WO2016110351A1 - Akkumulatormodul und stromversorgungseinheit mit mehreren akkumulatormodulen - Google Patents

Akkumulatormodul und stromversorgungseinheit mit mehreren akkumulatormodulen Download PDF

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WO2016110351A1
WO2016110351A1 PCT/EP2015/076395 EP2015076395W WO2016110351A1 WO 2016110351 A1 WO2016110351 A1 WO 2016110351A1 EP 2015076395 W EP2015076395 W EP 2015076395W WO 2016110351 A1 WO2016110351 A1 WO 2016110351A1
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WO
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accumulator
power supply
supply unit
accumulator module
modules
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Markus Liedel
Andreas Ewert
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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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
    • 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
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H01M50/516—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by welding, soldering or brazing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • 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 an accumulator module with at least one accumulator for the power supply of a power consumer. Furthermore, the invention relates to an interface for connecting an accumulator module with another accumulator module and a power supply unit comprising at least two accumulator modules. The invention also relates to a power consumer and a power supply system.
  • Hedge trimmers cordless drill, entertainment devices such as radios, music systems or televisions, portable computers, electrical
  • Utensils such as portable vacuum cleaners, lawnmower robots, fans, electric heaters and heating coils, mobile phones, flashlights or electric powered vehicles such as electric bikes, electric wheelbarrows and the like. It is known that such
  • Power consumers may have removable accumulator modules.
  • the invention relates to an accumulator module, which is electrically coupled to a second accumulator module for the addition of their capacitances and mechanically fastened thereto.
  • the voltage or the available current can be increased and in particular adapted to the needs of an electrical power consumer.
  • an operating time may be extended with a charge of the accumulator modules.
  • both the voltage and the available current of the resulting power supply unit can be increased or adjusted, especially with an even number of accumulator modules.
  • a power supply unit consisting of the
  • Accumulator modules is formed by the mechanical attachment of the accumulator modules to each other a stability sufficient to the
  • Accumulator modules in an operating situation mutually support such that for any of the accumulator modules, which is not attached to a power consumer, no further support or fastening means are required.
  • the type of electrical coupling is selectable in that it is possible to couple the accumulator modules such that voltage addition or current addition results.
  • Accumulator modules for example, be coupled to each other at different locations. It is also conceivable that the type of electrical coupling between parallel connection and series connection can be switched, in particular by means of a switch. If an accumulator module is optional for
  • connection of two justify istsan somebodyn of the connecting means may be provided to two poles of the accumulator module in two different types of connection, namely in a first connection type for series connection and in a second connection type for parallel connection.
  • first connection type for series connection
  • second connection type for parallel connection
  • the potentials of the poles are reversed at the contacting terminals compared to the first type of connection.
  • parallel connection the respective higher and lower potentials of several
  • each accumulator module has an internal short-circuit protection.
  • the electrical coupling can, but does not have to take place at the same time, in particular not simultaneously, with the mechanical fastening process to; however, a common mechanical and electrical
  • the accumulator modules can be plugged together.
  • a section of an accumulator module can embrace a section of the other accumulator module.
  • one section of an accumulator module is in a recess of the other
  • Inserted accumulator module It is also conceivable to mechanically lock the accumulator modules in the assembled state, so that they can not be separated from one another without unlocking.
  • the mechanical connection and the electrical coupling are produced by the plugging and / or locking.
  • an adapter for mechanically connecting and / or electrically coupling differently designed accumulator modules It is also conceivable to produce the mechanical connection as a clamping connection. In this case, in particular, a protruding section of a connection device of one of the accumulator modules can be clamped in a depression of the accumulator module to be connected thereto.
  • the accumulator module has two
  • Accumulator module or electrically and mechanically connectable to a power consumer.
  • a modular system in which accumulator modules can be connected to each other or to a power consumer.
  • Accumulator module in particular on opposite sides of the accumulator, each arranged at least one connecting device. In this way, several accumulator modules can become one
  • Power supply stacked or connected to a block.
  • more than two accumulator modules can be used.
  • a plurality of connection devices on one side of the accumulator module.
  • accumulator modules for example, to a Akkumulatorriegel are connected by facing the connecting means provided sides of the accumulator modules each face each other and are connected to the first and the second connection means of an accumulator module in each case another accumulator module or a power consumer.
  • a row or a bar results from mutually opposite and mutually connected accumulator modules.
  • the latter in addition to the one or more connecting devices, has a charging connection, via which the accumulator module or a power supply unit, of which the
  • Accumulator module forms a part, is rechargeable.
  • Charging port designed in the form of a USB interface.
  • the interface of the charging port is from the interface, which is the
  • Connection device forms, different. However, it is also conceivable, an accumulator module or a power supply unit via a
  • Accumulator be mechanically connected.
  • an accumulator module which has a capacity of between 100 and 160 Wh.
  • two such accumulator modules can be arranged for power supply to an electrically driven vehicle, in particular to an electric bicycle.
  • the accumulator modules are removable from the electric bicycle. This has the advantage of having two single, smaller ones
  • Accumulator modules for transporting the electric bicycle can be removed during a flight from the electric bicycle and taken as hand luggage.
  • the danger that emanates from accumulator modules in a flight is due to the possibility of surveillance by the traveler and in addition by a so-enabled spatial and electrical separation of the
  • Accumulator modules significantly reduced from each other. By combining two accumulator modules with a respective capacity of 100 to 160 Wh, an acceptable range of the electric bicycle is achieved.
  • a connecting device for connecting two accumulator modules is proposed.
  • two matching connecting devices to each one of Connecting parts can be made to have at least two
  • Accumulator modules are connected to a power supply unit.
  • the accumulator modules are mechanically fastened to one another and electrically coupled to one another by means of the connecting device.
  • the connecting device to mechanical fastening means and
  • the connecting device may alternatively or additionally to the connection of an accumulator module with a
  • connection device can be arranged on a power consumer. It is conceivable one
  • a power supply unit which comprises at least two accumulator modules according to one of the embodiments described above.
  • the accumulator modules are electrically coupled to each other and mechanically fastened to each other, for which purpose a connecting device is arranged on each of the accumulator modules.
  • the accumulator modules form at least a part of
  • Power supply unit but preferably the entire
  • the connecting devices cause the electrical
  • Power supply unit can be extended by more accumulator modules, the power supply unit in addition to one or more
  • Connecting device may be formed between accumulator modules.
