DE102021209072A1 - Battery system, battery pack, battery pack charger and method for operating the battery system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung geht aus von einem Akkusystem (10a - 10i), insbesondere für Handwerkzeugmaschinen, mit einem Akkupack (12a - 12i) und mit einem Akkupackladegerät (14a - 14h) zu einem Laden des Akkupacks (12a - 12i), wobei das Akkupackladegerät (14a - 14h) eine Energieübertragungsschnittstelle (16a - 16h) umfasst und wobei der Akkupack (12a - 12i) eine Kontakteinheit (18a - 18i) mit zumindest einem elektrischen Kontaktelement (20a - 20i) zu einer elektrischen Verbindung mit der Energieübertragungsschnittstelle (16a - 16h) des Akkupackladegeräts (14a - 14h) zu einem Laden des Akkupacks (12a - 12i) aufweist.
Es wird vorgeschlagen, dass der Akkupack (12a) eine Heizeinheit (22a) zu einem aktiven Heizen einer Akkuzelle (24a - 24i) des Akkupacks (12a - 12i) umfasst, die in zumindest einem Zustand von dem Akkupackladegerät (14a - 14h) über das zumindest eine elektrische Kontaktelement (20a - 20i) mit elektrischer Energie versorgbar ist.
The invention is based on a battery system (10a - 10i), in particular for hand-held power tools, with a battery pack (12a - 12i) and with a battery pack charger (14a - 14h) for charging the battery pack (12a - 12i), the battery pack charger (14a - 14h) comprises an energy transmission interface (16a - 16h) and wherein the battery pack (12a - 12i) has a contact unit (18a - 18i) with at least one electrical contact element (20a - 20i) for an electrical connection to the energy transmission interface (16a - 16h) of the Battery pack charger (14a - 14h) for charging the battery pack (12a - 12i).
It is proposed that the battery pack (12a) comprises a heating unit (22a) for actively heating a battery cell (24a - 24i) of the battery pack (12a - 12i) which, in at least one state, is charged by the battery pack charger (14a - 14h) via the at least one electrical contact element (20a - 20i) can be supplied with electrical energy.
Description
Stand der TechnikState of the art
Es ist bereits ein Akkusystem mit einem Akkupack und mit einem Akkupackladegerät zu einem Laden des Akkupacks, wobei das Akkupackladegerät eine Energieübertragungsschnittstelle umfasst und wobei der Akkupack eine Kontakteinheit mit zumindest einem elektrischen Kontaktelement zu einer elektrischen Verbindung mit der Energieübertragungsschnittstelle des Akkupackladegeräts zu einem Laden des Akkupacks aufweist, vorgeschlagen worden.There is already a battery system with a battery pack and with a battery pack charger for charging the battery pack, the battery pack charger comprising an energy transmission interface and the battery pack having a contact unit with at least one electrical contact element for an electrical connection to the energy transmission interface of the battery pack charger for charging the battery pack , been suggested.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Die Erfindung geht aus von einem Akkusystem, insbesondere für Handwerkzeugmaschinen, mit einem Akkupack und mit einem Akkupackladegerät zu einem Laden des Akkupacks, wobei das Akkupackladegerät eine Energieübertragungsschnittstelle umfasst und wobei der Akkupack eine Kontakteinheit mit zumindest einem elektrischen Kontaktelement zu einer elektrischen Verbindung mit der Energieübertragungsschnittstelle des Akkupackladegeräts zu einem Laden des Akkupacks aufweist.The invention is based on a battery system, in particular for hand-held power tools, with a battery pack and with a battery pack charger for charging the battery pack, the battery pack charger comprising an energy transmission interface and the battery pack having a contact unit with at least one electrical contact element for an electrical connection to the energy transmission interface of the battery pack Has battery pack charger for charging the battery pack.
Es wird vorgeschlagen, dass der Akkupack eine Heizeinheit zu einem aktiven Heizen einer Akkuzelle des Akkupacks umfasst, die in zumindest einem Zustand von dem Akkupackladegerät über das zumindest eine elektrische Kontaktelement mit elektrischer Energie versorgbar ist. Das Akkusystem, insbesondere der Akkupack, ist vorzugsweise für eine Handwerkzeugmaschine, ein Elektrofahrrad oder dergleichen vorgesehen. Das Akkusystem umfasst beispielsweise den zumindest einen Akkupack. Das Akkusystem kann zusätzlich weitere, insbesondere identisch ausgebildete, Akkupacks aufweisen. Der Akkupack ist beispielsweise als ein Handwerkzeugmaschinenakkupack, als ein Elektrofahrradakkupack oder als ein anderer, einem Fachmann als sinnvoll erscheinender Akkupack ausgebildet. Der Akkupack weist insbesondere eine Akkuzelle oder mehrere Akkuzellen auf. Der Akkupack ist vorzugsweise als ein Lithium-lonen-Akkupack ausgebildet. Alternativ ist auch denkbar, dass der Akkupack als ein Bleiakkupack, als ein Nickel-Cadmium-Akkupack, als ein Natrium-Ionen-Akkupack oder als ein anderer, einem Fachmann als sinnvoll erscheinender Akkupack ausgebildet ist. Der Akkupack umfasst vorzugsweise zumindest ein Akkupackgehäuse. Die Heizeinheit ist vorzugsweise zumindest im Wesentlichen vollständig innerhalb des Akkupackgehäuses des Akkupacks angeordnet. Unter „zumindest im Wesentlichen vollständig“ kann zumindest 50 %, bevorzugt zumindest 75 % und besonders bevorzugt zumindest 90 % eines Gesamtvolumens und/oder einer Gesamtmasse eines Objekts, insbesondere der Heizeinheit, verstanden werden. Es ist alternativ auch denkbar, dass die Heizeinheit zumindest teilweise an einer Außenseite des Akkupackgehäuses angeordnet ist. Die Heizeinheit umfasst beispielsweise ein Heizelement oder mehrere Heizelemente. Das zumindest eine Heizelement ist insbesondere als ein elektrisches Heizelement ausgebildet. Das zumindest eine Heizelement ist bevorzugt als ein oberflächenmontiertes Bauelement (SMD = „surface-mounted device), insbesondere als oberflächen montierter Widerstand ausgebildet. Vorzugsweise ist das Heizelement als ein PTC-Heizelement ausgebildet. Bevorzugt das als PTC-Heizelement ausgebildete Heizelement derart ausgebildet, dass eine Grenztemperatur des PTC-Heizelements, bei der ein Widerstand des PTC-Heizelements exponentiell ansteigt, mit einem zuvor festgelegten oberen Temperaturgrenzwert der Akkuzelle des Akkupacks übereinstimmt. Der zuvor festgelegte obere Temperaturgrenzwert entspricht vorzugsweise einer Temperatur, oberhalb derer die Akkuzellen beschädigt werden könnten. Vorteilhaft kann konstruktiv einfach einem Überheizen der Akkuzelle entgegengewirkt werden. Es ist alternativ auch denkbar, dass das zumindest eine Heizelement als eine Heizwendel oder als ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Heizelement ausgebildet ist. Bevorzugt ist das zumindest eine Heizelement an der zumindest einen Akkuzelle des Akkupacks befestigt ist. Bevorzugt ist das zumindest eine Heizelement an der zumindest einen Akkuzelle direkt anliegend angeordnet. Es ist insbesondere denkbar, dass an der zumindest einen Akkuzelle mehrere Heizelemente der Heizeinheit, insbesondere direkt anliegend, angeordnet sind. Alternativ ist denkbar, dass das zumindest eine Heizelement an mehreren Akkuzellen des Akkupacks direkt anliegt. Alternativ oder zusätzlich ist auch denkbar, dass das zumindest eine Heizelement an dem Akkupackgehäuse des Akkupacks befestigt ist. Beispielsweise ist das zumindest eine Heizelement beabstandet von der zumindest einen Akkuzelle, insbesondere von sämtlichen Akkuzellen des Akkupacks, angeordnet. Es ist auch denkbar, dass die Heizeinheit zumindest ein Lüfterelement umfasst, welches insbesondere in dem Akkupackgehäuse des Akkupacks angeordnet ist und welches insbesondere dazu vorgesehen ist, eine mittels des zumindest einen Heizelements erwärmte Luft zu einer Erwärmung der zumindest einen Akkuzelle in dem Akkupackgehäuse zu verteilen.It is proposed that the battery pack includes a heating unit for actively heating a battery cell of the battery pack, which in at least one state can be supplied with electrical energy by the battery pack charger via the at least one electrical contact element. The rechargeable battery system, in particular the rechargeable battery pack, is preferably provided for a hand-held power tool, an electric bicycle or the like. The battery system includes the at least one battery pack, for example. The battery system can also have other battery packs, in particular identically designed battery packs. The battery pack is embodied, for example, as a hand tool battery pack, as an electric bicycle battery pack or as another battery pack that appears sensible to a person skilled in the art. The battery pack has in particular one battery cell or several battery cells. The battery pack is preferably designed as a lithium-ion battery pack. Alternatively, it is also conceivable that the battery pack is designed as a lead-acid battery pack, as a nickel-cadmium battery pack, as a sodium-ion battery pack or as another battery pack considered appropriate by a person skilled in the art. The battery pack preferably includes at least one battery pack housing. The heating unit is preferably arranged at least essentially completely within the battery pack housing of the battery pack. “At least essentially completely” can be understood to mean at least 50%, preferably at least 75% and particularly preferably at least 90% of a total volume and/or a total mass of an object, in particular the heating unit. Alternatively, it is also conceivable for the heating unit to be arranged at least partially on an outside of the battery pack housing. The heating unit includes, for example, a heating element or a plurality of heating elements. The at least one heating element is designed in particular as an electrical heating element. The at least one heating element is preferably designed as a surface-mounted component (SMD=“surface-mounted device”), in particular as a surface-mounted resistor. The heating element is preferably designed as a PTC heating element. The heating element designed as a PTC heating element is preferably designed such that a limit temperature of the PTC heating element at which a resistance of the PTC heating element increases exponentially corresponds to a previously specified upper temperature limit value of the battery cell of the battery pack. The previously defined upper temperature limit preferably corresponds to a temperature above which the battery cells could be damaged. Advantageously, overheating of the battery cell can be counteracted in a structurally simple manner. Alternatively, it is also conceivable for the at least one heating element to be designed as a heating coil or as another heating element that appears sensible to a person skilled in the art. The at least one heating element is preferably attached to the at least one battery cell of the battery pack. The at least one heating element is preferably arranged directly adjacent to the at least one battery cell. In particular, it is conceivable for a plurality of heating elements of the heating unit to be arranged, in particular directly adjacent, on the at least one battery cell. Alternatively, it is conceivable for the at least one heating element to be in direct contact with a number of battery cells in the battery pack. Alternatively or additionally, it is also conceivable that the at least one heating element is attached to the battery pack housing of the battery pack. For example, the at least one heating element is arranged at a distance from the at least one battery cell, in particular from all battery cells of the battery pack. It is also conceivable that the heating unit comprises at least one fan element, which is arranged in particular in the battery pack housing of the battery pack and which is provided in particular to distribute air heated by the at least one heating element to heat the at least one battery cell in the battery pack housing.
