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Title:
BATTERY SYSTEM FOR A VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/133960
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a battery system (200) for a vehicle (1), preferably for a industrial truck, comprising: - at least one rechargeable battery (210) for supplying power to at least one vehicle component (2) of the vehicle (1), - a charging component (50) for mechanically (52) and electrically (53) connecting the charge to an external charging device (310) to charge the battery (210) using the charging device (310) in a charging state, - a safety device (60) which is arranged at least partially in the region of the charge component (50) in order to detect the mechanical charge connection of the charge component (50) with the charge device (310) such that the supply of power to the vehicle component (2) can be safely interrupted in the charge state.

Inventors:
WINKLER NORMAN (DE)
REINHOLD STEFAN (DE)
NAWRATH THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/076512
Publication Date:
July 26, 2018
Filing Date:
October 17, 2017
Export Citation:
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Assignee:
HOPPECKE ADVANCED BATTERY TECH GMBH (DE)
International Classes:
B60L11/18
Foreign References:
EP2799275A12014-11-05
US20110201223A12011-08-18
DE102012110524A12013-05-23
DE102010029833A12011-01-05
EP2371610A12011-10-05
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
BALS & VOGEL PATENTANWÄLTE (DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e

Batteriesystem (200) für ein Fahrzeug (1 ), vorzugsweise für ein Flurförderzeug, aufweisend:

wenigstens eine wiederaufladbare Batterie (210) zur Energieversorgung wenigstens einer Fahrzeugkomponente (2) des Fahrzeuges (1 ),

eine Ladekomponente (50) zur mechanischen (52) und elektrischen (53) Ladeverbindung mit einer externen Ladevorrichtung (310), um in einem Ladezustand die Batterie (210) durch die Ladevorrichtung (310) aufzuladen,

eine Sicherheitsvorrichtung (60), welche zumindest teilweise im Bereich der Ladekomponente (50) angeordnet ist, um die mechanische Ladeverbindung der Ladekomponente (50) mit der Ladevorrichtung (310) zu detektieren, sodass eine Sicherheitsunterbrechung der Energieversorgung der Fahrzeugkomponente (2) im Ladezustand durchführbar ist.

Batteriesystem (200) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Ladekomponente (50) komplementär zur Ladevorrichtung (310) ausgebildet ist, um die mechanische Ladeverbindung als eine lösbare kraft- und/oder formschlüssige Verbindung herzustellen, wobei die Sicherheitsvorrichtung (60) ein Betätigungselement (63) aufweist, welches derart angrenzend zur Ladekomponente (50), insbesondere einer Ladebuchse (51 ), angeordnet ist, dass vor und/oder bei der Herstellung der Ladeverbindung eine Kraftausübung durch die Ladevorrichtung (310), insbesondere einem Ladestecker (315), auf das Betätigungselement (63) erfolgt, sodass durch das Betätigungselement (63) die Detektion durchführbar ist. Batteriesystem (200) nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein mechanisches Betätigungselement (63) der Sicherheitsvorrichtung (60) unmittelbar oder benachbart an einem Gehäuse (52) der Ladekomponente (50) angeordnet ist, vorzugsweise in einem Verbindungsbereich (V), in welchem die Ladevorrichtung (310), insbesondere ein Ladestecker (315), zur Ladeverbindung mit der Ladekomponente (50), insbesondere einer Ladebuchse (51 ), durch eine Kontaktierungsbewegung (B) einbringbar ist, sodass das Betätigungselement (63) durch die Kontaktierungsbewegung (B) der Ladevorrichtung (310) betätigbar, insbesondere bewegbar, ausgeführt ist.

Batteriesystem (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein mechanisches Betätigungselement (63) der Sicherheitsvorrichtung (60) derart in einem Verbindungsbereich (V) der Ladekomponente (50) angeordnet ist, dass eine Kraftausübung durch die Ladevorrichtung (310) im Zuge einer Herstellung der mechanischen Ladeverbindung zeitlich vor einer Kontaktierung wenigstens eines elektrischen Kontakts (320) der Ladevorrichtung (310) mit einem jeweiligen Gegenkontakt (53) der Ladekomponente (50) erfolgt.

Batteriesystem (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein elektrisches Schaltmittel (62) der Sicherheitsvorrichtung (60) vorgesehen ist, und in einen elektrischen Sicherheitspfad (65) des Batteriesystems (200) integriert ist, vorzugsweise über den Sicherheitspfad (65) mit einem Batteriemanagementsystem (400) verbindbar ist, um zur Detektion der mechanischen Ladeverbindung den Sicherheitspfad (65) zu unterbrechen. Batteriesystem (200) nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass

in einem Normalzustand das Schaltmittel (62) den Sicherheitspfad (65) schließt, sodass ein Stromfluss durch den Sicherheitspfad (65) erfolgt, um eine mechanisch mit der Ladevorrichtung (310) unverbundene Ladekomponente (50) zu detektieren, und

im Ladezustand das Schaltmittel (62) den Sicherheitspfad (65) öffnet, sodass der Stromfluss vollständig oder im Wesentlichen verhindert ist, um eine mechanisch mit der Ladevorrichtung (310) verbundene Ladekomponente (50) zu detektieren.

Batteriesystem (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein Betätigungselement (63), insbesondere eine mechanische Wippe, benachbart zu einem Schaltmittel (62) angeordnet ist, und vorzugsweise beweglich an einem Gehäuse (61 ) der Sicherheitsvorrichtung (60) und/oder an einem Gehäuse (52) der Ladekomponente (50) gelagert ist, um bei einer Kraftausübung auf das Betätigungselement (63) das Schaltmittel (62) durch eine zumindest teilweise lineare oder Dreh- oder Kipp- oder Schwenkbewegung des Betätigungselements (63) zu betätigen.