  • the power supply unit is designed as a block or stack or latch of accumulator modules.
  • Power unit can be handled as a single, independent element.
  • a high degree of flexibility can be achieved in that the accumulator modules can be combined in a mechanically different manner so that different forms of the power supply unit result.
  • the accumulator modules are individually interchangeable. This has the Advantage that individual accumulator modules can be replaced if they are defective, so that the overall function of the power supply unit can be maintained at low cost.
  • the accumulator modules can be connected in series in the power supply unit and / or
  • the individual accumulator modules by means of interconnection in the
  • Power supply unit for supplying power and / or voltage to an electrical connection of the power supply unit connected, wherein the interconnection of the accumulator modules determines whether their current or voltage or both are added to the terminal.
  • Power supply unit may be constructed in the manner of a modular system of the same and / or different accumulator modules. Also conceivable are pure interconnection or connection modules without their own
  • the power supply unit is constructed with identical or identical accumulator modules, which preferably all have the same connection device.
  • the power supply unit is constructed with identical or identical accumulator modules, which preferably all have the same connection device.
  • Accumulator modules all have the same capacity. For example, then a replacement accumulator module can be kept, which is a defective
  • the accumulator modules are mechanically connected to one another by being stuck together.
  • the accumulator modules can be without
  • the accumulator modules lock or jam together such that unintentional release of the accumulator modules from each other
  • the power supply unit has a charging connection, which is designed in particular as a USB interface.
  • the charging connection is preferably arranged on one of the accumulator modules.
  • a further embodiment of the power supply unit has a plurality, for example more than ten accumulator modules, resulting in a very flexible and fine adjustability of the capacity and voltage of the power supply unit. The accumulator modules can be compared to the
  • the power consumer is a muscle power and / or electrically driven vehicle, such as an electric bicycle. Due to the flexibly buildable power supply unit such a vehicle or other power consumers can be offered inexpensively with one or a few accumulator modules.
  • Retrofitting further accumulator modules in the power supply unit, the duration of use or the range or possibly by a higher voltage, the power consumption of the power or the vehicle can be increased.
  • the weight of a power consumer can be reduced, in particular a vehicle by individual
  • Accumulator modules are removed from the power supply unit, for example, if it is known that no long period of use or long reach is needed. In this way, you can temporarily save weight and use the vehicle more efficiently. Through a change in the
  • the roadholding of a vehicle can be changed and optimized, in particular, by omitting the accumulator module arranged at the top.
  • the power consumer has a
  • Connection device which is also used between accumulator modules of the power supply unit. In this way, there is a high degree of flexibility in the possibilities of connecting individual
  • Accumulator modules to a power supply unit.
  • it is proposed to supply an electric bicycle with two accumulators, each having a capacity of between 100 and 160 Wh, which are connected to a power supply unit.
  • the advantages are described above with respect to such accumulator modules.
  • a power supply system which comprises at least two different power consumers, which can be connected to a power supply unit according to the invention via one of the above-described connecting devices. In this way, a power supply unit at different
  • Power consumers are used. As a result, an increased use of the power supply unit and thus a better use of the capital tied up in it is possible.
  • the flexible design of the power supply unit also power consumers can be supplied with different power and voltage requirements, which further increases the flexibility.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the power supply unit, in the three
  • Accumulator modules are stacked and connected to a terminal of a power consumer
  • FIG. 2 shows an embodiment of the power supply unit, in the four
  • FIG. 3 shows an embodiment of the power supply unit, in the four
  • Accumulator modules are connected to a latch and connected to a terminal of a power consumer, and
  • Figure 4 a muscle powered and / or electrically driven bicycle with a
  • FIG. 1 shows schematically a cross section through a stack
  • the accumulator modules 4a, 4b, 4c are constructed identically. They have the same capacity.
  • Accumulator modules 4a, 4b and 4c has a female connector 1 1a and a male connector.
  • Connecting device 1 1a and the male connecting device 1 1 b are arranged on opposite sides of the accumulator modules 4 a, 4 b and 4 c.
  • a male connecting device 11b engages in a female connecting device 11a, whereby the accumulator modules 4a, 4b and 4c are mechanically fastened to one another and electrically coupled.
  • the electrical connection is not explicitly shown. It is realized via connection contacts.
  • Power supply device 4 is connected via two connecting devices 1 1a, 1 1 b with a schematically illustrated connection device 3 of a power consumption, not shown.
  • the connecting devices 1 1a, 11b are identical to the other connecting devices 11a, 11b formed between the accumulator modules 4a, 4b and 4c. The power consumer can thus be supplied from the accumulator modules 4a, 4b, 4c.
  • Power supply device 4 can by one or more more
  • Power supply device 4 can be stacked.
  • the existing power supply unit 4 can be connected via the female part 11 a of a connecting device of the uppermost accumulator module.
  • For charging all accumulator modules 4a, 4b and 4c has the
  • Accumulator module 4a has a charging port 10.
  • Figure 2 shows schematically a cross section through a block
  • Accumulator modules 4a, 4b, 4c and 4d which are constructed identically. They are connected by means of connecting devices 11 a, 11 b to a power supply unit 4.
  • Each of the accumulator modules 4a, 4b, 4c and 4d has two female connectors 11a and two male connectors 11b which are complementary to each other. In the illustrated construction, each of the
  • Accumulator modules 4a, 4b, 4c and 4d via two connecting devices 1 1a, 11b connected. Respectively on opposite sides of the accumulator modules 4a, 4b, 4c and 4d are each a male
  • the accumulator modules 4a, 4b, 4c and 4d are preferably arranged on the corners of an imaginary square, so that imaginary
  • Connecting lines from an accumulator module 4a, 4b, 4c and 4d to its neighbors, with which it is connected via connecting means 11, are at an angle of at least approximately 90 °.
  • Accumulator module 4a is connected to a connection device 3 of a power consumer, not shown, via connecting devices 1a, 11b.
  • This connection device 1 1a of the power consumer is identical to the other connection means 11 a inside the block, which forms the power supply unit 4.
  • One of the accumulator modules 4a, 4b, 4c and 4d may have a charging connection, not shown.
  • one of the free connection devices 1 1a, 11b which are not connected to another accumulator module, can be connected to a complementary charging plug (not shown) for charging.