In dem zumindest einen Zustand ist insbesondere die Heizeinheit elektrisch mit dem zumindest einen elektrischen Kontaktelement zu einer elektrischen Energieübertragung verbunden. Vorzugsweise weist das Akkusystem zumindest einen weiteren Zustand auf, in dem die Heizeinheit frei von einer elektrischen Verbindung mit dem zumindest einen elektrischen Kontaktelement zu einer elektrischen Energieversorgung der Heizeinheit durch das Akkupackladegerät ist. Das aktive Heizen ist insbesondere verschieden von einer Erwärmung von elektrischen Bauteilen des Akkupacks, die bei einem Betrieb zwangsläufig Wärme entwickeln. Das elektrische Kontaktelement ist vorzugsweise durch eine elektrische Kontaktklemme des Akkupacks, die insbesondere zur elektrischen Energieübertragung bei einem Laden/Entladen des Akkupacks vorgesehen ist, gebildet. Die Energieübertragungsschnittstelle umfasst insbesondere zumindest einen elektrischen Anschlusskontakt, der beispielsweise als Kontaktklemme ausgebildet ist, der, vorzugsweise in einem mit dem Akkupack verbundenen Zustand, elektrisch mit dem zumindest einen elektrischen Kontaktelement des Akkupacks verbunden ist.In the at least one state, in particular the heating unit is electrically connected to the at least one electrical contact element for electrical energy transmission. Preferably, the battery system has at least one further state in which the heating unit is free of an electrical connection with the at least one electrical contact element to a electrical power supply of the heating unit is through the battery pack charger. Active heating differs in particular from heating of electrical components of the battery pack, which inevitably generate heat during operation. The electrical contact element is preferably formed by an electrical contact clamp of the battery pack, which is provided in particular for the transmission of electrical energy when the battery pack is being charged/discharged. The energy transmission interface comprises in particular at least one electrical connection contact, which is designed for example as a contact clamp, which is electrically connected to the at least one electrical contact element of the battery pack, preferably in a state connected to the battery pack.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Akkusystems kann vorteilhaft konstruktiv einfach eine Stromversorgung einer Heizeinheit eines Akkupacks durch ein Akkupackladegerät zu einem Erwärmen des Akkupacks ermöglicht werden, um den Akkupack auch bei kalten Umgebungstemperaturen laden zu können, insbesondere bei einer Umgebungstemperatur unter 10°C, vorzugsweise bei einer Umgebungstemperatur unter 0°C. Vorteilhaft kann einem Entstehen von Dendriten in den Akkuzellen des Akkupacks, die bei einem Laden eines als Lithium-Ionen-Akkupack ausgebildeten Akkupacks bei Akkuzellentemperaturen unter 10°C, insbesondere bei Akkuzellentemperaturen unter 0°C, entstehen können, entgegengewirkt werden. Vorteilhaft können die bereits vorhandenen Kontaktelemente des Akkupacks und die Energieübertragungsschnittstelle des Akkupackladegeräts zu einer elektrischen Energieversorgung der Heizeinheit des Akkupacks genutzt werden. Vorteilhaft kann auf zusätzliche Anschlüsse zur elektrischen Energieversorgung der Heizeinheit verzichtet werden.The configuration of the battery system according to the invention makes it possible to provide a power supply to a heating unit of a battery pack using a battery pack charger to heat up the battery pack in an advantageous, structurally simple manner, in order to be able to charge the battery pack even at cold ambient temperatures, in particular at an ambient temperature below 10° C., preferably at a Ambient temperature below 0°C. The formation of dendrites in the battery cells of the battery pack, which can occur when charging a battery pack designed as a lithium-ion battery pack at battery cell temperatures below 10° C., in particular at battery cell temperatures below 0° C., can advantageously be counteracted. The existing contact elements of the battery pack and the energy transmission interface of the battery pack charger can advantageously be used to supply electrical energy to the heating unit of the battery pack. Additional connections for supplying electrical energy to the heating unit can advantageously be dispensed with.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der Akkupack zumindest ein Schaltelement umfasst, durch das eine elektrische Verbindung der Heizeinheit mit dem zumindest einen elektrischen Kontaktelement zu einer Energieversorgung der Heizeinheit durch das Akkupackladegerät schaltbar ist. Das Schaltelement ist vorzugsweise als ein elektronischer Schalter ausgebildet. Das Schaltelement ist vorzugsweise mittels einer Steuer- oder Regeleinheit des Akkupacks und/oder einer Steuer- oder Regeleinheit des Akkupackladegeräts steuer- oder regelbar. Die Steuer- oder Regeleinheit des Akkupacks ist insbesondere datentechnisch, insbesondere kabelgebunden oder kabellos, mit der Steuer- oder Regeleinheit des Akkupackladegeräts verbunden, vorzugsweise zumindest in einem an dem Akkupackladegerät angeordneten Zustand des Akkupacks. Es ist alternativ auch denkbar, dass das Schaltelement als ein mechanisch betätigbares Schaltelement ausgebildet ist. Bei einer Ausbildung des Akkupacks mit mehreren Akkuzellen sind die mehreren Akkuzellen vorzugsweise mittels Zellverbindern des Akkupacks miteinander elektrisch verbunden. Die mehreren Akkuzellen sind bevorzugt in Reihe geschaltet. Das zumindest eine elektrische Kontaktelement ist bevorzugt mit einem positiven Pol der zumindest einen Akkuzelle, insbesondere einem positiven Pol einer Reihenschaltung der mehreren Akkuzellen, verbunden. Es ist alternativ auch denkbar, dass das zumindest eine elektrische Kontaktelement mit einem negativen Pol der zumindest einen Akkuzelle, insbesondere mit einem negativen Pol der Reihenschaltung der mehreren Akkuzellen, elektrisch verbunden ist. Die Kontakteinheit weist insbesondere zumindest ein weiteres elektrisches Kontaktelement auf. Das weitere elektrische Kontaktelement ist vorzugsweise von einer weiteren elektrischen Kontaktklemme des Akkupacks gebildet. Die weitere elektrische Kontaktklemme des Akkupacks ist bevorzugt zu einer elektrischen Energieübertragung bei einem Laden/Entladen des Akkupacks vorgesehen. Das weitere elektrische Kontaktelement ist bevorzugt mit dem negativen Pol der zumindest einen Akkuzelle, insbesondere mit dem negativen Pol der Reihenschaltung der mehreren Akkuzellen, verbunden. Es ist alternativ auch denkbar, dass das weitere elektrische Kontaktelement mit dem positiven Pol der zumindest einen Akkuzelle, insbesondere dem positiven Pol der Reihenschaltung der mehreren Akkuzellen, elektrisch verbunden ist. Das Schaltelement des Akkupacks ist vorzugsweise in dem zumindest einen Zustand derart geschaltet, dass die Heizeinheit über das zumindest eine elektrische Kontaktelement von dem Akkupackladegerät mit elektrischer Energie versorgbar ist. Insbesondere ist das Schaltelement des Akkupacks in dem weiteren Zustand derart geschaltet, dass die Heizeinheit frei von einer elektrischen Verbindung mit dem zumindest einen Kontaktelement zu einer elektrischen Energieversorgung der Heizeinheit durch das Akkupackladegerät ist. Vorteilhaft kann die elektrische Energieversorgung der Heizeinheit über das zumindest eine Kontaktelement konstruktiv einfach unterbrochen werden. Vorteilhaft kann je nach Bedarf die Heizeinheit mit dem zumindest einen Kontaktelement zu einer elektrischen Energieversorgung der Heizeinheit durch das Akkupackladegerät verschaltet werden, um die zumindest eine Akkuzelle vor einem Laden zu erwärmen. Vorteilhaft kann ein besonders flexibel, insbesondere hinsichtlich unterschiedlicher Umgebungstemperaturen, einsetzbares Akkusystem zur Verfügung gestellt werden. Vorteilhaft kann einer Beschädigung von Akkuzellen des Akkupacks durch unsachgemäßes Laden entgegengewirkt werden. Es kann vorteilhaft ein besonders langlebiger Akkupack zur Verfügung gestellt werden.Furthermore, it is proposed that the battery pack comprises at least one switching element, by means of which an electrical connection of the heating unit with the at least one electrical contact element can be switched to a power supply of the heating unit by the battery pack charger. The switching element is preferably designed as an electronic switch. The switching element can preferably be controlled or regulated by means of a control or regulation unit of the battery pack and/or a control or regulation unit of the battery pack charger. The control or regulation unit of the battery pack is in particular connected to the control or regulation unit of the battery pack charger in terms of data technology, in particular wired or wireless, preferably at least when the battery pack is arranged on the battery pack charger. Alternatively, it is also conceivable that the switching element is designed as a mechanically actuatable switching element. If the battery pack is designed with a number of battery cells, the number of battery cells are preferably electrically connected to one another by means of cell connectors of the battery pack. The multiple battery cells are preferably connected in series. The at least one electrical contact element is preferably connected to a positive pole of the at least one battery cell, in particular to a positive pole of a series connection of the multiple battery cells. Alternatively, it is also conceivable for the at least one electrical contact element to be electrically connected to a negative pole of the at least one battery cell, in particular to a negative pole of the series connection of the multiple battery cells. In particular, the contact unit has at least one further electrical contact element. The further electrical contact element is preferably formed by a further electrical contact clamp of the battery pack. The additional electrical contact clamp of the battery pack is preferably provided for electrical energy transmission when charging/discharging the battery pack. The further electrical contact element is preferably connected to the negative pole of the at least one battery cell, in particular to the negative pole of the series connection of the multiple battery cells. Alternatively, it is also conceivable for the further electrical contact element to be electrically connected to the positive pole of the at least one battery cell, in particular to the positive pole of the series connection of the plurality of battery cells. The switching element of the battery pack is preferably switched in the at least one state such that the heating unit can be supplied with electrical energy by the battery pack charger via the at least one electrical contact element. In particular, the switching element of the battery pack is switched in the further state such that the heating unit is free of an electrical connection with the at least one contact element to supply electrical energy to the heating unit by the battery pack charger. Advantageously, the electrical energy supply to the heating unit can be interrupted in a structurally simple manner via the at least one contact element. Depending on requirements, the heating unit can advantageously be connected to the at least one contact element to supply electrical energy to the heating unit by the battery pack charger in order to heat the at least one battery cell before charging. A rechargeable battery system that can be used particularly flexibly, in particular with regard to different ambient temperatures, can advantageously be made available. Damage to the battery cells of the battery pack due to improper charging can be advantageously counteracted. A particularly durable battery pack can advantageously be made available.