Batteriesystem (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass wenigstens ein elektronisches Schaltelement (20) zur Herstellung einer elektrischen Verbindung der Batterie (210) mit der Fahrzeugkomponente (2) vorgesehen ist, und ein Steuerungspfad (S), insbesondere eines Batteriemanagementsystems (400), elektrisch mit dem elektronischen Schaltelement (20) verbunden ist, sodass bei der Detektion der mechanischen Ladeverbindung das elektronische Schaltelement (20) über den Steuerungspfad (S) in einen ausgeschalteten Schaltzustand bringbar ist, um die elektrische Verbindung der Batterie (210) mit der Fahrzeugkomponente (2) zumindest teilweise zu unterbrechen.

9. Batteriesystem (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein Batteriemanagementsystem (400) vorgesehen ist, welches elektrisch mit wenigstens einem Schaltelement (20) über jeweilige Steuerungspfade (S) verbunden ist, sodass in Abhängigkeit von der Detektion der mechanischen Ladeverbindung:

für einen Aufladevorgang bei positiver Detektion ein erstes elektronisches Schaltelement (21 ) in einen eingeschalteten ersten Schaltzustand und ein zweites elektronisches Schaltelement (22) in einen ausgeschalteten zweiten Schaltzustand bringbar ist, und

für eine bereitgestellte Energieversorgung zur Fahrzeugkomponente (2) bei negativer Detektion das erste elektronische Schaltelement (21 ) in einen eingeschalteten ersten Schaltzustand und das zweite elektronische Schaltelement (22) in einen eingeschalteten zweiten Schaltzustand bringbar ist.

10. Batteriesystem (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Fahrzeugkomponente (2) als elektrische Antriebskomponente, insbesondere als Elektromotor, des Fahrzeuges (1 ) ausgeführt ist.

1 1 . Ladesystem (300) zur Aufladung wenigstens einer Batterie (210) eines Batteriesystems (200) eines Fahrzeuges (1 ), vorzugsweise eines Flurförderzeuges, aufweisend:

die Batterie (210) zur Energieversorgung wenigstens einer Fahrzeugkomponente (2) des Fahrzeuges (1 ),

- wenigstens eine separat von dem Batteriesystem (200) ausgeführte Ladevorrichtung (310) zur Energieübertragung an die Batterie (210),

eine Ladekomponente (50) des Batteriesystems (200) zur lösbaren mechanischen und elektrischen Ladeverbindung mit der Ladevorrichtung (310), um die Energieübertragung zu bewirken,

- eine Sicherheitsvorrichtung (60), welche zumindest teilweise im Bereich der Ladekomponente (50) angeordnet ist, um die mechanische Ladeverbindung zu detektieren, sodass eine Sicherheitsunterbrechung der Energieversorgung der Fahrzeugkomponente (2) durchführbar ist.

12. Ladesystem (300) nach Anspruch 1 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Batteriesystem (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgeführt ist.

13. Verfahren (100) zur Aufladung bei einem Batteriesystem (200) eines Fahrzeuges (1 ), vorzugsweise eines Flurförderzeuges, mit wenigstens einer wiederaufladbaren Batterie (210) des Batteriesystems (200) zur Energieversorgung wenigstens einer

Fahrzeugkomponente (2) des Fahrzeuges (1 ), und wenigstens zwei elektronischen Schaltelementen (20) des Batteriesystems (200) jeweils zur Herstellung einer elektrischen Verbindung der Batterie (210) mit der Fahrzeugkomponente (2),

gekennzeichnet durch die nachfolgenden Schritte:

- Verbinden einer Ladevorrichtung (310) mit einer Ladekomponente (50) des

Batteriesystems (200), um eine mechanische und elektrische Ladeverbindung herzustellen,

Initiieren eines Ausschaltens wenigstens eines der elektronischen Schaltelemente (22) in einen ausgeschalteten Schaltzustand, wenn die mechanische Ladeverbindung detektiert wird, sodass die Energieversorgung der Fahrzeugkomponente (2) überwiegend reduziert und/oder vollständig unterbrochen wird,

Initiieren eines Aufladevorgangs zur Aufladung der Batterie (210) durch die Ladevorrichtung (310).

14. Verfahren nach Anspruch 13,

dadurch gekennzeichnet,

dass anhand der Detektion das Batteriesystem (200) von einem Schlafmodus in einen Ladezustand überführt wird, wobei vorzugsweise im Schlafmodus für eine vollständige Unterbrechung zur Fahrzeugkomponente (2) ein erstes elektronisches Schaltelement

(21 ) in einen ausgeschalteten ersten Schaltzustand und ein zweites elektronisches Schaltelement (22) in einen ausgeschalteten zweiten Schaltzustand überführt ist.

15. Verfahren (100) nach Anspruch 13 oder 14,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein Batteriesystem (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und/oder ein Ladesystem (300) nach einem der Ansprüche 1 1 oder 12 betrieben wird.