  • a complementary charging plug not shown
  • further accumulator modules can be attached to the free connection devices 1 1a, 11b in order to expand the block and thus the capacity of the power supply unit 4. It is also conceivable to take one or two of the accumulator modules.
  • the above structure of the power supply device can be changed. It is conceivable in the same structure interconnection modules through
  • FIG 3 shows schematically a cross section through a power supply unit 4, which is constructed in the form of a bolt.
  • the power supply unit 4 has four accumulator modules 4a, 4b, 4c and 4d, which are of identical construction. Each of these accumulator modules 4a, 4b, 4c and 4d carries on one of its
  • Accumulator modules 4a, 4b, 4c and 4d are aligned.
  • the accumulator modules 4a, 4b, 4c and 4d are staggered to each other so that they form a latch.
  • At one end of the bolt is a free female connector 11 a and at the other end a free male connector 1 1 b arranged. With one of these free connection devices 11 a, 11 b may be connected to a connection device 3 of a power consumer, not shown.
  • One of the accumulator modules 4a, 4b, 4c and 4d may have a charging connection, not shown.
  • FIG. 4 shows a muscle power and / or electrically driven bicycle 1 in a view.
  • the bicycle 1 has a central drive unit 2, which is supplied with power by a power supply unit 4.
  • the drive unit 2 is connected in this example with pedal cranks 7 and 8 and transmits their power via a chain 5 and a sprocket 6 on the rear wheel 9.
  • Power supply unit 4 comprises two accumulator modules 4a and 4b. These two accumulator modules 4a, 4b are electrically coupled via two connecting devices, which are designated together by the reference numeral 11, and mechanically fastened to one another.
  • the bicycle 1 has a connection device 3, which in the example shown is connected to the bicycle frame 12. At this, the power supply unit 4 via another, identical
  • Connecting means 1 1 are mechanically fastened, wherein it is also electrically coupled to the bicycle 1.
  • the shown arrangement of the power supply unit 4 makes it easy to remove the battery modules 4a and 4b from the bicycle 1.
  • the connecting devices are designed to be easily detachable.
  • the accumulator modules 4a and 4b can be separated from each other, so that they can be stowed individually in the hand luggage, for example, in a flight of a user of the bicycle.
  • the bicycle 1 then has no accumulator modules more and can safely in one

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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Akkumulatormodul (4a, 4b, 4c, 4d) mit wenigstens einem Akkumulator zur Stromversorgung eines elektrischen Stromverbrauchers (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Akkumulatormodul (4a, 4b, 4c, 4d) zur Verbindung mit einem weiteren Akkumulatormodul (4a, 4b, 4c, 4d) eine mechanische und elektrische Verbindungseinrichtung (11 a, 11 b) aufweist, wobei das Akkumulatormodul (4a, 4b, 4c, 4d) mittels der Verbindungseinrichtung (11 a, 11 b) mit dem weiteren Akkumulatormodul (4a, 4b, 4c, 4d) elektrisch koppelbar und mechanisch daran befestigbar ist, so dass die elektrische Kapazität des Akkumulatormoduls (4a, 4b, 4c, 4d) mit der elektrischen Kapazität des weiteren Akkumulatormoduls (4a, 4b, 4c, 4d) unter Bildung einer elektrischen und mechanischen Stromversorgungseinheit (4) mit dem weiteren Akkumulatormodul (4a, 4b, 4c, 4d) vereint wird.

Description

Beschreibung Titel
Akkumulatormodul und Stromversorgungseinheit mit mehreren
Akkumulatormodulen
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Akkumulatormodul mit wenigstens einem Akkumulator zur Stromversorgung eines Stromverbrauchers. Weiter betrifft die Erfindung eine Schnittstelle zur Verbindung eines Akkumulatormoduls mit einem anderen Akkumulatormodul sowie eine Stromversorgungseinheit, die wenigstens zwei Akkumulatormodule umfasst. Die Erfindung betrifft außerdem einen Stromverbraucher und ein Stromversorgungssystem.
Im Stand der Technik ist es bekannt, einen Stromverbraucher mittels eines Akkumulatormoduls mit elektrischer Energie zu versorgen. Beispiele für solche Anwendungen sind etwa elektrisch betriebene und mittels eines Akkumulators mit Energie versorgbare Handarbeitswerkzeuge wie etwa elektrische
Heckenscheren, Akku-Bohrschrauber, Unterhaltungsgeräte wie Radios, Musikanlagen oder Fernseher, tragbare Computer, elektrische
Gebrauchsgegenstände wie etwa tragbare Staubsauger, Rasenmäherroboter, Lüfter, elektrische Heizungen und Heizwendel, Mobiltelefone, Taschenlampen oder elektrisch antreibbare Fahrzeuge, wie etwa Elektrofahrräder, elektrische Schubkarren und dergleichen mehr. Es ist bekannt, dass solche
Stromverbraucher entnehmbare Akkumulatormodule aufweisen können.
Typischerweise gehört aufgrund unterschiedlicher erforderlicher Kapazitäten und Spannungen zu jedem Stromverbraucher ein passendes Akkumulatormodul. Nachteilig am Stand der Technik ist, dass die Akkumulatormodule in vielen Fällen nur selten genutzt werden und nicht anderweitig verwendet werden können.
Offenbarung der Erfindung Gegenstand der Erfindung ist ein Akkumulatormodul, welches mit einem zweiten Akkumulatormodul zur Addition von deren Kapazitäten elektrisch koppelbar und daran mechanisch befestigbar ist. Auf diese Weise kann die Spannung oder die verfügbare Stromstärke erhöht und insbesondere an den Bedarf eines elektrischen Stromverbrauchers angepasst werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine Betriebszeit mit einer Ladung der Akkumulatormodule verlängert werden. Im Falle der Verwendung von mehr als zwei Akkumulatormodulen können sowohl die Spannung als auch die verfügbare Stromstärke der sich ergebenden Stromversorgungseinheit erhöht bzw. angepasst werden, insbesondere bei einer geradzahligen Anzahl von Akkumulatormodulen.