Ferner wird vorgeschlagen, dass der Akkupack zumindest ein, insbesondere das zuvor bereits genannte, Schaltelement und zumindest einen Temperatursensor zu einem Erfassen einer Akkupacktemperatur des Akkupacks umfasst, wobei das Schaltelement zu einer elektrischen Verbindung des zumindest einen elektrischen Kontaktelements mit der Heizeinheit in Abhängigkeit von der Akkupacktemperatur schaltbar ist. Der Temperatursensor ist beispielsweise als ein oberflächenmontiertes Bauelement, insbesondere als ein Kaltleiter oder als ein Heißleiter, oder als ein anderer, einem Fachmann als sinnvoll erscheinender Temperatursensor ausgebildet. Die Akkupacktemperatur ist insbesondere die Temperatur der zumindest einen Akkuzelle. Vorzugsweise ist der Temperatursensor innerhalb des Gehäuses des Akkupacks angeordnet. Bevorzugt ist der Temperatursensor an der zumindest einen Akkuzelle angeordnet, besonders bevorzugt direkt an der Akkuzelle anliegend. Es ist jedoch alternativ auch denkbar, dass der Temperatursensor beabstandet zu der zumindest einen Akkupackzelle angeordnet ist. Der Temperatursensor ist vorzugsweise datentechnisch mit der Steuer- oder Regeleinheit des Akkupacks und/oder mit der Steuer- oder Regeleinheit des Akkupackladegeräts verbunden, insbesondere zumindest in einem mit dem Akkupackladegerät verbundenen Zustand des Akkupacks. Die Steuer- oder Regeleinheit des Akkupacks und/oder die Steuer- oder Regeleinheit des Akkupackladegeräts sind/ist dazu eingerichtet, das Schaltelement des Akkupacks zu schalten, vorzugsweise in Abhängigkeit von einer Akkupacktemperatur des Akkupacks. Beispielsweise sind/ist die Steuer- oder Regeleinheit des Akkupacks und/oder die Steuer- oder Regeleinheit des Akkupackladegeräts dazu eingerichtet, bei einer Akkupacktemperatur, die unterhalb eines zuvor festgelegten unteren Temperaturgrenzwerts liegt, das Schaltelement des Akkupacks derart zu schalten, dass die Heizeinheit mit dem zumindest einen elektrischen Kontaktelement verschalten ist, um insbesondere eine elektrische Energieversorgung der Heizeinheit durch das Akkupackladegerät über das zumindest eine elektrische Kontaktelement zu ermöglichen. Die Steuer- oder Regeleinheit des Akkupacks und/oder des Akkupackladegeräts umfassen/umfasst insbesondere zumindest einen Prozessor und ein Speicherelement sowie ein auf dem Speicherelement gespeichertes Betriebsprogramm. Das Speicherelement ist vorzugsweise als digitales Speichermedium, beispielsweise als eine Festplatte oder dergleichen, ausgebildet. Der Temperaturgrenzwert ist vorzugsweise auf dem Speicherelement der Steuer- oder Regeleinheit des Akkupacks und/oder des Akkupackladegeräts gespeichert. Die Steuer- oder Regeleinheit des Akkupacks und/oder die Steuer- oder Regeleinheit des Akkupackladegeräts sind/ist vorzugsweise dazu eingerichtet, bei einer Akkupacktemperatur, die oberhalb des unteren Temperaturgrenzwerts liegt, das Schaltelement des Akkupacks derart zu schalten, dass die elektrische Verbindung zwischen der Heizeinheit und dem zumindest einen elektrischen Kontaktelement getrennt ist, vorzugsweise um ein Laden der zumindest einen Akkuzelle frei von einer Energieversorgung der Heizeinheit des Akkupacks zu ermöglichen. Die Steuer- oder Regeleinheit des Akkupacks und/oder die Steuer- oder Regeleinheit des Akkupackladegeräts sind/ist vorzugsweise dazu eingerichtet, bei einer Akkupacktemperatur, die oberhalb des zuvor festgelegten oberen Temperaturgrenzwerts liegt, das Schaltelement des Akkupacks derart zu schalten, dass die elektrische Verbindung zwischen der Heizeinheit und dem zumindest einen elektrischen Kontaktelement getrennt ist. Der obere Temperaturgrenzwert ist vorzugsweise auf dem Speicherelement der Steuer- oder Regeleinheit des Akkupacks und/oder des Akkupackladegeräts gespeichert. Vorteilhaft kann ein besonders effizienter Betrieb des Akkusystems realisiert werden. Vorteilhaft kann eine elektrische Energieversorgung der Heizeinheit in Abhängigkeit von einer Akkupacktemperatur geregelt werden. Vorteilhaft kann ein Laden des Akkupacks bei ungünstigen Akkupacktemperaturen effektiv unterbunden werden.It is also proposed that the battery pack has at least one switching element, in particular the one already mentioned above, and at least one Tem temperature sensor for detecting a battery pack temperature of the battery pack, wherein the switching element can be switched to an electrical connection of the at least one electrical contact element with the heating unit as a function of the battery pack temperature. The temperature sensor is embodied, for example, as a surface-mounted component, in particular as a PTC thermistor, or as another temperature sensor that appears sensible to a person skilled in the art. The battery pack temperature is in particular the temperature of the at least one battery cell. The temperature sensor is preferably arranged inside the housing of the battery pack. The temperature sensor is preferably arranged on the at least one battery cell, particularly preferably in direct contact with the battery cell. Alternatively, however, it is also conceivable for the temperature sensor to be arranged at a distance from the at least one battery pack cell. The temperature sensor is preferably connected in terms of data technology to the control or regulation unit of the battery pack and/or to the control or regulation unit of the battery pack charger, in particular at least when the battery pack is connected to the battery pack charger. The control or regulation unit of the battery pack and/or the control or regulation unit of the battery pack charger are/is set up to switch the switching element of the battery pack, preferably depending on a battery pack temperature of the battery pack. For example, the control or regulation unit of the battery pack and/or the control or regulation unit of the battery pack charger are set up to switch the switching element of the battery pack when the battery pack temperature is below a previously defined lower temperature limit value in such a way that the heating unit is connected to the at least one electrical contact element is interconnected, in order in particular to enable electrical energy to be supplied to the heating unit by the battery pack charger via the at least one electrical contact element. The control or regulation unit of the battery pack and/or the battery pack charger includes/includes in particular at least one processor and one memory element as well as an operating program stored on the memory element. The storage element is preferably designed as a digital storage medium, for example as a hard disk or the like. The temperature limit value is preferably stored on the memory element of the control or regulation unit of the battery pack and/or the battery pack charger. The control or regulation unit of the battery pack and/or the control or regulation unit of the battery pack charger are/is preferably set up to switch the switching element of the battery pack at a battery pack temperature that is above the lower temperature limit value in such a way that the electrical connection between the heating unit and the at least one electrical contact element is separated, preferably in order to allow charging of the at least one battery cell free of an energy supply to the heating unit of the battery pack. The control or regulation unit of the battery pack and/or the control or regulation unit of the battery pack charger are/is preferably set up to switch the switching element of the battery pack in such a way that the electrical connection between the heating unit and the at least one electrical contact element is separated. The upper temperature limit is preferably stored on the memory element of the control or regulation unit of the battery pack and/or the battery pack charger. A particularly efficient operation of the rechargeable battery system can advantageously be implemented. An electrical power supply to the heating unit can advantageously be regulated as a function of a battery pack temperature. Advantageously, charging of the battery pack can be effectively prevented when the battery pack temperatures are unfavorable.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Akkupack zumindest einen, insbesondere den zuvor bereits genannten, Temperatursensor zu einem Erfassen einer Akkupacktemperatur des Akkupacks umfasst und das Akkupackladegerät zumindest eine Spannungsversorgungseinheit und eine, insbesondere die zuvor bereits genannte, Regel- oder Steuereinheit umfasst, wobei die Regel- oder Steuereinheit dazu eingerichtet ist, die Spannungsversorgungseinheit des Akkupackladegeräts zu einer Energieversorgung der Heizeinheit des Akkupacks in Abhängigkeit von der Akkupacktemperatur anzusteuern. Die Spannungsversorgungseinheit umfasst beispielsweise einen Spannungswandler, einen Gleichspannungswandler, einen Wechselrichter, ein Netzteil, einen Energiespeicher, insbesondere einen Akkumulator, oder dergleichen. Die Steuer- oder Regeleinheit des Akkupackladegeräts ist insbesondere dazu eingerichtet, die Spannungsversorgungseinheit des Akkupackladegeräts zu einem Laden des Akkupacks, insbesondere der zumindest einen Akkuzelle oder der mehreren Akkuzellen des Akkupacks, anzusteuern. Die Steuer- oder Regeleinheit des Akkupackladegeräts ist insbesondere dazu eingerichtet, die Spannungsversorgungseinheit zu einer Energieversorgung der Heizeinheit des Akkupacks anzusteuern, wenn die Akkupacktemperatur unterhalb des unteren Temperaturgrenzwerts liegt. Die Steuer- oder Regeleinheit des Akkupackladegeräts ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die Heizeinheit bei einer Akkupacktemperatur unterhalb des unteren Temperaturgrenzwerts derart anzusteuern, dass die zumindest eine Akkuzelle frei von einer elektrischen Energieversorgung, insbesondere einem Laden und/oder Entladen, durch die Spannungsversorgungseinheit ist. Die Spannungsversorgungseinheit ist vorzugsweise derart betreibbar und/oder verschaltbar, dass