Description:
Batteriesystem für ein Fahrzeug

B e s c h r e i b u n g

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriesystem für ein Fahrzeug. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Ladesystem sowie ein Verfahren.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass Fahrzeuge, insbesondere Flurförderzeuge wie Gabelstapler, elektrisch betrieben und/oder angetrieben werden. Zur Energieversorgung einer Fahrzeugkomponente, bspw. eines Elektromotors, kommen dabei wiederaufladbare Batterien als Energiequelle zum Einsatz. Die wiederaufladbare Batterie (Akkumulator) des Fahrzeuges ist dabei bspw. als Lithiumbatterie (insbesondere Lithium-Ionen-Batterie) ausgeführt, um auch bei kurzzeitigen Zwischenladungen einen langen Betrieb des Fahrzeuges ermöglichen zu können. Bereits kurze Zwischenladungen können dabei oft den Betrieb (d. h. die Nutzungsdauer) des Fahrzeuges um Stunden verlängern. Aus diesem Grunde werden in der Praxis Zwischenladungen der Batterie immer populärer, um bspw. das Fahrzeug kurzfristig in Betrieb nehmen zu können und die Nutzungsdauer zu verlängern. Daher ist es oft gewünscht, dass eine Kontaktierung des Fahrzeuges bzw. der Batterie an ein Ladegerät einfach und/oder schnell und/oder ergonomisch gestaltet wird. Herkömmlicherweise wird hierzu die Batterie über dieselben Verbindungspunkte sowohl mit dem Fahrzeug (bspw. dem Fahrzeugbordnetz) als auch mit dem Ladegerät verbunden.

Dabei kann es möglich sein, dass sowohl das Fahrzeug (d. h. ein Fahrzeugbordnetz bzw. die Fahrzeugkomponente) als auch ein Ladestecker des Ladegeräts elektrisch mit der Batterie kontaktiert. Entsprechend kann das Fahrzeug während des Ladevorgangs betriebsbereit sein, da die Energieversorgung durch die Batterie aufrecht erhalten bleibt. Hierbei muss allerdings vermieden werden, dass bei einer unachtsamen Handhabung, bspw. bei einem Losfahren mit dem Fahrzeug, das noch kontaktierte Ladegerät und/oder das Fahrzeug beschädigt wird.

Um dies zu verhindern, müssen technisch aufwendige und komplexe Maßnahmen getroffen werden. So kann bspw. vorgesehen sein, dass zunächst manuell die Verbindung der Batterie zur Fahrzeugkomponente (bzw. Fahrzeugbordnetz) getrennt wird und erst im Anschluss daran das Ladegerät zum Aufladen kontaktiert wird. Dies ist allerdings wenig ergonomisch und zeitaufwendig. Die Dauer für eine Zwischenladung wird damit drastisch erhöht.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine sicherere und/oder schnellere und/oder ergonomischere Möglichkeit zur Aufladung der Batterie bereitzustellen.

Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Batteriesystem mit den Merkmalen des unabhängigen Systemanspruchs 1 , ein Ladesystem mit den Merkmalen des weiteren nebengeordneten Systemanspruchs sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Batteriesystem beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Ladesystem sowie dem erfindungsgemäßen Verfahren, und jeweils umgekehrt, so dass bzgl. der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.

Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch ein Batteriesystem für ein Fahrzeug, vorzugsweise für ein Flurförderzeug, aufweisend:

wenigstens eine wiederaufladbare Batterie, insbesondere Lithium-Ionen Batterie, zur (elektrischen) Energieversorgung wenigstens einer Fahrzeugkomponente des Fahrzeuges,

eine Ladekomponente zur mechanischen und elektrischen Ladeverbindung mit einer externen Ladevorrichtung, um in einem Ladezustand (des Batteriesystems) die Batterie durch die Ladevorrichtung aufzuladen, vorzugsweise durch eine Herstellung einer elektrischen Verbindung und/oder elektrischen Energieübertragung zwischen der Ladevorrichtung und der Batterie,

eine Sicherheitsvorrichtung, welche zumindest teilweise (räumlich) im Bereich der Ladekomponente angeordnet ist, um die mechanische Ladeverbindung der Ladekomponente mit der Ladevorrichtung zu detektieren, vorzugsweise sodass eine Sicherheitsunterbrechung der Energieversorgung der Fahrzeugkomponente im Ladezustand durchführbar ist, bevorzugt dadurch dass eine elektrische Verbindung zwischen der Fahrzeugkomponente und der Batterie zumindest teilweise unterbrochen wird und/oder ein Stromfluss zwischen der Batterie und der Fahrzeugkomponente zumindest teilweise unterbunden wird und/oder ein Hauptstrom zum Fahrzeug zumindest teilweise unterbrochen wird.

Dies hat den Vorteil, dass bereits bei Detektion der mechanischen Ladeverbindung zwischen der Ladekomponente und der Ladevorrichtung die Energieversorgung der Fahrzeugkomponente verhindert wird, insbesondere ein Hauptstrom des Fahrzeuges unterbrochen wird. Eine solche mechanische Ladeverbindung ist bspw. ein Formschluss eines Ladesteckers der Ladevorrichtung mit einer Ladebuchse der Ladekomponente.

Es kann somit auch ein Problem zumindest reduziert werden, welches auftritt, wenn lediglich die elektrische Ladeverbindung detektiert wird. Um eine elektrische Ladeverbindung zu detektieren, kann bspw. eine elektrisch leitende Brücke (bzw. eine Umschaltkomponente) im Ladestecker (Ladegerätestecker) vorgesehen sein, welche beim Einstecken mit Leitern des Batteriesystems kontaktiert und somit einen Stromkreis schließt. Dies kann dann als elektrische Ladeverbindung detektiert werden. Hierdurch kann ferner die Unterbrechung der Energieversorgung ausgelöst werden. Allerdings kann es problematisch sein, wenn ein Defekt der Brücke vorliegt und/oder die mechanische Ladeverbindung (wie eine mechanische Verriegelung des Steckergehäuses mit dem Buchengehäuse) vor der elektrischen Ladeverbindung hergestellt wird. In diesem Fall ist die Ladevorrichtung bzw. der Ladestecker mit der Ladekomponente verbunden, was allerdings nicht zuverlässig detektiert werden kann. Ein weiteres Problem ist, dass stets eine solche Umschaltkomponente im Ladestecker vorgesehen sein muss, was zu zusätzlichen Kosten und Aufwand führt, sowie ggf. Bauraum reduziert. Bei dem erfindungsgemäßen Batteriesystem kann hingegen vorgesehen sein, dass die mechanische Ladeverbindung erkannt wird, um die Sicherheitsunterbrechung durchzuführen. Entsprechend kann die erfindungsgemäße Lösung Kosten und technischen Aufwand reduzieren sowie die Sicherheit erhöhen.