Vorzugsweise hat eine Stromversorgungseinheit, die aus den
Akkumulatormodulen gebildet ist, durch die mechanische Befestigung der Akkumulatormodule aneinander eine Stabilität, die dazu ausreicht, die
Akkumulatormodule in einer Betriebssituation gegenseitig derart zu stützen, dass für eines der Akkumulatormodule, welches nicht an einem Stromverbraucher befestigt ist, keine weiteren Stütz- oder Befestigungsmittel erforderlich sind. Vorzugsweise ist die Art der elektrischen Kopplung dahingehend auswählbar, dass es möglich ist, die Akkumulatormodule derart zu koppeln, dass sich eine Spannungsaddition oder eine Stromaddition ergibt. Dazu können die
Akkumulatormodule beispielsweise an verschiedenen Stellen miteinander koppelbar sein. Es ist auch denkbar, dass die Art der elektrischen Kopplung zwischen Parallelschaltung und Reihenschaltung umschaltbar ist, insbesondere mittels eines Schalters. Wenn ein Akkumulatormodul wahlweise zur
Parallelschaltung und zur Reihenschaltung vorgesehen ist, kann die Verbindung von zwei Kontaktierungsanschlüssen der Verbindungseinrichtung zu zwei Polen des Akkumulatormoduls in zwei verschiedenen Verbindungsarten vorgesehen sein, nämlich in einer ersten Verbindungsart für Reihenschaltung und in einer zweiten Verbindungsart für Parallelschaltung. Bei der zweiten Verbindungsart liegen die Potenziale der Pole im Vergleich zu der ersten Verbindungsart vertauscht an den Kontaktierungsanschlüssen an. Bei einer Parallelschaltung werden die jeweils höheren und niedrigeren Potenziale mehrerer
Akkumulatormodule zusammengeschaltet, während bei einer Reihenschaltung jeweils verschiedene Potenziale zusammengeschaltet werden. Vorzugsweise weist jedes Akkumulatormodul eine interne Kurzschlusssicherung auf. Die elektrische Kopplung kann, muss jedoch nicht zugleich, insbesondere nicht gleichzeitig, mit dem mechanischen Befestigungsvorgang zur stattfinden; allerdings wird ein gemeinsamer mechanischer und elektrischer
Verbindungsvorgang bevorzugt.
Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
In einer Ausführungsform können die Akkumulatormodule aneinander gesteckt werden. Dazu kann insbesondere ein Abschnitt eines Akkumulatormoduls einen Abschnitt des anderen Akkumulatormoduls umgreifen. Insbesondere ist ein Abschnitt eines Akkumulatormoduls in eine Vertiefung des anderen
Akkumulatormoduls eingebracht. Denkbar ist weiter, die Akkumulatormodule im zusammengesteckten Zustand mechanisch zu verriegeln, sodass sie nicht ohne Entriegelung voneinander getrennt werden können. Vorzugsweise werden durch das Anstecken und/oder das Verriegeln die mechanische Verbindung und die elektrische Kopplung hergestellt. Es ist denkbar, zum mechanischen Verbinden und/oder elektrischen Koppeln verschieden ausgeführter Akkumulatormodule einen Adapter zu verwenden. Es ist weiter denkbar, die mechanische Verbindung als Klemmverbindung herzustellen. Dabei kann insbesondere ein vorstehender Abschnitt einer Verbindungseinrichtung eines der Akkumulatormodule in einer Vertiefung des damit zu verbindenden Akkumulatormoduls geklemmt sein.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Akkumulatormodul zwei
Verbindungseinrichtungen auf, mit denen es jeweils mit einem anderen
Akkumulatormodul oder mit einem Stromverbraucher elektrisch und mechanisch verbindbar ist. Auf diese Weise entsteht ein Baukastensystem, bei welchem Akkumulatormodule miteinander oder mit einem Stromverbraucher verbunden werden können.
In einer weiteren Ausführungsform ist auf verschiedenen Seiten des
Akkumulatormoduls, insbesondere auf einander gegenüberliegenden Seiten des Akkumulator, jeweils wenigstens eine Verbindungseinrichtung angeordnet. Auf diese Weise können mehrere Akkumulatormodule zu einer
Stromversorgungseinheit gestapelt oder zu einem Block verbunden werden. Dabei können mehr als zwei Akkumulatormodule zum Einsatz kommen.
In einer weiteren Ausführungsform wird vorgeschlagen, auf einer Seite des Akkumulatormoduls mehrere Verbindungseinrichtungen anzuordnen. Mehrere solcher Akkumulatormodule können beispielsweise zu einem Akkumulatorriegel verbunden werden, indem mit den Verbindungseinrichtungen versehene Seiten der Akkumulatormodule jeweils einander zugewandt werden und mit der ersten und der zweiten Verbindungseinrichtung eines Akkumulatormoduls jeweils ein anderes Akkumulatormodul oder ein Stromverbraucher verbunden werden. So ergibt sich eine Reihe bzw. ein Riegel aus einander gegenüberliegenden und miteinander verbundenen Akkumulatormodulen.