lediglich die zumindest eine Akkuzelle des Akkupacks geladen wird oder dass lediglich die Heizeinheit mit elektrischer Energie versorgt wird oder dass gleichzeitig die zumindest eine Akkuzelle geladen wird und die Heizeinheit mit elektrischer Energie versorgt wird, insbesondere über das zumindest eine elektrische Kontaktelement. Vorteilhaft kann eine elektrische Energieversorgung der Heizeinheit in Abhängigkeit von einer Akkupacktemperatur geregelt werden. Vorteilhaft kann ein Laden des Akkupacks bei ungünstigen Akkupacktemperaturen effektiv unterbunden werden.It is also proposed that the battery pack comprises at least one temperature sensor, in particular the one already mentioned above, for detecting a battery pack temperature of the battery pack and the battery pack charger comprises at least one voltage supply unit and one, in particular the one already mentioned above, regulating or control unit, the rule - Or the control unit is set up to control the voltage supply unit of the battery pack charger to supply energy to the heating unit of the battery pack depending on the battery pack temperature. The power supply unit includes, for example, a voltage converter, a DC voltage converter, an inverter, a power pack, an energy storage device, in particular an accumulator, or the like. The control or regulating unit of the battery pack charger is set up in particular to control the power supply unit of the battery pack charger to charge the battery pack, in particular the at least one battery cell or the multiple battery cells of the battery pack. The control or regulating unit of the battery pack charger is set up in particular to activate the voltage supply unit to supply energy to the heating unit of the battery pack when the battery pack temperature is below the lower temperature limit value. The control or regulating unit of the battery pack charger is preferably set up to activate the heating unit when the battery pack temperature is below the lower temperature limit value in such a way that the at least one battery cell is not being supplied with electrical energy, in particular charging and/or discharging, by the voltage supply unit. The power supply unit can preferably be operated in this way and/or ver switched so that only the at least one battery cell of the battery pack is charged or that only the heating unit is supplied with electrical energy or that at the same time the at least one battery cell is charged and the heating unit is supplied with electrical energy, in particular via the at least one electrical contact element. An electrical power supply to the heating unit can advantageously be regulated as a function of a battery pack temperature. Advantageously, charging of the battery pack can be effectively prevented when the battery pack temperatures are unfavorable.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass das Akkupackladegerät zumindest eine, insbesondere die zuvor bereits genannte, Spannungsversorgungseinheit und eine, insbesondere die zuvor bereits genannte, Steuer- oder Regeleinheit umfasst, wobei die Steuer- oder Regeleinheit dazu eingerichtet ist, die Spannungsversorgungseinheit bei einer Energieversorgung der Heizeinheit derart anzusteuern, dass ein Spannungsniveau einer Ausgangsspannung der Spannungsversorgungseinheit einem Spannungsniveau des Akkupacks, insbesondere der zumindest einen Akkuzelle des Akkupacks, entspricht oder kleiner ist als das Spannungsniveau des Akkupacks. Das Spannungsniveau des Akkupacks entspricht insbesondere dem Spannungsniveau der zumindest einen Akkuzelle bei dem mit lediglich der Akkuzelle ausgebildeten Akkupack oder dem Spannungsniveau der Reihenschaltung der mehreren Akkuzellen bei dem mit mehreren Akkuzellen ausgebildeten Akkupack. Insbesondere ist die zumindest eine Akkuzelle in dem zumindest einen Zustand, bei dem die Heizeinheit über das zumindest eine elektrische Kontaktelement von dem Akkupackladegerät mit elektrischer Energie versorgbar ist, mit dem zumindest einen elektrischen Kontaktelement verbunden. Vorteilhaft kann die Heizeinheit konstruktiv einfach mit elektrischer Energie versorgt werden. Vorteilhaft kann die Heizeinheit über zumindest ein elektrisches Kontaktelement mit elektrischer Energie versorgt werden, ohne dass die mit dem elektrischen Kontaktelement elektrisch verbundenen Akkuzellen des Akkupacks geladen und/oder entladen werden.In addition, it is proposed that the battery pack charger comprises at least one power supply unit, in particular the power supply unit already mentioned above, and a control or regulating unit, in particular the one already mentioned above, the control or regulation unit being set up to switch the power supply unit on in such a way when power is supplied to the heating unit to control that a voltage level of an output voltage of the voltage supply unit corresponds to a voltage level of the battery pack, in particular the at least one battery cell of the battery pack, or is lower than the voltage level of the battery pack. The voltage level of the battery pack corresponds in particular to the voltage level of the at least one battery cell in the battery pack configured with only one battery cell or the voltage level of the series connection of the multiple battery cells in the battery pack configured with multiple battery cells. In particular, the at least one battery cell is connected to the at least one electrical contact element in the at least one state in which the heating unit can be supplied with electrical energy by the battery pack charger via the at least one electrical contact element. Advantageously, the heating unit can be supplied with electrical energy in a structurally simple manner. The heating unit can advantageously be supplied with electrical energy via at least one electrical contact element, without the battery cells of the battery pack that are electrically connected to the electrical contact element being charged and/or discharged.
Zudem wird ein, insbesondere das zuvor bereits genannte, Akkupackladegerät, insbesondere für ein erfindungsgemäßes Akkusystem, mit zumindest einer, insbesondere der zuvor bereits genannten, Energieübertragungsschnittstelle zu einem Laden eines, insbesondere des zuvor bereits genannten, Akkupacks, insbesondere eines Handwerkzeugmaschinenakkupacks, vorgeschlagen. Vorzugsweise ist das Akkupackladegerät frei von einer Heizeinheit zu einem aktiven Heizen des an dem Akkupackladegerät anordenbaren Akkupacks ausgebildet. Alternativ ist jedoch auch denkbar, dass das Ladegerät eine Heizeinheit umfasst. Beispielsweise umfasst die Heizeinheit des Akkuladegeräts eine Heizplatte, eine Infrarotheizung, einen Heizwiderstand, der insbesondere in einem mittels einer Lüftereinheit des Akkupackladegeräts erzeugbaren Luftstroms angeordnet ist, eine Haube oder dergleichen. Es ist auch denkbar, dass das Akkusystem eine separate Heizvorrichtung umfasst, die als Haube, Heizklammer oder dergleichen ausgebildet ist und insbesondere zu einem Betrieb, vorzugsweise zu einer elektrischen Energieversorgung, mit dem Akkupackladegerät und/oder dem Akkupack elektrisch verbindbar ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Heizvorrichtung eine Energieversorgungseinheit, beispielsweise einen Akkumulator oder dergleichen, oder einen Stromanschluss zu einer elektrischen Verbindung mit einer von dem Akkupack und dem Akkupackladegerät verschiedenen elektrischen Stromversorgung aufweist. Vorteilhaft kann ein Akkupackladegerät zur Verfügung gestellt werden, das ein Laden eines Akkupacks auch bei Umgebungstemperaturen, insbesondere Akkupacktemperaturen, unter 10°C, vorzugsweise unter 0°C, ermöglicht. Vorteilhaft kann ein Akkupack vor einem Laden des Akkupacks über einen unteren Temperaturgrenzwert erwärmt werden, um einer Beschädigung eines als Lithium-Ionen Akkupack ausgebildeten Akkupacks durch ein Laden des Akkupacks bei Temperaturen unter dem unteren Temperaturgrenzwert entgegenzuwirken.In addition, a battery pack charger, in particular the one already mentioned above, in particular for a battery system according to the invention, with at least one energy transmission interface, in particular the one already mentioned above, is proposed for charging a battery pack, in particular the one already mentioned above, in particular a hand-held power tool battery pack. The battery pack charger is preferably designed without a heating unit for active heating of the battery pack that can be arranged on the battery pack charger. Alternatively, however, it is also conceivable for the charger to include a heating unit. For example, the heating unit of the battery charger includes a heating plate, infrared heating, a heating resistor, which is arranged in particular in an air flow that can be generated by means of a fan unit of the battery pack charger, a hood or the like. It is also conceivable that the rechargeable battery system includes a separate heating device, which is designed as a hood, heating clip or the like and can be electrically connected to the rechargeable battery pack charger and/or the rechargeable battery pack in particular for operation, preferably for an electrical energy supply. However, it is also conceivable for the heating device to have an energy supply unit, for example a rechargeable battery or the like, or a power connection for an electrical connection to an electrical power supply that is different from the rechargeable battery pack and the rechargeable battery pack charger. Advantageously, a battery pack charging device can be made available that enables a battery pack to be charged even at ambient temperatures, in particular battery pack temperatures, below 10° C., preferably below 0° C. A battery pack can advantageously be heated above a lower temperature limit before charging the battery pack in order to counteract damage to a battery pack configured as a lithium-ion battery pack by charging the battery pack at temperatures below the lower temperature limit.