Vorzugsweise wird dabei unter einer mechanischen Ladeverbindung eine physikalische und/oder nicht-elektrische Kontaktierung der Ladevorrichtung, insbesondere eines Gehäuses eines Ladesteckers der Ladevorrichtung, mit der Ladekomponente, insbesondere mit einem Gehäuse einer Ladebuchse der Ladekomponente, verstanden. Bevorzugt ist dabei die Ladeverbindung eine kraft- und/oder formschlüssige und/oder lösbare Verbindung zwischen der Ladevorrichtung und der Ladekomponente. Bspw. können hierzu wenigstens ein elastisches und/oder federndes (Gehäuse-) element und/oder wenigstens ein Rastmittel wenigstens eines der Gehäuse zum Einsatz kommen, um einen solchen Form- und/oder Kraftschluss herzustellen. Wenigstens eines der Gehäuse und/oder der Elemente und/oder der Rastmittel können dabei ggf. aus einem Kunststoff hergestellt sein. Dies ermöglicht eine einfache und sichere Kontaktierung der Ladevorrichtung zum Aufladen der Batterie.

Von weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass die Ladekomponente komplementär zur Ladevorrichtung ausgebildet ist, um die mechanische Ladeverbindung als eine lösbare kraft- und/oder formschlüssige Verbindung herzustellen. Bspw. kann hierzu die Ladekomponente eine Ladebuchse aufweisen, welche komplementär zu einem Ladestecker (Stecker) der Ladevorrichtung (bspw. eines Ladegeräts) ausgebildet ist. In anderen Worten kann die Ladebuchse hinsichtlich der Geometrie und/oder des Durchmessers einer Öffnung der Ladebuchse und/oder der Länge dazu ausgeführt sein, einen Ladestecker aufzunehmen. Durch diese Aufnahme kann dann die mechanische Ladeverbindung hergestellt werden. Zur form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung ist bspw. wenigstens ein Rastmittel bei der Ladekomponente und/oder der Ladevorrichtung vorgesehen, welche(s) bei der Aufnahme (also z. B. dem Einführen des Steckers) einen Formschluss und/oder Kraftschluss herstellt. Somit wird eine sichere und zuverlässige mechanische Verbindung gewährleistet. Gleichzeitig kann durch die Kontaktierung von elektrischen Anschlüssen der Ladekomponente und der Ladevorrichtung miteinander die elektrische Ladeverbindung hergestellt werden.

Vorzugsweise kann die Sicherheitsvorrichtung ein Betätigungselement aufweisen, welches derart angrenzend zur Ladekomponente, insbesondere einer Ladebuchse, angeordnet ist, dass vor und/oder bei der Herstellung der (insbesondere mechanischen) Ladeverbindung eine Kraftausübung durch die Ladevorrichtung, insbesondere einem Ladestecker, vorzugsweise eines Gehäuseteils des Ladesteckers auf das Betätigungselement erfolgt, sodass durch das Betätigungselement die Detektion durchführbar ist. Bspw. kann das Betätigungselement hierbei beweglich ausgeführt sein und/oder beweglich und/oder schwenkbar an einem Gehäuse der Sicherheitsvorrichtung und/oder der Ladekomponente gelagert sein. Vorzugsweise ist das Betätigungselement als Wippe ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass eine einfache und zuverlässige Detektion der mechanischen Ladeverbindung erfolgen kann. Insbesondere erfolgt dabei die Betätigung des Betätigungselements ausschließlich mechanisch (und damit nicht elektrisch wie bei der Umschaltkomponente). Vorzugsweise ist das Ladekomponentengehäuse, insbesondere ein Gehäuseteil, welches eine Ladebuchse trägt, derart geformt, dass ein Sicherheitspfad der Sicherheitsvorrichtung geöffnet wird, bevor oder wenn ein Formschluss zwischen dem Ladestecker und der Ladebuche hergestellt ist. Bevorzugt ist hierzu ein Betätigungselement am Gehäuseteil vorgesehen, um die Bewegung in den Formschluss zu erfassen. Bspw. erfolgt hierzu eine Anordnung des Betätigungselements derart am Gehäuseteil, dass dieses in einen Verbindungsbereich (z. B. vor Rastmitteln oder dergleichen zum Formschluss) angeordnet ist, um die Bewegung in den Formschluss zu erfassen. Damit kann der gefahrbringende Formschluss bereits erkannt werden, wenn sich der Ladestecker der endgültigen Position in der Ladebuchse nähert. Es wird dabei der (eingeleitete) Formschluss erkannt und nicht der elektrische Kontakt (also die elektrische Ladeverbindung), was die Sicherheit deutlich erhöhen kann. Auch ein fehlerhafter elektrischer Kontakt führt damit nicht zu einem Sicherheitsrisiko.

Optional kann es möglich sein, dass ausschließlich die mechanische Ladeverbindung, und damit nicht die elektrische Ladeverbindung, detektiert wird. Dies hat den Vorteil, dass der technische Aufwand sowie die Kosten für die Detektion, insbesondere für eine elektrische Umschaltkomponente, reduziert werden können.