In einer weiteren Ausführungsform des Akkumulatormoduls weist dieses zusätzlich zu der oder den Verbindungseinrichtungen einen Ladeanschluss auf, über den das Akkumulatormodul oder eine Stromversorgungseinheit, von der das
Akkumulatormodul einen Teil bildet, aufladbar ist. Bevorzugt ist der
Ladeanschluss in Form einer USB-Schnittstelle ausgeführt. Insbesondere ist die Schnittstelle des Ladeanschlusses von der Schnittstelle, welche die
Verbindungseinrichtung bildet, verschieden. Es ist jedoch auch denkbar, ein Akkumulatormodul oder eine Stromversorgungseinheit über eine
Verbindungseinrichtung zu laden. Dazu muss ein entsprechender Ladestecker nicht oder nicht in der gleichen Weise wie ein Akkumulatormodul mit dem
Akkumulatormodul mechanisch verbindbar sein. In einer weiteren Ausführungsform wird ein Akkumulatormodul vorgeschlagen, welches eine Kapazität zwischen 100 und 160 Wh aufweist. Insbesondere können zwei solcher Akkumulatormodule zur Stromversorgung an einem elektrisch antreibbaren Fahrzeug angeordnet sein, insbesondere an einem Elektrofahrrad. Besonders bevorzugt sind die Akkumulatormodule von dem Elektrofahrrad abnehmbar. Dies hat den Vorteil, dass zwei einzelne, kleinere
Akkumulatormodule zum Transport des Elektrofahrrades bei einem Flug von dem Elektrofahrrad abgenommen und als Handgepäck mitgenommen werden können. Die Gefahr, die von Akkumulatormodulen bei einem Flug ausgeht, ist durch die Möglichkeit der Überwachung durch den Reisenden sowie zusätzlich durch eine so ermöglichte räumliche und elektrische Trennung der
Akkumulatormodule voneinander erheblich verringert. Durch die Kombination von zwei Akkumulatormodulen mit einer jeweiligen Kapazität von 100 bis 160 Wh wird eine akzeptable Reichweite des Elektrofahrrades erreicht.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Verbindungseinrichtung zum Verbinden von zwei Akkumulatormodulen vorgeschlagen. Mittels zweier zueinander passender Verbindungseinrichtungen an je einem der zu verbindenden Teile kann bewirkt werden, dass wenigstens zwei
Akkumulatormodule zu einer Stromversorgungseinheit verbunden werden. Dazu werden mittels der Verbindungseinrichtung die Akkumulatormodule mechanisch aneinander befestigt und elektrisch miteinander gekoppelt. Insbesondere weist die Verbindungseinrichtung dazu mechanische Befestigungsmittel und
Kontaktierungsanschlüsse auf. Die Verbindungseinrichtung kann alternativ oder zusätzlich zur Verbindung eines Akkumulatormoduls mit einem
Stromverbraucher verwendet werden. Dazu kann eine Verbindungseinrichtung an einem Stromverbraucher angeordnet sein. Es ist denkbar, eine
Verbindungseinrichtung als männliche Version und eine dazu komplementäre als weibliche Version auszuführen.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Stromversorgungseinheit vorgeschlagen, welche wenigstens zwei Akkumulatormodule gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen umfasst. Die Akkumulatormodule sind elektrisch miteinander gekoppelt und mechanisch aneinander befestigt, wozu je eine Verbindungseinrichtung an jedem der Akkumulatormodule angeordnet ist. Die Akkumulatormodule bilden zumindest einen Teil der
Stromversorgungseinheit, vorzugsweise jedoch die gesamte
Stromversorgungseinheit. Die Verbindungseinrichtungen bewirken die elektrische
Kopplung und die mechanische Befestigung. Damit ein Stromverbraucher mit elektrischer Energie aus der Stromversorgungseinheit versorgt oder die
Stromversorgungseinheit um weitere Akkumulatormodule erweitert werden kann, weist die Stromversorgungseinheit zusätzlich zu einer oder mehreren
Verbindungseinrichtungen zwischen Akkumulatormodulen der
Stromversorgungseinheit auch eine Verbindungseinrichtung zu der
Stromversorgungseinheit auf. Diese kann von demselben Typ wie die
Verbindungseinrichtung zwischen Akkumulatormodulen ausgebildet sein.
Vorzugsweise wird mit den gekoppelten Akkumulatormodulen ein einziges Gerät versorgt. Vorzugsweise ist die Stromversorgungseinheit als Block oder Stapel oder Riegel aus Akkumulatormodulen ausgebildet. Durch die mechanische Befestigung der Akkumulatormodule aneinander kann die
Stromversorgungseinheit als ein einzelnes, unabhängiges Element gehandhabt werden. In Varianten kann eine hohe Flexibilität erreicht werden, indem die Akkumulatormodule auf mechanisch verschiedene Weise kombinierbar sind, so dass sich verschiedene Formen der Stromversorgungseinheit ergeben.
Bevorzugt sind die Akkumulatormodule einzeln austauschbar. Dies hat den Vorteil, dass einzelne Akkumulatormodule getauscht werden können, wenn diese defekt sind, so dass die Gesamtfunktion der Stromversorgungseinheit mit geringen Kosten aufrechterhalten werden kann. Die Akkumulatormodule können in der Stromversorgungseinheit in einer Reihenschaltung und/oder
Parallelschaltung miteinander verschaltet sein. Vorzugsweise werden die einzelnen Akkumulatormodule mittels Verschaltung in der
Stromversorgungseinheit zur Lieferung von Strom und/oder Spannung an einen elektrischen Anschluss der Stromversorgungseinheit angebunden, wobei die Verschaltung der Akkumulatormodule darüber bestimmt, ob deren Strom oder deren Spannung oder beides an dem Anschluss addiert sind. Die
Stromversorgungseinheit kann in der Art eines Baukastensystems aus gleichen und/oder verschiedenen Akkumulator-Bausteinen aufgebaut sein. Denkbar sind außerdem reine Verschaltungs- oder Anschlussbausteine ohne eigenen
Akkumulator.
In einer Ausführungsform der Stromversorgungseinheit ist diese mit gleichartigen oder identischen Akkumulatormodulen aufgebaut, die bevorzugt alle dieselbe Verbindungseinrichtung aufweisen. Vorzugsweise weisen die
Akkumulatormodule alle dieselbe Kapazität auf. Beispielsweise kann dann ein Ersatz-Akkumulatormodul vorgehalten werden, das ein defektes
Akkumulatormodul an beliebiger Stelle in der Stromversorgungseinheit ersetzen kann.
In einer weiteren Ausführungsform der Stromversorgungseinheit sind die Akkumulatormodule durch Aneinanderstecken mechanisch miteinander verbunden. Vorzugsweise lassen sich die Akkumulatormodule ohne
Werkzeugeinsatz miteinander verbinden und voneinander lösen. Vorzugsweise verriegeln oder verklemmen sich die Akkumulatormodule miteinander derart, dass ein ungewolltes Lösen der Akkumulatormodule voneinander
unwahrscheinlich oder nicht möglich ist.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Stromversorgungseinheit einen Ladeanschluss auf, der insbesondere als USB-Schnittstelle ausgebildet ist. Vorzugsweise ist der Ladeanschluss an einem der Akkumulatormodule angeordnet. Eine weitere Ausführungsform der Stromversorgungseinheit weist ein Vielzahl, z.B. mehr als zehn Akkumulatormodule auf, sodass sich eine sehr flexible und feine Einstellbarkeit der Kapazität und Spannung der Stromversorgungseinheit ergibt. Die Akkumulatormodule können im Vergleich zu der
Stromversorgungseinheit klein ausgeführt sein.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Stromverbraucher
vorgeschlagen, welcher mit einer Stromversorgungseinheit nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen betreibbar ist. Dazu ist der Stromverbraucher mit der Stromversorgungseinheit über eine
Verbindungseinrichtung in einer der vorstehend beschriebenen
Ausführungsformen verbindbar. Insbesondere ist der Stromverbraucher ein mit Muskelkraft und/oder elektrisch antreibbares Fahrzeug, beispielsweise ein Elektrofahrrad. Durch die flexibel aufbaubare Stromversorgungseinheit kann ein solches Fahrzeug oder auch ein anderer Stromverbraucher kostengünstig mit einem oder wenigen Akkumulatormodule angeboten werden. Durch die
Nachrüstung weiterer Akkumulatormodule in der Stromversorgungseinheit kann die Benutzungsdauer bzw. die Reichweite oder denkbarerweise auch durch eine höhere Spannung die Leistung des Stromverbrauches bzw. des Fahrzeugs erhöht werden. Insbesondere kann das Gewicht eines Stromverbrauchers reduziert werden, insbesondere eines Fahrzeug, indem einzelne
Akkumulatormodule aus der Stromversorgungseinheit entfernt werden, beispielsweise wenn bekannt ist, dass keine lange Benutzungsdauer oder große Reichweite gebraucht wird. Auf diese Weise kann temporär Gewicht eingespart und das Fahrzeug effizienter eingesetzt werden. Durch eine Veränderung des
Massenschwerpunktes aufgrund einer anders aufgebauten
Stromversorgungseinheit kann die Straßenlage eines Fahrzeugs verändert und optimiert werden, insbesondere, indem oben angeordnete Akkumulatormodul weggelassen werden.