Weiterhin wird ein, insbesondere der zuvor bereits genannte, Akkupack, insbesondere für ein erfindungsgemäßes Akkusystem, mit zumindest einer Akkuzelle und mit einer, insbesondere der zuvor bereits genannten, Heizeinheit zu einem aktiven Heizen der zumindest einen Akkuzelle vorgeschlagen. Vorteilhaft kann die zumindest eine Akkuzelle besonders effizient und insbesondere präzise geheizt werden.Furthermore, a battery pack, in particular the one already mentioned above, in particular for a battery system according to the invention, with at least one battery cell and with a heating unit, in particular the one already mentioned above, is proposed for active heating of the at least one battery cell. The at least one battery cell can advantageously be heated particularly efficiently and in particular precisely.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Heizeinheit zumindest ein, insbesondere das zuvor bereits genannte, Heizelement, insbesondere ein PTC-Heizelement, umfasst, das an der Akkuzelle angeordnet ist. Vorteilhaft kann eine besonders präzise und effiziente Erwärmung der Akkuzelle erreicht werden. Vorteilhaft kann durch ein als PTC-Heizelement ausgebildetes Heizelement einem Überheizen der Akkuzelle konstruktiv einfach entgegengewirkt werden.Furthermore, it is proposed that the heating unit comprises at least one heating element, in particular the previously mentioned heating element, in particular a PTC heating element, which is arranged on the battery cell. A particularly precise and efficient heating of the battery cell can advantageously be achieved. Advantageously, overheating of the battery cell can be counteracted in a structurally simple manner by a heating element designed as a PTC heating element.
Des Weiteren geht die Erfindung von einem Verfahren zu einem Betrieb eines Akkusystems, insbesondere eines erfindungsgemäßen Akkusystems, aus. In einem Verfahrensschritt wird vorzugsweise ein, insbesondere der zuvor bereits genannte, Akkupack des Akkusystems an einem, insbesondere dem zuvor bereits genannten, Akkupackladegerät angeordnet, insbesondere zu einer elektrischen Energieversorgung des Akkupacks zu einem Heizen und/oder Laden des Akkupacks, insbesondere der zumindest einen Akkuzelle des Akkupacks. In einem weiteren Verfahrensschritt wird vorzugsweise die Akkupacktemperatur des Akkupacks, insbesondere der zumindest einen Akkupackzelle, mittels des Temperatursensors des Akkupacks gemessen. In dem weiteren Verfahrensschritt wird die gemessene Akkupacktemperatur insbesondere an die Steuer- oder Regeleinheit des Akkupacks und/oder an die Steuer- oder Regeleinheit des Akkupackladegeräts übertragen. In dem weiteren Verfahrensschritt wird bevorzugt die gemessene Akkupacktemperatur mit dem auf dem Speicherelement der Steuer- oder Regeleinheit des Akkupacks und/oder auf dem Speicherelement der Steuer- oder Regeleinheit des Akkupackladegeräts hinterlegten unteren Temperaturgrenzwert und/oder dem oberen Temperaturgrenzwert abgeglichen, insbesondere mittels der Steuer- oder Regeleinheit des Akkupacks und/oder mittels der Steuer- oder Regeleinheit des Akkupackladegeräts.Furthermore, the invention is based on a method for operating a battery system, in particular a battery system according to the invention. In one method step, a battery pack of the battery system, in particular the one already mentioned above, is preferably arranged on a battery pack charger, in particular the one already mentioned above, in particular for supplying electrical energy to the battery pack for heating and/or charging the battery pack, in particular the at least one battery cell of the battery pack. In In a further method step, the battery pack temperature of the battery pack, in particular of the at least one battery pack cell, is preferably measured using the temperature sensor of the battery pack. In the further method step, the measured battery pack temperature is transmitted in particular to the control or regulation unit of the battery pack and/or to the control or regulation unit of the battery pack charger. In the further method step, the measured battery pack temperature is preferably compared with the lower temperature limit value and/or the upper temperature limit value stored on the memory element of the control or regulation unit of the battery pack and/or on the memory element of the control or regulation unit of the battery pack charger, in particular by means of the control or control unit of the battery pack and/or by means of the control or regulation unit of the battery pack charger.
Es wird vorgeschlagen, dass in einem Verfahrensschritt eine, insbesondere die zuvor bereits genannte, Heizeinheit eines, insbesondere des zuvor bereits genannten, Akkupacks des Akkusystems über zumindest ein, insbesondere das zuvor bereits genannte, elektrisches Kontaktelement einer, insbesondere der zuvor bereits genannten, Kontakteinheit des Akkupacks, das zu einer elektrischen Verbindung mit einer, insbesondere der zuvor bereits genannten, Energieübertragungsschnittstelle eines, insbesondere des zuvor bereits genannten, Akkupackladegeräts des Akkusystems vorgesehen ist, von dem Akkupackladegerät mit elektrischer Energie versorgt wird. Insbesondere wird das Schaltelement des Akkupacks bei einer gemessenen Akkupacktemperatur unterhalb des zuvor festgelegten unteren Temperaturgrenzwerts derart geschaltet, dass die Heizeinheit zu einer elektrischen Energieversorgung durch das Akkupackladegerät mit dem zumindest einen elektrischen Kontaktelement elektrisch verbunden ist. Vorzugsweise wird das Schaltelement des Akkupacks bei einer gemessenen Akkupacktemperatur oberhalb des zuvor festgelegten unteren Temperaturgrenzwerts derart geschaltet, dass die elektrische Verbindung zwischen der Heizeinheit des Akkupacks und dem zumindest einen elektrischen Kontaktelement unterbrochen ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann über das zumindest eine Kontaktelement des Akkupacks die Heizeinheit des Akkupacks mit elektrischer Energie versorgt werden, um den Akkupack zu erwärmen. Vorteilhaft kann ein Akkupack auch bei kalten Umgebungstemperaturen, insbesondere bei Umgebungstemperaturen unter 10°C, vorzugsweise unter 0°C, nach einem Aufwärmen des Akkupacks geladen werden. Vorteilhaft kann einem Entstehen von Dendriten in den Akkuzellen des Akkupacks, die bei einem Laden eines als Lithium-Ionen-Akkupack ausgebildeten Akkupacks bei Akkupacktemperaturen unter 10°C, insbesondere bei Akkuzellentemperaturen unter 0°C, entstehen können, entgegengewirkt werden.It is proposed that in one method step, a heating unit, in particular the one already mentioned above, of a battery pack, in particular the one already mentioned above, of the battery system can be connected via at least one electrical contact element, in particular the one already mentioned above, to one, in particular the one already mentioned above, of the contact unit Battery pack, which is provided for an electrical connection with one, in particular the previously mentioned, energy transmission interface, in particular the previously mentioned, battery pack charger of the battery system, is supplied by the battery pack charger with electrical energy. In particular, the switching element of the battery pack is switched at a measured battery pack temperature below the previously defined lower temperature limit such that the heating unit is electrically connected to an electrical energy supply through the battery pack charger with the at least one electrical contact element. The switching element of the battery pack is preferably switched at a measured battery pack temperature above the previously defined lower temperature limit such that the electrical connection between the heating unit of the battery pack and the at least one electrical contact element is interrupted. Due to the configuration of the method according to the invention, the heating unit of the battery pack can be supplied with electrical energy via the at least one contact element of the battery pack in order to heat the battery pack. Advantageously, a battery pack can also be charged at cold ambient temperatures, in particular at ambient temperatures below 10° C., preferably below 0° C., after the battery pack has been warmed up. The formation of dendrites in the battery cells of the battery pack, which can occur when charging a battery pack designed as a lithium-ion battery pack at battery pack temperatures below 10° C., in particular at battery cell temperatures below 0° C., can advantageously be counteracted.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass in einem Verfahrensschritt in Abhängigkeit von einer Akkupacktemperatur des Akkupacks ein Spannungsniveau des Akkupacks, insbesondere mittels eines Spannungsmessgeräts des Akkupackladegeräts, gemessen wird, insbesondere um eine Ausgangsspannung einer, insbesondere der zuvor bereits genannten, Spannungsversorgungseinheit des Akkupackladegeräts zu einer Energieversorgung der Heizeinheit in Abhängigkeit von dem Spannungsniveau des Akkupacks einzustellen. Vorzugsweise wird das Spannungsniveau des Akkupacks in einem Verfahrensschritt mittels des Spannungsmessgeräts gemessen, wenn die gemessene Akkupacktemperatur unterhalb des zuvor festgelegten unteren Temperaturgrenzwerts liegt. Vorzugsweise wird das Spannungsniveau des Akkupacks in einem Leerlaufzustand des Akkupacks gemessen. Insbesondere wird bei einer gemessenen Akkupacktemperatur oberhalb des unteren Temperaturgrenzwerts die Spannungsversorgungseinheit mittels der Steuer- oder Regeleinheit des Akkupackladegeräts zu einem Laden des Akkupacks, insbesondere der zumindest einen Akkuzelle des Akkupacks, unabhängig von einem Spannungsniveau des Akkupacks angesteuert. Vorzugsweise wird die Ausgangsspannung der Spannungsversorgungseinheit derart eingestellt, dass die Ausgangsspannung der Spannungsversorgungseinheit dem gemessenen Spannungsniveau des Akkupacks entspricht oder kleiner ist als das gemessene Spannungsniveau des Akkupacks. Vorzugsweise wird während eines Heizens des Akkupacks mittels des Temperatursensors kontinuierlich oder in zuvor festgelegten Zeitabständen die Akkupacktemperatur gemessen, wobei insbesondere die elektrische Energieversorgung der Heizeinheit bei einer gemessenen Akkutemperatur oberhalb des unteren Temperaturgrenzwerts unterbrochen wird, bevorzugt mittels des Schaltelements des Akkupacks und/oder mittels der Steuer- oder Regeleinheit des Akkupackladegeräts. Vorteilhaft kann die Heizeinheit über zumindest ein elektrisches Kontaktelement mit elektrischer Energie versorgt werden, ohne dass die mit dem elektrischen Kontaktelement elektrisch verbundenen Akkuzellen des Akkupacks geladen und/oder entladen werden.In addition, it is proposed that in a method step, depending on a battery pack temperature of the battery pack, a voltage level of the battery pack is measured, in particular by means of a voltmeter of the battery pack charger, in particular by an output voltage of a power supply unit, in particular the power supply unit of the battery pack charger already mentioned above, to an energy supply of the heating unit depending on the voltage level of the battery pack. The voltage level of the battery pack is preferably measured in a method step using the voltmeter when the measured battery pack temperature is below the previously defined lower temperature limit value. The voltage level of the battery pack is preferably measured when the battery pack is in an idle state. In particular, if the measured battery pack temperature is above the lower temperature limit value, the voltage supply unit is controlled by the control or regulating unit of the battery pack charger to charge the battery pack, in particular the at least one battery cell of the battery pack, independently of a voltage level of the battery pack. The output voltage of the voltage supply unit is preferably set in such a way that the output voltage of the voltage supply unit corresponds to the measured voltage level of the battery pack or is lower than the measured voltage level of the battery pack. Preferably, while the battery pack is being heated, the temperature sensor is used to measure the battery pack temperature continuously or at predetermined time intervals, with the electrical power supply to the heating unit being interrupted in particular when the battery temperature measured is above the lower temperature limit, preferably by means of the switching element of the battery pack and/or by means of the controller - or control unit of the battery pack charger. The heating unit can advantageously be supplied with electrical energy via at least one electrical contact element, without the battery cells of the battery pack that are electrically connected to the electrical contact element being charged and/or discharged.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Heizeinheit in einem Verfahrensschritt über das zumindest eine elektrische Kontaktelement des Akkupacks zumindest im Wesentlichen frei von einer Energieversorgung von Akkuzellen des Akkupacks von dem Akkupackladegerät mit elektrischer Energie versorgt wird. Insbesondere wird in einem Verfahrensschritt die Heizeinheit über das zumindest eine elektrische Kontaktelement des Akkupacks zumindest im Wesentlichen frei von einem Laden und/oder Entladen von Akkuzellen des Akkupacks von dem Akkupackladegerät mit elektrischer Energie versorgt. Vorzugsweise wird die Heizeinheit in einem Verfahrensschritt über das zumindest eine elektrische Kontaktelement des Akkupacks ladeunabhängig von dem Akkupackladegerät mit elektrischer Energie versorgt. Vorteilhaft kann über das zumindest eine elektrische Kontaktelement eine elektrische Energieversorgung zum Laden des Akkupacks oder eine elektrische Energieversorgung der Heizeinheit oder eine gleichzeitige elektrische Energieversorgung der Heizeinheit und der Akkuzellen zum Laden der Akkuzellen ermöglicht werden.Furthermore, it is proposed that the heating unit is supplied with electrical energy in a method step via the at least one electrical contact element of the battery pack at least essentially free of an energy supply of battery cells of the battery pack from the battery pack charger. In particular, in one method step, the heating unit is at least essentially free from charging via the at least one electrical contact element of the battery pack and/or discharging battery cells of the battery pack from the battery pack charger with electrical energy. In one method step, the heating unit is preferably supplied with electrical energy by the battery pack charger via the at least one electrical contact element of the battery pack, independently of charging. An electrical energy supply for charging the battery pack or an electrical energy supply for the heating unit or a simultaneous electrical energy supply for the heating unit and the battery cells for charging the battery cells can advantageously be made possible via the at least one electrical contact element.