Vorzugsweise ist die Ladekomponente an einem Batteriegehäuse angeordnet, bevorzugt fest und/oder unbeweglich am Batteriegehäuse befestigt, und insbesondere die Sicherheitsvorrichtung zumindest teilweise zwischen der Ladekomponente und dem Batteriegehäuse angeordnet, vorzugsweise befestigt. Hierdurch kann insbesondere der notwendige Bauraum reduziert werden.

Optional kann bei dem erfindungsgemäßen Batteriesystem vorgesehen sein, dass die Ladevorrichtung extern und/oder separat und/oder räumlich beabstandet von der Ladekomponente ausgeführt und/oder angeordnet ist, und bevorzugt nicht Teil des erfindungsgemäßen Batteriesystems ist. Damit wird der Vorteil erzielt, dass auch unterschiedliche Ladevorrichtungen als Ladegerät zum Einsatz kommen können.

In einer weiteren Möglichkeit kann vorgesehen sein, dass ein (insbesondere rein) mechanisches Betätigungselement der Sicherheitsvorrichtung unmittelbar oder benachbart an einem Gehäuse der Ladekomponente angeordnet ist, vorzugsweise in einem Verbindungsbereich, in welchem die Ladevorrichtung, insbesondere ein Ladestecker, zur Ladeverbindung mit der Ladekomponente, insbesondere einer Ladebuchse, durch eine Kontaktierungsbewegung einbringbar ist, sodass vorzugsweise das Betätigungselement durch die Kontaktierungsbewegung der Ladevorrichtung betätigbar, insbesondere bewegbar, ausgeführt ist. Entsprechend kann es möglich sein, dass bei dem Einbringen der Ladevorrichtung bzw. des Ladesteckers in die Ladekomponente bzw. die Ladebuchse eine Kraftausübung auf das Betätigungselement durch die Ladevorrichtung bzw. den Ladestecker erfolgt, da bspw. das Betätigungselement in dem Verbindungsbereich angeordnet ist, in welchem bei vollständiger mechanischer Ladeverbindung sich die Ladevorrichtung bzw. der Ladestecker erstreckt. Dies hat den Vorteil, dass eine einfache und kostengünstige Detektion möglich ist, welche aufgrund der Erfassung der räumlichen Präsenz der Ladevorrichtung im Verbindungsbereich besonders zuverlässig die mechanische Ladeverbindung erkennt.

Es kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass ein mechanisches Betätigungselement der Sicherheitsvorrichtung derart in einem Verbindungsbereich der Ladekomponente angeordnet ist, dass eine Kraftausübung durch die Ladevorrichtung im Zuge einer Herstellung der mechanischen Ladeverbindung zeitlich vor einer Kontaktierung wenigstens eines elektrischen Kontakts der Ladevorrichtung mit einem jeweiligen Gegenkontakt der Ladekomponente erfolgt. Die Kontaktierung, d. h. die elektrische Verbindung des elektrischen Kontakts mit dem Gegenkontakt, dient dabei bspw. zur Energieübertragung von der Ladevorrichtung zur Batterie. Bspw. ist hier die Ladevorrichtung als ein Ladegerät ausgeführt, welches ein Ladeverfahren zur Aufladung der Batterie durchführt. Somit ist eine zuverlässige Aufladung möglich.

Von weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass ein elektrisches Schaltmittel der Sicherheitsvorrichtung vorgesehen ist, und insbesondere in einen elektrischen Sicherheitspfad des Batteriesystems integriert ist, vorzugsweise über den Sicherheitspfad mit einem Batteriemanagementsystem verbindbar ist, um zur Detektion der mechanischen Ladeverbindung den Sicherheitspfad zu unterbrechen. Bspw. ist das Batteriemanagementsystem mit dem Sicherheitspfad elektrisch über wenigstens zwei elektrische Leitungen verbunden, welche somit mit dem Schaltmittel einen Stromkreis bilden. Bei einer Unterbrechung durch das Schaltmittel kann daher ein Stromfluss durch den Stromkreis unterbunden werden. Insbesondere kann diese Unterbrechung durch das Batteriemanagementsystem zur Detektion der mechanischen Ladeverbindung ermittelt werden, bspw. durch eine Auswerte- und/oder Verarbeitungsvorrichtung (insbesondere als eine Überwachungs- und/oder Betriebsvorrichtung) des Batteriemanagementsystems. Besonders bevorzugt ist dabei das Schaltmittel als Taster ausgeführt, welcher durch das Betätigungselement betätigt wird. Somit kann zuverlässig die Detektion erfolgen. Insbesondere bietet es dabei einen Vorteil, wenn das Schaltmittel den Sicherheitspfad zur Detektion unterbricht, und somit vorzugsweise als Öffner ausgeführt ist. Damit kann gewährleistet werden, dass auch im Fehlerfall (bei unterbrochenem Strom) die Energieversorgung der Fahrzeugkomponente unterbunden wird.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass

- in einem Normalzustand (des Batteriesystems) das Schaltmittel den Sicherheitspfad schließt, sodass ein Stromfluss durch den Sicherheitspfad erfolgt, um eine mechanisch mit der Ladevorrichtung unverbundene Ladekomponente zu detektieren, und

im Ladezustand (des Batteriesystems) das Schaltmittel den Sicherheitspfad öffnet, sodass der Stromfluss vollständig oder im Wesentlichen verhindert ist, um eine mechanisch mit der Ladevorrichtung verbundene Ladekomponente zu detektieren.