In einer Ausführungsform weist der Stromverbraucher eine
Verbindungseinrichtung auf, welche auch zwischen Akkumulatormodulen der Stromversorgungseinheit eingesetzt ist. Auf diese Weise ergibt sich eine hohe Flexibilität bei den Möglichkeiten der Verbindung von einzelnen
Akkumulatormodulen zu einer Stromversorgungseinheit. In einer Ausführungsform wird vorgeschlagen, ein Elektrofahrrad mit zwei Akkumulatoren mit jeweils einer Kapazität zwischen 100 bis 160 Wh, die zu einer Stromversorgungseinheit verbunden sind, zu versorgen. Die Vorteile sind obenstehend in Bezug auf derartige Akkumulatormodule beschrieben.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Stromversorgungssystem vorgeschlagen, welches zumindest zwei verschiedene Stromverbraucher umfasst, welche mit einer Stromversorgungseinheit nach der Erfindung über eine der vorstehend beschriebenen Verbindungseinrichtungen verbindbar sind. Auf diese Weise kann eine Stromversorgungseinheit an verschiedenen
Stromverbrauchern eingesetzt werden. Dadurch ist ein verstärkter Einsatz der Stromversorgungseinheit und somit eine bessere Nutzung des darin gebundenen Kapitals möglich. Durch den flexiblen Aufbau der Stromversorgungseinheit können außerdem Stromverbraucher mit unterschiedlichen Ansprüchen an Strom und Spannung versorgt werden, was die Flexibilität weiter erhöht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist:
Figur 1 eine Ausführungsform der Stromversorgungseinheit, in der drei
Akkumulatormodule gestapelt und mit einem Anschluss eines Stromverbrauchers verbunden sind,
Figur 2 eine Ausführungsform der Stromversorgungseinheit, in der vier
Akkumulatormodule zu einem Block verbunden und mit einem Anschluss eines Stromverbrauchers verbunden sind, Figur 3 eine Ausführungsform der Stromversorgungseinheit, in der vier
Akkumulatormodule zu einem Riegel verbunden und mit einem Anschluss eines Stromverbrauchers verbunden sind, und
Figur 4 ein mit Muskelkraft und/oder elektrisch antreibbares Fahrrad mit einer
Stromversorgungseinheit nach der Erfindung.
Ausführungsform der Erfindung Figur 1 zeigt schematisch einen Querschnitt durch einen Stapel aus
Akkumulatormodulen 4a, 4b, 4c. Die Akkumulatormodule 4a, 4b, 4c sind identisch aufgebaut. Sie haben dieselbe Kapazität. Jedes der
Akkumulatormodule 4a, 4b und 4c weist eine weibliche Verbindungseinrichtung 1 1a und eine männlichen Verbindungseinrichtung auf. Die weibliche
Verbindungseinrichtung 1 1a und die männliche Verbindungseinrichtung 1 1 b sind an einander gegenüberliegenden Seiten der Akkumulatormodule 4a, 4b und 4c angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform einer Stromversorgungseinheit 4 mit gestapelten Akkumulatormodulen 4a, 4b, 4c greift jeweils eine männliche Verbindungseinrichtung 11 b in eine weibliche Verbindungseinrichtung 11 a ein, wodurch die Akkumulatormodule 4a, 4b und 4c mechanisch aneinander befestigt und elektrisch gekoppelt sind. Es können weitere, nicht dargestellte mechanische Verbindungselemente vorhanden sein. Die elektrische Verbindung ist nicht explizit dargestellt. Sie ist über Anschlusskontakte realisiert. Die
Stromversorgungseinrichtung 4 ist über zwei Verbindungseinrichtungen 1 1a, 1 1 b mit einer schematisch dargestellten Anschlusseinrichtung 3 eines nicht dargestellten Stromverbrauches verbunden. Die Verbindungseinrichtungen 1 1a, 1 1 b sind identisch wie die anderen Verbindungseinrichtungen 11 a, 11 b zwischen den Akkumulatormodulen 4a, 4b und 4c ausgebildet. Der Stromverbraucher kann somit aus den Akkumulatormodulen 4a, 4b, 4c versorgt werden. Die
Stromversorgungseinrichtung 4 kann um eine oder mehrere weitere
Akkumulatormodule erweitert werden, die zusätzlich auf die
Stromversorgungseinrichtung 4 gestapelt werden können. Dabei kann die bereits bestehende Stromversorgungseinheit 4 über den weiblichen Teil 11 a einer Verbindungseinrichtung des obersten Akkumulatormoduls verbunden werden. Zum Aufladen aller Akkumulatormodule 4a, 4b und 4c weist das
Akkumulatormodul 4a einen Ladeanschluss 10 auf. Figur 2 zeigt schematisch einen Querschnitt durch einen Block aus
Akkumulatormodulen 4a, 4b, 4c und 4d, die identisch aufgebaut sind. Sie sind mittels Verbindungseinrichtungen 11 a, 11 b zu einer Stromversorgungseinheit 4 verbunden. Jedes der Akkumulatormodule 4a, 4b, 4c und 4d weist zwei weibliche Verbindungseinrichtungen 11 a und zwei männliche Verbindungseinrichtungen 1 1 b auf, die zueinander komplementär sind. Im dargestellten Aufbau ist jedes der
Akkumulatormodule 4a, 4b, 4c und 4d mit jeweils zwei anderen der
Akkumulatormodule 4a, 4b, 4c und 4d über je zwei Verbindungseinrichtungen 1 1a, 11 b verbunden. Jeweils auf einander gegenüberliegenden Seiten der Akkumulatormodule 4a, 4b, 4c und 4d sind jeweils eine männliche
Verbindungseinrichtung 11 a und eine weibliche Verbindungseinrichtung 1 1 b angeordnet. Die Akkumulatormodule 4a, 4b, 4c und 4d sind bevorzugt auf den Ecken eines imaginären Quadrats angeordnet, sodass gedachte
Verbindungslinien von einem Akkumulatormodul 4a, 4b, 4c und 4d zu seinen Nachbarn, mit denen es über Verbindungseinrichtungen 11 verbunden ist, unter einem Winkel von zumindest näherungsweise 90° stehen. Das
Akkumulatormodul 4a ist mit einer Anschlusseinrichtung 3 eines nicht dargestellten Stromverbrauchers über Verbindungseinrichtungen 1 1a, 11 b verbunden. Diese Verbindungseinrichtung 1 1a des Stromverbrauchers ist identisch mit den anderen Verbindungseinrichtungen 11 a im Inneren des Blocks, welchen die Stromversorgungseinheit 4 bildet. Eines der Akkumulatormodule 4a, 4b, 4c und 4d kann einen nicht dargestellten Ladeanschluss aufweisen.