Das erfindungsgemäße Akkusystem, der erfindungsgemäße Akkupack, das erfindungsgemäße Akkupackladegerät und/oder das erfindungsgemäße Verfahren sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können/kann das erfindungsgemäße Akkusystem, der erfindungsgemäße Akkupack, das erfindungsgemäße Akkupackladegerät und/oder das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.The battery system according to the invention, the battery pack according to the invention, the battery pack charger according to the invention and/or the method according to the invention should/should not be limited to the application and embodiment described above. In particular, the rechargeable battery system according to the invention, the rechargeable battery pack according to the invention, the rechargeable battery pack charger according to the invention and/or the method according to the invention can have a number of individual elements, components and units as well as method steps that differs from the number specified here in order to fulfill a function described herein. In addition, in the value ranges specified in this disclosure, values lying within the specified limits should also be considered disclosed and can be used as desired.
Figurenlistecharacter list
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind neun Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages result from the following description of the drawing. Nine exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into further meaningful combinations.
Es zeigen:
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1 ein erfindungsgemäßes Akkusystem mit einem erfindungsgemäßen Akkupack und mit einem erfindungsgemäßen Akkupackladegerät in einer schematischen Ansicht, -
2 einen schematischen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zu einem Betrieb des erfindungsgemäßen Akkusystems, -
3 ein Akkusystem mit einem erfindungsgemäßen Akkupackladegerät in einer ersten alternativen Ausführung, -
4 ein Akkusystem mit einem erfindungsgemäßen Akkupackladegerät in einer zweiten alternativen Ausführung, -
5 ein Akkusystem mit einem erfindungsgemäßen Akkupackladegerät in einer dritten alternativen Ausführung, -
6 ein Akkusystem mit einem erfindungsgemäßen Akkupackladegerät in einer vierten alternativen Ausführung, -
7 ein Akkusystem mit einem erfindungsgemäßen Akkupackladegerät in einer fünften alternativen Ausführung, -
8 ein Akkusystem mit einem erfindungsgemäßen Akkupackladegerät in einer sechsten alternativen Ausführung, -
9 ein Akkusystem mit einem erfindungsgemäßen Akkupackladegerät in einer siebten alternativen Ausführung und -
10 ein Akkusystem mit einem erfindungsgemäßen Akkupackladegerät in einer achten alternativen Ausführung.
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1 a battery system according to the invention with a battery pack according to the invention and with a battery pack charger according to the invention in a schematic view, -
2 a schematic sequence of a method according to the invention for operating the battery system according to the invention, -
3 a battery system with a battery pack charger according to the invention in a first alternative embodiment, -
4 a battery system with a battery pack charger according to the invention in a second alternative embodiment, -
5 a battery system with a battery pack charger according to the invention in a third alternative embodiment, -
6 a battery system with a battery pack charger according to the invention in a fourth alternative embodiment, -
7 a battery system with a battery pack charger according to the invention in a fifth alternative embodiment, -
8th a battery system with a battery pack charger according to the invention in a sixth alternative embodiment, -
9 a battery system with a battery pack charger according to the invention in a seventh alternative embodiment and -
10 a battery system with a battery pack charger according to the invention in an eighth alternative embodiment.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments
Der Akkupack 12a umfasst eine Heizeinheit 22a zu einem aktiven Heizen von Akkuzellen 24a des Akkupacks 12a, die in zumindest einem Zustand von dem Akkupackladegerät 14a über das zumindest eine elektrische Kontaktelement 20a mit elektrischer Energie versorgbar ist. Das Akkusystem 10a, insbesondere der Akkupack 12a, ist für eine Handwerkzeugmaschine vorgesehen. Es ist alternativ auch denkbar, dass das Akkusystem 10a, insbesondere der Akkupack 12a, für ein Elektrofahrrad oder dergleichen vorgesehen ist. Es ist denkbar, dass das Akkusystem 10a zusätzlich weitere, insbesondere identisch ausgebildete, Akkupacks umfasst. Der Akkupack 12a ist als ein Handwerkzeugmaschinenakkupack ausgebildet. Alternativ ist auch denkbar, dass der Akkupack 12a als ein Elektrofahrradakkupack oder als ein anderer, einem Fachmann als sinnvoll erscheinender Akkupack 12a ausgebildet ist. Der Akkupack 12a weist drei Akkuzellen 24a auf. Es ist alternativ auch denkbar, dass der Akkupack 12a lediglich eine Akkuzelle 24a oder eine andere Anzahl von Akkuzellen 24a aufweist. Der Akkupack 12a ist als ein Lithium-lonen-Akkupack ausgebildet. Alternativ ist auch denkbar, dass der Akkupack 12a als ein Bleiakkupack, als ein Nickel-Cadmium-Akkupack, als ein Natrium-Ionen-Akkupack oder als ein anderer, einem Fachmann als sinnvoll erscheinender Akkupack 12a ausgebildet ist.The
Der Akkupack 12a umfasst zumindest ein Akkupackgehäuse (hier nicht dargestellt). Die Heizeinheit 22a ist zumindest im Wesentlichen vollständig innerhalb des Akkupackgehäuses des Akkupacks 12a angeordnet. Es ist alternativ auch denkbar, dass die Heizeinheit 22a zumindest teilweise an einer Außenseite des Akkupackgehäuses angeordnet ist. Die Heizeinheit 22a umfasst sechs Heizelemente 34a. Es ist alternativ jedoch auch denkbar, dass die Heizeinheit 22a lediglich ein Heizelement 34a oder eine andere Anzahl an Heizelementen 34a umfasst. Die Heizelemente 34a sind als elektrische Heizelemente ausgebildet. Die Heizelemente 34a sind als oberflächenmontierte Bauelemente, insbesondere als oberflächenmontierte Widerstände, ausgebildet. Die Heizelemente 34a sind als PTC-Heizelemente ausgebildet. Die als PTC-Heizelemente ausgebildeten Heizelemente 34a sind derart ausgebildet, dass eine Grenztemperatur der PTC-Heizelemente, bei der ein Widerstand der PTC-Heizelemente exponentiell ansteigt, mit einem zuvor festgelegten oberen Temperaturgrenzwert der Akkuzellen 24a des Akkupacks 12a übereinstimmt. Der zuvor festgelegte obere Temperaturgrenzwert entspricht einer Temperatur, oberhalb deren die Akkuzellen 24a beschädigt werden könnten. Es ist alternativ auch denkbar, dass die Heizelemente 34a als Heizwendel oder als andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Heizelemente 34a ausgebildet sind. Die Heizelemente 34a sind an den Akkuzellen 24a des Akkupacks 12a befestigt. An jeder von den Akkuzellen 24a sind jeweils zwei Heizelemente 34a der Heizelemente 34a direkt anliegend angeordnet. Alternativ ist auch denkbar, dass an den Akkuzellen 24a jeweils nur ein Heizelement 34a oder mehr als zwei Heizelemente 34a angeordnet sind. Ferner ist auch denkbar, dass zumindest eine Akkuzelle 24a der Akkuzellen 24a frei von daran angeordneten Heizelementen 34a ist. Es ist auch denkbar, dass zumindest ein Heizelement 34a der Heizelemente 34a an mehreren Akkuzellen 24a der Akkuzellen 24a des Akkupacks 12a direkt anliegt. Alternativ oder zusätzlich ist auch denkbar, dass zumindest ein Heizelement 34a der Heizelemente 34a an dem Akkupackgehäuse des Akkupacks 12a befestigt ist, wobei das zumindest eine Heizelement 34a beispielsweise beabstandet zu den Akkuzellen 24a angeordnet ist. Ferner ist alternativ auch denkbar, dass die Heizeinheit 22a zumindest ein Lüfterelement (hier nicht dargestellt) umfasst, welches insbesondere in dem Akkupackgehäuse des Akkupacks 12a angeordnet und dazu vorgesehen ist, eine mittels des zumindest einen Heizelements 34a erwärmte Luft zu einer Erwärmung der Akkuzellen 24a in dem Akkupackgehäuse zu verteilen.The