Bspw. kann hierbei im Normalzustand die Energieversorgung zur Fahrzeugkomponente hergestellt sein, und im Ladezustand unterbunden sein. Bspw. erfolgt eine Auswertung des Stromflusses durch eine Verarbeitungsvorrichtung (insbesondere als eine Überwachungs- und/oder Betriebsvorrichtung) des Batteriemanagementsystems. Insbesondere hat dies den Vorteil, dass bei einem fehlerhaft unterbrochenen Stromfluss das Batteriesystem in einen sicheren Zustand überführt wird.

Nach einer weiteren Möglichkeit kann vorgesehen sein, dass ein Betätigungselement, insbesondere eine mechanische Wippe, benachbart zu einem Schaltmittel angeordnet ist, und vorzugsweise beweglich an einem Gehäuse der Sicherheitsvorrichtung und/oder an einem Gehäuse der Ladekomponente gelagert ist, um insbesondere bei einer Kraftausübung auf das Betätigungselement das Schaltmittel durch eine zumindest teilweise lineare oder Dreh- oder Kipp- oder Schwenkbewegung des Betätigungselements zu betätigen. Damit kann die mechanische Bewegung aufgrund der Herstellung der mechanischen Ladeverbindung genutzt werden, um ein elektrisches Signal zu erzeugen (hier insbesondere: Unterbrechung des Stromflusses). Insbesondere kann ein Batteriemanagementsystem dieses Signal erfassen, um die mechanische Ladeverbindung zu detektieren, und bei positiver Detektion die Energieversorgung der Fahrzeugkomponente zu unterbrechen. Bspw. ist dabei das Schaltmittel als elektronischer oder mechanischer Schalter, insbesondere Taster, bspw. als Transistor, ausgeführt, um den Stromfluss zu unterbinden. Insbesondere ist das Betätigungselement federbelastet ausgeführt, z. B. durch ein Federelement, um im Normalzustand bei unverbundener Ladeverbindung das Schaltmittel nicht zu betätigen bzw. zu schließen.

Weiter ist im Rahmen der Erfindung denkbar, dass wenigstens ein elektronisches Schaltelement zur Herstellung einer elektrischen Verbindung der Batterie mit der Fahrzeugkomponente vorgesehen ist, und ein Steuerungspfad, insbesondere eines Batteriemanagementsystems, elektrisch mit dem elektronischen Schaltelement verbunden ist, sodass bei der Detektion der mechanischen Ladeverbindung das elektronische Schaltelement über den Steuerungspfad in einen ausgeschalteten Schaltzustand bringbar ist, um die elektrische Verbindung der Batterie mit der Fahrzeugkomponente zumindest teilweise zu unterbrechen. Hierdurch kann zuverlässig die Energieversorgung der Fahrzeugkomponente bei Detektion der mechanischen Ladeverbindung unterbrochen werden, also die Sicherheitsunterbrechung initiiert werden. Bspw. ist hierbei das Schaltelement wie das Schaltmittel als elektronischer Schalter ausgeführt. Insbesondere ist dabei eine Verarbeitungsvorrichtung (vorzugsweise als eine Überwachungs- und/oder Betriebsvorrichtung) vorgesehen, um die Ansteuerung des Schaltelements über den Steuerungspfad durchzuführen.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass ein Batteriemanagementsystem vorgesehen ist, welches vorzugsweise elektrisch mit wenigstens einem Schaltelement über wenigstens einen oder jeweilige Steuerungspfade verbunden ist, sodass in Abhängigkeit von der Detektion der mechanischen Ladeverbindung:

für einen Aufladevorgang (im Ladezustand) bei positiver Detektion ein erstes elektronisches Schaltelement in einen eingeschalteten ersten Schaltzustand und ein zweites elektronisches Schaltelement in einen ausgeschalteten zweiten

Schaltzustand bringbar ist, und/oder

für eine bereitgestellte Energieversorgung zur Fahrzeugkomponente bei negativer Detektion (im Normalzustand) das erste elektronische Schaltelement in einen eingeschalteten ersten Schaltzustand und das zweite elektronische Schaltelement in einen eingeschalteten zweiten Schaltzustand bringbar ist.

Ferner ist es denkbar, dass die Fahrzeugkomponente als elektrische Antriebskomponente, insbesondere als Elektromotor, des Fahrzeuges ausgeführt ist. Es kann möglich sein, dass beim erfindungsgemäßen Batteriesystem vorgesehen ist:

wenigstens zwei (elektrische und/oder elektronische) Schaltelemente jeweils zur Herstellung und/oder Unterbrechung einer elektrischen Verbindung der Batterie mit der Fahrzeugkomponente, insbesondere zur Herstellung und/oder Unterbrechung der

Energieversorgung der Fahrzeugkomponente.

Des Weiteren ist denkbar, dass ein Ladeverbindungspunkt vorgesehen ist, welcher elektrisch unabhängig von den (elektronischen) Schaltelementen elektrisch (ggf. fest und/oder unlösbar) mit der Batterie verbunden ist, und insbesondere zur (ggf. lösbaren) elektrischen Verbindung mit einer (externen) Ladevorrichtung ausgeführt ist, sodass vorzugsweise eine Aufladung der Batterie durch die Ladevorrichtung unabhängig von einem Schaltzustand und/oder bei einem ausgeschalteten Schaltzustand wenigstens (oder genau) eines der (elektronischen) Schaltelemente durchführbar ist. Damit wird der Vorteil erzielt, dass auch bei einer Aufladung die Energieversorgung zu der Fahrzeugkomponente unterbrochen werden kann, und damit die Sicherheitsunterbrechung der Energieversorgung der Fahrzeugkomponente bereitgestellt werden kann.

