff (11) und dem zumindest einen Arretierelement als elektronische Signalverbindung ausgebildet ist.
6. Entnehmbares Akkumulatorpaket (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Verbindung zwischen dem Griff (11) und dem zumindest einen
Arretierelement als mechanische Verbindung ausgebildet ist.
7. Entnehmbares Akkumulatorpaket (1) nach Anspruch 6,
wobei die mechanische Verbindung zwischen dem Griff (11) und dem zumindest einen Arretierelement ein Gestänge (9) mit Gelenken (12) umfasst, das eine Bewegung des Griffes (11) relativ zum Fahrzeug auf das zumindest eine Arretierelement überträgt.
8. Entnehmbares Akkumulatorpaket (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Griff (11) zum Entnehmen des Akkumulatorpakets (1) und zum gleichzeitigen Lösen des Akkumulatorpakets (1) von dem Fahrzeug in eine Richtung vom Fahrzeug weg bewegt wird.
9. Entnehmbares Akkumulatorpaket (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Akkumulatorpaket (1) quaderförmig ausgebildet ist mit zwei einander gegenüberliegenden langen Seitenflächen (15) und zwei einander gegenüberliegenden kurzen Seitenflächen (16, 17) sowie zwei flächenmäßig größten Hauptseitenflächen (21), wobei an einer ersten kurzen Seitenfläche (16) ein einzelner Griff (1 ) angeordnet ist, der sich über die gesamte Breite der Seitenfläche (16) erstreckt,
und wobei an der gegenüberliegenden zweiten kurzen Seitenfläche (17) zwei als spiegelbildlich angeordnete Riegel (8) ausgebildete
Arretierelemente angeordnet sind,
und wobei sich an den beiden einander gegenüberliegenden langen Seitenflächen (15) Verbindungsstangen eines Gestänges (9) zur mechanischen Verbindung des Griffs (11) mit den Arretierelementen über die gesamte Länge der langen Seitenflächen (15) von der ersten kurzen
Seitenfläche (16) bis zur zweiten kurzen Seitenfläche (17) erstrecken.
10. Elektrisch antreibbares Fahrzeug mit zumindest einem Akkumulatorpaket (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
wobei das Fahrzeug einen Verbindungsbereich (3) zur mechanischen und elektrischen Verbindung des zumindest einen Akkumulatorpakets (1) mit dem Fahrzeug aufweist.
11. Elektrisch antreibbares Fahrzeug nach Anspruch 10,
wobei der Verbindungsbereich (3) einen Aufnahmesockel (5) umfasst, der die zumindest eine Ausnehmung (7) zur Aufnahme des zumindest einen Arretierelements sowie eine weitere Ausnehmung (14) zur Aufnahme eines Steckers für eine elektrische Verbindung zwischen dem Fahrzeug und dem Akkumulatorpaket (1) aufweist.
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