In dem zumindest einen Zustand ist die Heizeinheit 22a elektrisch mit dem zumindest einen elektrischen Kontaktelement 20a zu einer elektrischen Energieübertragung verbunden. Das Akkusystem 10a weist zumindest einen weiteren Zustand auf, in dem die Heizeinheit 22a frei von einer elektrischen Verbindung mit dem zumindest einen elektrischen Kontaktelement 20a zu einer elektrischen Energieversorgung der Heizeinheit 22a durch das Akkupackladegerät 14a ist. Das elektrische Kontaktelement 20a ist durch eine elektrische Kontaktklemme des Akkupacks 12a, die insbesondere zur elektrischen Energieübertragung bei einem Laden/Entladen des Akkupacks 12a vorgesehen ist, gebildet. Die Energieübertragungsschnittstelle 16a umfasst zumindest einen elektrischen Anschlusskontakt 108a, der als Kontaktklemme ausgebildet ist. Der Anschlusskontakt 108a ist in einem mit dem Akkupack 12a verbundenen Zustand elektrisch mit dem zumindest einen elektrischen Kontaktelement 20a des Akkupacks 12a verbunden.In the at least one state, the
Der Akkupack 12a umfasst zumindest ein Schaltelement 26a, durch das eine elektrische Verbindung der Heizeinheit 22a mit dem zumindest einen elektrischen Kontaktelement 20a zu einer Energieversorgung der Heizeinheit 22a durch das Akkupackladegerät 14a schaltbar ist. Das Schaltelement 26a ist als ein elektronischer Schalter ausgebildet. Das Schaltelement 26a ist mittels einer Steuer- oder Regeleinheit 50a des Akkupacks 12a und/oder einer Steuer- oder Regeleinheit 32a des Akkupackladegeräts 14a steuer- oder regelbar. Die Steuer- oder Regeleinheit 50a des Akkupacks 12a ist datentechnisch, insbesondere kabelgebunden oder kabellos, mit der Steuer- oder Regeleinheit 32a des Akkupackladegeräts 14a verbunden, zumindest in einem an dem Akkupackladegerät 14a angeordneten Zustand des Akkupacks 12a. Es ist alternativ auch denkbar, dass das Schaltelement 26a als ein mechanisch betätigbares Schaltelement 26a ausgebildet ist.The
Die Akkuzellen 24a sind mittels Zellverbindern 52a des Akkupacks 12a miteinander elektrisch verbunden. Die Akkuzellen 24a sind in Reihe geschaltet. Das zumindest eine elektrische Kontaktelement 20a ist mit einem positiven Pol 54a einer Reihenschaltung der Akkuzellen 24a elektrisch verbunden. Es ist alternativ auch denkbar, dass das zumindest eine elektrische Kontaktelement 20a mit einem negativen Pol 56a der Reihenschaltung der Akkuzellen 24a elektrisch verbunden ist. Die Kontakteinheit 18a weist zumindest ein weiteres elektrisches Kontaktelement 58a auf. Das weitere elektrische Kontaktelement 58a ist von einer weiteren elektrischen Kontaktklemme des Akkupacks 12a gebildet. Die weitere elektrische Kontaktklemme des Akkupacks 12a ist zu einer elektrischen Energieübertragung bei einem Laden/Entladen des Akkupacks 12a vorgesehen. Das weitere elektrische Kontaktelement 58a ist mit dem negativen Pol 56a der der Reihenschaltung der Akkuzellen 24a elektrisch verbunden. Es ist alternativ auch denkbar, dass das weitere elektrische Kontaktelement 58a mit dem positiven Pol 54a der Reihenschaltung der Akkuzellen 24a elektrisch verbunden ist. Das Schaltelement 26a des Akkupacks 12a ist in dem zumindest einen Zustand derart geschaltet, dass die Heizeinheit 22a über das zumindest eine elektrische Kontaktelement 20a von dem Akkupackladegerät 14a mit elektrischer Energie versorgbar ist. Das Schaltelement 26a des Akkupacks 12a ist in dem weiteren Zustand derart geschaltet, dass die Heizeinheit 22a frei von einer elektrischen Verbindung mit dem zumindest einen elektrischen Kontaktelement 20a zu einer elektrischen Energieversorgung der Heizeinheit 22a durch das Akkupackladegerät 14a ist.The
Der Akkupack 12a umfasst zumindest einen Temperatursensor 28a zu einem Erfassen einer Akkupacktemperatur des Akkupacks 12a. Das Schaltelement 26a ist zu einer elektrischen Verbindung des zumindest einen elektrischen Kontaktelements 20a mit der Heizeinheit 22a in Abhängigkeit von der Akkupacktemperatur schaltbar. Der Temperatursensor 28a ist beispielsweise als ein oberflächenmontiertes Bauelement, insbesondere als ein Kaltleiter oder als ein Heißleiter, oder als ein anderer, einem Fachmann als sinnvoll erscheinender Temperatursensor 28a ausgebildet. Die Akkupacktemperatur ist insbesondere die Temperatur der Akkuzellen 24a. Der Temperatursensor 28a ist innerhalb des Akkupackgehäuses des Akkupacks 12a angeordnet. Der Temperatursensor 28a ist an einer Akkuzelle 24a der Akkuzellen 24a angeordnet, insbesondere direkt an der Akkuzelle 24a anliegend. Es ist jedoch alternativ auch denkbar, dass der Temperatursensor 28a beabstandet zu den Akkuzellen 24a angeordnet ist.The
Der Temperatursensor 28a ist datentechnisch, insbesondere kabellos oder kabelgebunden, mit der Steuer- oder Regeleinheit 32a des Akkupackladegeräts 14a verbunden, zumindest in einem mit dem Akkupackladegerät 14a verbundenen Zustand des Akkupacks 12a. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass der Temperatursensor 28a datentechnisch mit der Steuer- oder Regeleinheit 50a des Akkupacks 12a verbunden ist. Die Steuer- oder Regeleinheit 50a des Akkupacks 12a ist dazu eingerichtet, das Schaltelement 26a des Akkupacks 12a zu schalten, insbesondere in Abhängigkeit von einer Akkupacktemperatur des Akkupacks 12a. Alternativ oder zusätzlich ist auch denkbar, dass die Steuer- oder Regeleinheit 32a des Akkupackladegeräts 14a dazu eingerichtet ist, das Schaltelement 26a des Akkupacks 12a zu schalten, insbesondere in Abhängigkeit von einer Akkupacktemperatur des Akkupacks 12a. Die Steuer- oder Regeleinheit 50a des Akkupacks 12a und/oder die Steuer- oder Regeleinheit 32a des Akkupackladegeräts 14a sind/ist dazu eingerichtet, bei einer Akkupacktemperatur, die oberhalb eines zuvor festgelegten unteren Temperaturgrenzwerts liegt, das Schaltelement 26a des Akkupacks 12a derart zu schalten, dass die Heizeinheit 22a mit dem zumindest einen elektrischen Kontaktelement 20a verschaltet ist, um eine elektrische Energieversorgung der Heizeinheit 22a durch das Akkupackladegerät 14a über das zumindest eine elektrische Kontaktelement 20a zu ermöglichen. Die Steuer- oder Regeleinheit 50a des Akkupacks 12a und/oder die Steuer- oder Regeleinheit 32a des Akkupackladegeräts 14a umfassen/umfasst jeweils zumindest einen Prozessor (hier nicht dargestellt) und ein Speicherelement (hier nicht dargestellt) sowie ein auf dem Speicherelement gespeichertes Betriebsprogramm. Das Speicherelement ist als digitales Speichermedium, beispielsweise als eine Festplatte oder dergleichen ausgebildet. Der untere Temperaturgrenzwert ist auf dem Speicherelement der Steuer- oder Regeleinheit 50a des Akkupacks 12a und/oder auf dem Speicherelement der Steuer- oder Regeleinheit 32a des Akkupackladegeräts 14a gespeichert. Die Steuer- oder Regeleinheit 50a des Akkupacks 12a und/oder die Steuer- oder Regeleinheit 32a des Akkupackladegeräts 14a sind/ist dazu eingerichtet, bei einer Akkupacktemperatur, die oberhalb des unteren Temperaturgrenzwerts liegt, das Schaltelement 26a des Akkupacks 12a derart zu schalten, dass die elektrische Verbindung zwischen der Heizeinheit 22a und dem zumindest einen elektrischen Kontaktelement 20a getrennt ist, insbesondere um ein Laden der Akkuzellen 24a frei von einer Energieversorgung der Heizeinheit 22a des Akkupacks 12a zu ermöglichen. Es ist auch denkbar, dass die Steuer- oder Regeleinheit 50a des Akkupacks 12a und/oder die Steuer- oder Regeleinheit 32a des Akkupackladegeräts 14a dazu eingerichtet sind/ist, bei einer Akkupacktemperatur, die oberhalb des zuvor festgelegten oberen Temperaturgrenzwerts liegt, das Schaltelement 26a des Akkupacks 12a derart zu schalten, dass die elektrische Verbindung zwischen der Heizeinheit 22a und dem zumindest einen elektrischen Kontaktelement 20a getrennt ist. Der obere Temperaturgrenzwert ist auf dem Speicherelement der Steuer- oder Regeleinheit 50a des Akkupacks 12a und/oder auf dem Speicherelement der Steuer- oder Regeleinheit 32a des Akkupackladegeräts 14a gespeichert.The