Bevorzugt ist dabei die Ladevorrichtung als eine externe Ladevorrichtung ausgeführt, d. h. außerhalb des Batteriesystems und/oder des Fahrzeuges vorgesehen.

Insbesondere bezieht sich ein ausgeschalteter Schaltzustand auf einen gesperrten bzw. geöffneten Schaltzustand zum Sperren eines Stromflusses zumindest in eine Stromrichtung durch das entsprechende Schaltelement, wohingegen insbesondere ein eingeschalteter Schaltzustand sich auf einen freigegebenen bzw. geschlossenen Schaltzustand bezieht zur Freigabe des Stromflusses bezieht.

Vorzugsweise dient der ausgeschaltete Schaltzustand der Schaltelemente dazu, die jeweilige elektrische Verbindung zu unterbrechen, insbesondere einen elektrischen Stromfluss durch die jeweilige Verbindung zumindest überwiegend zu reduzieren, sodass die vollständige Energieversorgung der Fahrzeugkomponente unterbrochen werden kann. Die Energieversorgung wird dabei insbesondere dadurch unterbrochen, dass eine Energieübertragung über die Verbindung gesperrt wird. Insbesondere ergibt sich ein Vorteil dadurch, dass der Ladeverbindungspunkt elektrisch unabhängig von den (elektronischen) Schaltelementen elektrisch mit der Batterie verbunden ist. Dies ermöglicht es, dass wenigstens einer der elektronischen Schaltelemente für das Aufladen in einen ausgeschalteten (d. h. geöffneten und/oder gesperrten) Schaltzustand überführt werden kann (d. h. in einen Sperrzustand gebracht wird), sodass insbesondere eine elektrische Verbindung der Fahrzeugkomponente mit der Batterie durch das Schaltelement gesperrt wird. In anderen Worten wird damit die Sicherheitsunterbrechung der Energieversorgung der Fahrzeugkomponente durchgeführt. Damit wird verhindert, dass eine Energieübertragung von der Batterie zur Fahrzeugkomponente vollständig erfolgt, und das Fahrzeug kann somit nicht fortbewegt bzw. betrieben werden. Mit anderen Worten kann trotz des angesteckten Ladegeräts (d. h. bspw. der Ladevorrichtung bzw. des Ladesteckers) und/oder trotz des Ladevorgangs die Energiezufuhr bzw. Energieversorgung zur Fahrzeugkomponente (d. h. zum Fahrzeug) unterbunden werden. Auf diese Weise kann ein effizienter Wegfahrschutz bereitgestellt werden. Dieser kann zudem technisch einfach und kostengünstig realisiert werden, da insbesondere keine weiteren Anpassungen am Fahrzeug notwendig sind. Insbesondere kann der Wegfahrschutz ausschließlich durch das Batteriesystem bereitgestellt sein. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass wenigstens (oder genau) ein erstes und zweites (elektronisches) Schaltelement vorgesehen sind, wobei vorzugsweise

das erste (elektronische) Schaltelement in einen ersten Strompfad integriert ist, und in einen eingeschalteten ersten Schaltzustand bringbar ist, sodass eine erste elektrische Verbindung der Batterie mit der Fahrzeugkomponente und/oder mit der

Ladevorrichtung im ersten Strompfad herstellbar ist,

das zweite (elektronische) Schaltelement in einen zweiten Strompfad integriert ist, und in einen eingeschalteten zweiten Schaltzustand bringbar ist, sodass eine zweite elektrische Verbindung der Batterie mit der Fahrzeugkomponente im zweiten Strompfad herstellbar ist,

wobei bevorzugt der Ladeverbindungspunkt zur elektrischen Verbindung der Batterie mit der Ladevorrichtung unabhängig von dem zweiten Schaltzustand des zweiten elektronischen Schaltelements ausgeführt ist. Somit ist über den Ladeverbindungspunkt ggf. eine zweite elektrische Verbindung der Batterie mit der Ladevorrichtung möglich, wobei insbesondere zum Aufladen über die Ladevorrichtung zwei elektrische Verbindungen aktiv sein müssen (die erste und zweite elektrische Verbindung) und/oder zum Betreiben der Fahrzeugkomponente ebenfalls zwei elektrische Verbindungen (über den ersten und zweiten Strompfad) aktiv sein müssen. Dies hat den Vorteil, dass eine sicherere Möglichkeit zur Aufladung bereitgestellt werden kann, indem die Fortbewegung des Fahrzeuges unterbunden werden kann.

Es kann dabei insbesondere möglich sein, dass die Aufladung der Batterie durch die Ladevorrichtung bei einem ausgeschalteten Schaltzustand (und/oder unabhängig von einem Schaltzustand) wenigstens oder genau eines der elektronischen Schaltelemente, insbesondere des zweiten elektronischen Schaltelements, durchführbar ist und/oder durchgeführt wird. Insbesondere umfasst dabei das Batteriesystem ein erstes elektronisches Schaltelement in einem ersten Strompfad (ggf. Pluszweig der Batterie) und ein zweites elektronisches Schaltelement in einem zweiten Strompfad (ggf. Minuszweig der Batterie). Vorzugsweise sind dabei die beiden Schaltelemente (bezogen auf die zu sperrende Stromrichtung) antiparallel in die Strompfade integriert, sodass insbesondere zwei unterschiedliche Stromrichtungen durch die Schaltelemente gesperrt werden können (z. B. von der Batterie in Richtung Fahrzeugkomponente und umgekehrt). Insbesondere kann zur Kontaktierung der Batterie mit dem Fahrzeug (d. h. mit der Fahrzeugkomponente) ein zweiter Verbindungspunkt und ein dritter Verbindungspunkt dienen. Der dritte Verbindungspunkt ist dabei bspw. mit dem ersten elektronischen Schaltelement und der zweite Verbindungspunkt mit dem zweiten elektronischen Schaltelement (ggf. direkt bzw. unmittelbar) verbunden.