Alternativ kann eine der freien Verbindungseinrichtungen 1 1a, 1 1 b, die nicht mit einem anderen Akkumulatormodul verbunden sind, mit einem nicht dargestellten komplementären Ladestecker zum Laden verbunden werden. Letzteres gilt auch für alle anderen Ausführungsformen. An die freien Verbindungseinrichtungen 1 1a, 11 b können außerdem weitere Akkumulatormodule angesetzt werden, um den Block und damit die Kapazität der Stromversorgungseinheit 4 zu erweitern. Denkbar ist auch, ein oder zwei der Akkumulatormodule zu entnehmen. Der oben genannte Aufbau der Stromversorgungseinrichtung kann so verändert werden. Es ist denkbar, im gleichen Aufbau Verschaltungsmodule durch
Akkumulatormodule zu ersetzen, um eine bestimmte Verschaltung zwischen den verbleibenden Akkumulatormodulen zu erreichen.
Figur 3 zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine Stromversorgungseinheit 4, welche in Form eines Riegels aufgebaut ist. Die Stromversorgungseinheit 4 weist vier Akkumulatormodule 4a, 4b, 4c und 4d auf, welche identisch aufgebaut sind. Jedes dieser Akkumulatormodule 4a, 4b, 4c und 4d trägt auf einer seiner
Seiten eine weiblichen Verbindungseinrichtung 11 a und einen männlichen Verbindungseinrichtung 11 b. Die Seiten mit den Verbindungseinrichtungen 1 1a, 1 1 b sind in der Stromversorgungseinheit 4 einander zugewandt, wobei jeweils eine männliche Verbindungseinrichtung 11 b mit einer weiblichen
Verbindungseinrichtung 1 1a zur Verbindung von jeweils zwei der
Akkumulatormodule 4a, 4b, 4c und 4d fluchtet. Die Akkumulatormodule 4a, 4b, 4c und 4d sind versetzt aneinander befestigt, so dass sie einen Riegel bilden. An einem Ende des Riegels ist eine freie weibliche Verbindungseinrichtung 11 a und an dem anderen Ende eine freie männliche Verbindungseinrichtung 1 1 b angeordnet. Mit einer dieser freien Verbindungseinrichtungen 11 a, 11 b kann eine Anschlusseinrichtung 3 eines nicht dargestellten Stromverbrauchers verbunden sein. Eines der Akkumulatormodule 4a, 4b, 4c und 4d kann einen nicht dargestellten Ladeanschluss aufweisen.
Figur 4 zeigt ein mit Muskelkraft und/oder elektrisch antreibbares Fahrrad 1 in einer Ansicht. Das Fahrrad 1 weist eine zentrale Antriebseinheit 2 auf, welche von einer Stromversorgungseinheit 4 mit Strom versorgt wird. Die Antriebseinheit 2 ist in diesem Beispiel mit Pedalkurbeln 7 und 8 verbunden und überträgt ihre Kraft über eine Kette 5 und ein Kettenrad 6 auf das Hinterrad 9. Es sind auch andere elektrische Antriebskonzepte denkbar. Stromversorgungseinheit 4 umfasst zwei Akkumulatormodule 4a und 4b. Diese beiden Akkumulatormodule 4a, 4b sind über zwei Verbindungseinrichtungen, die gemeinsam mit der Bezugsziffer 11 bezeichnet sind, elektrisch gekoppelt und mechanisch aneinander befestigt. Das Fahrrad 1 weist eine Anschlusseinrichtung 3 auf, welche im gezeigten Beispiel mit dem Fahrradrahmen 12 verbunden ist. An dieser kann die Stromversorgungseinheit 4 über eine weitere, identische
Verbindungseinrichtungen 1 1 mechanisch befestigt werden, wobei sie auch elektrisch mit dem Fahrrad 1 gekoppelt wird. Die gezeigte Anordnung der Stromversorgungseinheit 4 ermöglicht, die Akkumulatormodule 4a und 4b leicht aus dem Fahrrad 1 zu entnehmen. Die Verbindungseinrichtungen sind dazu leicht lösbar ausgeführt. Die Akkumulatormodule 4a und 4b können voneinander getrennt werden, so dass sie zum Beispiel bei einem Flug eines Benutzers des Fahrrads einzeln im Handgepäck verstaut werden können. Das Fahrrad 1 weist dann keine Akkumulatormodule mehr auf und kann gefahrlos in einem
Frachtraum eines Flugzeugs transportiert werden.