Das Akkupackladegerät 14a umfasst zumindest eine Spannungsversorgungseinheit 30a. Die Steuer- oder Regeleinheit 32a ist dazu eingerichtet, die Spannungsversorgungseinheit 30a des Akkupackladegeräts 14a zu einer Energieversorgung der Heizeinheit 22a des Akkupacks 12a in Abhängigkeit von der Akkupacktemperatur anzusteuern. Die Spannungsversorgungseinheit 30a ist als Netzteil ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist auch denkbar, dass die Spannungsversorgungseinheit 30a beispielsweise einen Spannungswandler, einen Gleichspannungswandler, einen Wechselrichter, einen Energiespeicher, insbesondere einen Akkumulator, oder dergleichen umfasst. Die Steuer- oder Regeleinheit 32a des Akkupackladegeräts 14a ist dazu eingerichtet, die Spannungsversorgungseinheit 30a des Akkupackladegeräts 14a zu einem Laden des Akkupacks 12a, insbesondere der Akkuzellen 24a des Akkupacks 12a, anzusteuern. Die Steuer- oder Regeleinheit 32a des Akkupackladegeräts 14a ist dazu eingerichtet, die Spannungsversorgungseinheit 30a zu einer Energieversorgung der Heizeinheit 22a des Akkupacks 12a anzusteuern, wenn die Akkupacktemperatur unterhalb des unteren Temperaturgrenzwerts liegt. Die Steuer- oder Regeleinheit 32a des Akkupackladegeräts 14a ist dazu eingerichtet, die Spannungsversorgungseinheit 30a bei einer Akkupacktemperatur oberhalb des unteren Temperaturgrenzwerts derart anzusteuern, dass die Heizeinheit 22a frei von einer elektrischen Energieversorgung durch die Spannungsversorgungseinheit 30a ist. Die Spannungsversorgungseinheit 30a ist derart betreibbar und/oder verschaltbar, dass lediglich die Akkuzellen 24a geladen werden oder dass lediglich die Heizeinheit 22a mit elektrischer Energie versorgt wird oder dass gleichzeitig die Akkuzellen 24a geladen werden und die Heizeinheit 22a mit elektrischer Energie versorgt wird, insbesondere über das zumindest eine elektrische Kontaktelement 20a.The
Die Steuer- oder Regeleinheit 32a ist dazu eingerichtet, die Spannungsversorgungseinheit 30a bei einer Energieversorgung der Heizeinheit 22a derart anzusteuern, dass ein Spannungsniveau einer Ausgangsspannung der Spannungsversorgungseinheit 30a einem Spannungsniveau des Akkupacks 12a, insbesondere einem Spannungsniveau der Reihenschaltung der Akkuzellen 24a des Akkupacks 12a entspricht oder kleiner ist als das Spannungsniveau des Akkupacks 12a, insbesondere kleiner als das Spannungsniveau der Reihenschaltung der Akkuzellen 24a des Akkupacks 12a. Das Spannungsniveau des Akkupacks 12a entspricht dem Spannungsniveau der Reihenschaltung der Akkuzellen 24a. Die Akkuzellen 24a sind in dem zumindest einen Zustand, bei dem die Heizeinheit 22a über das zumindest eine elektrische Kontaktelement 20a von dem Akkupackladegerät 14a mit elektrischer Energie versorgbar ist, mit dem zumindest einen elektrischen Kontaktelement 20a verbunden. Das Akkupackladegerät 14a umfasst zumindest ein Spannungsmessgerät 46a, das dazu vorgesehen ist, das Spannungsniveau des Akkupacks 12a zu messen. Das Akkupackladegerät 14a umfasst zumindest ein Schaltmittel 106a. Über das Schaltmittel 106a des Akkupackladegeräts 14a ist eine elektrische Verbindung zwischen der Spannungsversorgungseinheit 30a und dem zumindest einen elektrischen Kontaktelement 20a schaltbar. Das Schaltelement 106a des Akkupackladegeräts 14a ist über die Steuer- oder Regeleinheit 32a schaltbar. Das Schaltelement 106a des Akkupackladegeräts 14a ist zwischen der Spannungsversorgungseinheit 30a und dem Spannungsmessgerät 46a oder zwischen dem Spannungsmessgerät 46a und dem Anschlusskontakt 108a der Energieübertragungsschnittstelle 16a angeordnet.The control or regulating
In einem zusätzlichen Verfahrensschritt 42a wird in Abhängigkeit von einer Akkupacktemperatur des Akkupacks 12a ein Spannungsniveau des Akkupacks 12a, insbesondere mittels des Spannungsmessgeräts 46a des Akkupackladegeräts 14a, gemessen, insbesondere um eine Ausgangsspannung der Spannungsversorgungseinheit 30a des Akkupackladegeräts 14a zu einer Energieversorgung der Heizeinheit 22a in Abhängigkeit von dem Spannungsniveau des Akkupacks 12a einzustellen. Das Spannungsniveau des Akkupacks 12a wird in dem zusätzlichen Verfahrensschritt 42a mittels des Spannungsmessgeräts 46a gemessen, wenn die gemessene Akkupacktemperatur unterhalb des zuvor festgelegten unteren Temperaturgrenzwerts liegt. Das Spannungsniveau des Akkupacks 12a wird in einem Leerlaufzustand des Akkupacks 12a gemessen. Die Ausgangsspannung der Spannungsversorgungseinheit 30a wird in dem zusätzlichen Verfahrensschritt 42a derart eingestellt, dass die Ausgangsspannung der Spannungsversorgungseinheit 30a dem gemessenen Spannungsniveau des Akkupacks 12a entspricht oder kleiner ist als das gemessene Spannungsniveau des Akkupacks 12a.In an additional method step 42a, a voltage level of
In einem weiteren zusätzlichen Verfahrensschritt 44a wird die Heizeinheit 22a des Akkupacks 12a des Akkusystems 10a über das zumindest eine elektrische Kontaktelement 20a der Kontakteinheit 18a des Akkupacks 12a, das zu einer elektrischen Verbindung mit der Energieübertragungsschnittstelle 16a des Akkupackladegeräts 14a des Akkusystems 10a vorgesehen ist, von dem Akkupackladegerät 14a mit elektrischer Energie versorgt. Das Schaltelement 26a des Akkupacks 12a wird in dem weiteren zusätzlichen Verfahrensschritt 44a bei einer gemessenen Akkupacktemperatur unterhalb des zuvor festgelegten unteren Temperaturgrenzwerts derart geschaltet, dass die Heizeinheit 22a zu einer elektrischen Energieversorgung durch das Akkupackladegerät 14a mit dem zumindest einen elektrischen Kontaktelement 20a elektrisch verbunden ist. Die Heizeinheit 22a wird in dem weiteren zusätzlichen Verfahrensschritt 44a über das zumindest eine elektrische Kontaktelement 20a des Akkupacks 12a zumindest im Wesentlichen frei von einer Energieversorgung der Akkuzellen 24a des Akkupacks 12a von dem Akkupackladegerät 14a mit elektrischer Energie versorgt. Das Schaltelement 26a des Akkupacks 12a wird in dem weiteren zusätzlichen Verfahrensschritt 44a bei einer gemessenen Akkupacktemperatur oberhalb des zuvor festgelegten unteren Temperaturgrenzwerts derart geschaltet, dass die elektrische Verbindung zwischen der Heizeinheit 22a des Akkupacks 12a und dem zumindest einen elektrischen Kontaktelement 20a unterbrochen ist. Insbesondere wird während eines Heizens des Akkupacks 12a mittels des Temperatursensors 28a kontinuierlich oder in zuvor festgelegten Zeitabständen die Akkupacktemperatur gemessen, wobei vorzugsweise die elektrische Energieversorgung der Heizeinheit 22a bei einer gemessenen Akkutemperatur oberhalb des unteren Temperaturgrenzwerts unterbrochen wird, bevorzugt mittels des Schaltelements 26a des Akkupacks 12a und/oder mittels der Steuer- oder Regeleinheit 32a des Akkupackladegeräts 14a. Bei einer gemessenen Akkupacktemperatur oberhalb des unteren Temperaturgrenzwerts wird die Spannungsversorgungseinheit 30a in einem Verfahrensschritt 40a mittels der Steuer- oder Regeleinheit 32a des Akkupackladegeräts 14a zu einem Laden des Akkupacks 12a, insbesondere der Akkuzellen 24a des Akkupacks 12a, unabhängig von einem Spannungsniveau des Akkupacks 12a und insbesondere frei von einer elektrischen Energieversorgung der Heizeinheit 22a durch die Spannungsversorgungseinheit 30a angesteuert.In a further additional method step 44a, the
In den
Ferner ist alternativ auch denkbar, dass die Heizeinheit des Akkupackladegeräts 14f frei von dem an dem Akkupackladegerät 14f angeordneten Akkupack 12f betreibbar ist, beispielsweise um eine Umgebungsluft des Akkupackladegeräts 14f zu heizen. Beispielsweise ist ein Heizmodus des Akkupackladegeräts 14f zu einem Beheizen der Umgebungsluft über eine Fernbedienung, über eine/n am Gehäuse 62f angeordnete/n Taste, Hebel oder dergleichen aktivierbar.Furthermore, it is alternatively also conceivable that the heating unit of the
Es ist denkbar, dass der elektrische Anschluss 90h auch zu einer Stromversorgung anderer externer Einheiten, beispielsweise eines Smartphones, einer Powerbank oder dergleichen, nutzbar ist. Der elektrische Anschluss 90h ist beispielsweise als USB-Anschluss, als Micro-USB-Anschluss, als Lightning-Anschluss, als USB-C-Anschluss oder als ein anderer, einem Fachmann als sinnvoll erscheinender elektrischer Anschluss 90h ausgebildet. Es ist auch denkbar, dass die Akkupacktemperatur und/oder ein Heizbefehl von dem Akkupackladegerät 14h, insbesondere einer Steuer- oder Regeleinheit (hier nicht dargestellt) des Akkupackladegeräts 14h, an die Steuer- oder Regeleinheit 94h der Haube 84h übertragbar sind/ist, insbesondere kabellos oder kabelgebunden.It is conceivable that the
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