Claims

Akkumulatormodul (4a, 4b, 4c, 4d) mit wenigstens einem Akkumulator zur Stromversorgung eines elektrischen Stromverbrauchers (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Akkumulatormodul (4a, 4b, 4c, 4d) zur
Verbindung mit einem weiteren Akkumulatormodul (4a, 4b, 4c, 4d) eine mechanische und elektrische Verbindungseinrichtung (1 1a, 1 1 b) aufweist, wobei das Akkumulatormodul (4a, 4b, 4c, 4d) mittels der
Verbindungseinrichtung (11 a, 11 b) mit dem weiteren Akkumulatormodul (4a, 4b, 4c, 4d) elektrisch koppelbar und mechanisch daran befestigbar ist, so dass die elektrische Kapazität des Akkumulatormoduls (4a, 4b, 4c, 4d) mit der elektrischen Kapazität des weiteren Akkumulatormoduls (4a, 4b, 4c, 4d) unter Bildung einer elektrischen und mechanischen
Stromversorgungseinheit (4) mit dem weiteren Akkumulatormodul (4a, 4b, 4c, 4d) vereint wird.
Akkumulatormodul (4a, 4b, 4c, 4d) nach Anspruch 1 , dadurch
gekennzeichnet, dass die elektrische Kopplung und die mechanische Befestigung eines Akkumulatormoduls (4a, 4b, 4c, 4d) an einem weiteren Akkumulatormodul (4a, 4b, 4c, 4d) und/oder an einem Stromverbraucher (1) durch Aneinanderstecken und optional zusätzlich durch einen
Verriegelungsvorgang bewirkbar ist.
Akkumulatormodul (4a, 4b, 4c, 4d) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Akkumulatormodul (4a, 4b, 4c, 4d) zwei
Verbindungseinrichtungen (11 a, 1 1 b) zum Verbinden mit einem anderen Akkumulatormodul (4a, 4b, 4c, 4d) oder mit einem Stromverbraucher (1) aufweist, wobei jede der Verbindungseinrichtungen (11 a, 11 b)
insbesondere wenigstens einen elektrischen Kontaktierungsanschluss und einen mechanischen Verbindungsabschnitt aufweist.
4. Akkumulatormodul (4a, 4b, 4c, 4d) nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass auf zwei verschiedenen Seiten des Akkumulatormoduls (4a, 4b, 4c, 4d) Verbindungseinrichtungen (11 a, 11 b) angeordnet sind, insbesondere auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Akkumulatormoduls (4a, 4b, 4c, 4d).
Akkumulatormodul (4a, 4b, 4c, 4d) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Akkumulatormodul (4a, 4b, 4c, 4d) einen Ladeanschluss aufweist, wobei der Ladeanschluss insbesondere als eine USB-Schnittstelle ausgeführt ist.
Akkumulatormodul (4a, 4b, 4c, 4d) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Akkumulatormodul (4a, 4b, 4c, 4d) eine elektrische Kapazität von 100 bis 160Wh aufweist.
Verbindungseinrichtung (11 a, 11 b) zur Verbindung eines
Akkumulatormoduls (4a, 4b, 4c, 4d) mit einem anderen Akkumulatormodul (4a, 4b, 4c, 4d), dadurch gekennzeichnet, dass mittels der
Verbindungseinrichtung (11 a, 11 b) zur Addition der elektrischen
Kapazitäten der Akkumulatormodule (4a, 4b, 4c, 4d) und zur Bildung einer Stromversorgungseinheit (4) eine elektrische Kopplung und eine mechanische Befestigung zwischen den Akkumulatormodulen (4a, 4b, 4c, 4d) herstellbar ist.
Stromversorgungseinheit (4), umfassend wenigstens zwei
Akkumulatormodule (4a, 4b, 4c, 4d), die zur Addition ihrer Kapazitäten und zur Bildung einer mechanisch verbundenen Stromversorgungseinheit (4) mittels Verbindungseinrichtungen (11 a, 11 b) elektrisch und mechanisch miteinander verbunden sind, wobei die Stromversorgungseinheit wenigstens eine weitere Verbindungseinrichtung (11 a, 11 b) zum Anbinden der Stromversorgungseinheit (4) an ein weiteres Akkumulatormodul (4a, 4b, 4c, 4d), an eine weitere Stromversorgungseinheit (4) und/oder an einen Stromverbraucher (1) umfasst.
Stromversorgungseinheit (4) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Befestigung und die elektrische Kopplung durch Aneinanderstecken und optional zusätzlich durch Verriegeln der
Akkumulatormodule (4a, 4b, 4c, 4d) bewirkbar ist.
10. Stromversorgungseinheit (4) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass alle Akkumulatormodule (4a, 4b, 4c, 4d) in der Stromversorgungseinheit (4) gleichartig ausgebildet sind, und insbesondere identisch aufgebaut sind und/oder gleiche Kapazität aufweisen.
1 1. Stromversorgungseinheit (4) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgungseinheit (4) an einer USB-Schnittstelle aufladbar ist, die insbesondere an einem ihrer
Akkumulatormodule (4a, 4b, 4c, 4d) angeordnet ist.
12. Stromverbraucher (1), insbesondere elektrisch und/oder mit Muskelkraft antreibbares Fahrzeug, bevorzugt ein Elektrofahrrad, gekennzeichnet durch zwei oder mehr Akkumulatormodule (4a, 4b, 4c, 4d), die zur Addition ihrer Kapazitäten und zur Bildung einer elektrisch gekoppelten und mechanisch verbundenen Stromversorgungseinheit (4) mittels einer
Verbindungseinrichtung (1 1a, 1 1 b) elektrisch und mechanisch miteinander verbindbar oder verbunden sind, wobei der Stromverbraucher (1) mit der Stromversorgungseinheit (4) verbunden oder verbindbar ist. 13. Stromverbraucher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der
Stromverbraucher die gleiche oder eine kompatible Verbindungseinrichtung zur elektrischen und mechanischen Verbindung mit der
Stromversorgungseinheit (4) aufweist, die wenigstens eines der
Akkumulatormodule (4a, 4b, 4c, 4d) zur Verbindung mit einem weiteren Akkumulatormodul (4a, 4b, 4c, 4d) aufweist.
14. Stromversorgungssystem, dadurch gekennzeichnet, dass das
Stromversorgungssystem mindestens zwei zu versorgende
Stromverbraucher (1) nach Anspruch 5 umfasst, die mit der
Stromversorgungseinheit (4) verbindbar sind.
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