Grundsätzlich könnten dabei der zweite und dritte Verbindungspunkt auch zur Verbindung mit dem Ladegerät dienen. Dies hat allerdings den Nachteil, dass dann zum Aufladen beide Schaltelemente geschlossen bleiben müssen, sodass auch die Fahrzeugkomponente weiter mit Energie durch die Batterie versorgt wird. Es kann daher ein erster Verbindungspunkt (Ladeverbindungspunkt) vorgesehen sein, welcher unabhängig von dem (ersten oder zweiten) Schaltzustand des (ersten oder zweiten) elektronischen Schaltelements elektrisch mit der Batterie verbunden ist. Dies ermöglicht es, dass bspw. durch das Umschalten des zweiten elektronischen Schaltelements in den ausgeschalteten (zweiten) Schaltzustand die Energieübertragung der Batterie zur Fahrzeugkomponente gesperrt werden kann, und dennoch das Ladegerät über den ersten Verbindungspunkt mit der Batterie zum Aufladen verbunden werden kann. Am ersten Verbindungspunkt kann entsprechend ein Abgriff und/oder Kontakt zum Verbinden mit dem Ladegerät (bzw. dem Ladestecker) vorgesehen sein und/oder konstruktiv bereitgestellt werden. Insbesondere wird dieser Abgriff bzw. der erste Verbindungspunkt ausschließlich zur Kontaktierung mit dem Ladegerät verwendet. Insbesondere wird dabei der Umstand genutzt, dass die jeweiligen Schaltelemente als Halbleiter(schalter) nur in eine Stromrichtung den Stromfluss sperren. Bevorzugt ist dabei der erste Verbindungspunkt direkt mit der Masse (wenigstens) einer der Batteriezellen der Batterie verbunden.

Insbesondere können die Verbindungspunkte (insbesondere auch der Ladeverbindungspunkt) dabei Positionen und/oder (bspw. gleiche bzw. gemeinsame) elektrische Potentiale an/bei einem elektrischen Leiter betreffen, und bevorzugt auch elektrische Anschlüsse oder dergleichen am Leiter umfassen. Allerdings muss der Verbindungspunkt nicht zwangsläufig ein Element sein, welches sich konstruktiv vom übrigen Leiter hervorhebt. Somit kann wenigstens einer der Verbindungspunkte (im weiteren Sinne) sich auch lediglich auf eine Positionsangabe im Schaltkreis beziehen. Im engeren Sinne weist wenigstens einer der Verbindungspunkte dagegen bereits Anpassungen auf, welche eine Kontaktierung ermöglichen, wie ein Kopplungselement (bspw. einen Steckverbinder oder eine Aufnahme für einen Steckverbinder oder dergleichen).

Insbesondere müssen zur Bereitstellung der Energieversorgung von der Batterie an die Fahrzeugkomponente nach dem Aufladen wieder beide Schaltelemente derart (in einen eingeschalteten bzw. geschlossenen Schaltzustand) angesteuert werden, dass beide Schaltelemente den Stromfluss ermöglichen. Auch kann es möglich sein, dass im Normalbetrieb das Batteriemanagementsystem die jeweiligen Schaltelemente unterschiedlich ansteuert, bspw. auch im ausgeschalteten Schaltzustand, um diverse Managementfunktionen durchzuführen. Eine solche Managementfunktion ist bspw. eine Stromflusssteuerung. Um zuverlässig und vollständig beide Stromflussrichtungen zu sperren, müssen dabei bspw. beide antiparallel geschaltete Schaltelemente in den ausgeschalteten Schaltzustand überführt werden. Es ist weiter denkbar, dass beim Kontaktieren des Ladesteckers bzw. des Ladegeräts, insbesondere durch wenigstens eine Umschaltkomponente, wenigstens ein (elektrisches) Signal erzeugt wird, welches ein Umschalten des zweiten elektronischen Schaltelements in den ausgeschalteten (zweiten) Schaltzustand bewirkt (und damit ein Sperren des Stromflusses in zumindest eine Stromrichtung durch das zweite elektronische Schaltelement). Damit kann die Fahrzeugkomponente nicht mehr durch die Batterie (ausreichend) mit Energie versorgt werden, sodass ein Losfahren zuverlässig verhindert wird. Insbesondere ist die Umschaltkomponente als eine passive und/oder elektromechanische Komponente, insbesondere Elektronikkomponente, zur Detektion der elektrischen Ladeverbindung ausgeführt. Bspw. ist die Umschaltkomponente als Hilfskontakt und/oder Brücke ausgeführt, welcher beim Kontaktieren des Ladesteckers ein elektrisches Steuersignal an das Batteriemanagementsystem sendet und/oder dieses bewirkt. So kann es bspw. vorgesehen sein, dass der Hilfskontakt beim Kontaktieren zwei Signalleitungen brückt, um das Steuersignal zu erzeugen. Das Steuersignal kann dann bspw. von einer (ggf. passiven) Schaltung (bspw. des Batteriemanagementsystems) ausgelesen werden, woraufhin bei positiver Detektion des Steuersignals das zweite elektronische Schaltelement zwangsweise in einen ausgeschalteten (zweiten) Schaltzustand überführt werden kann. Insbesondere kann dabei die Schaltung des Batteriesystems derart ausgelegt sein, dass das Steuersignal durch andere Komponenten nicht übersteuert werden kann. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Umschaltkomponente eine weitere Funktion erfüllt, wie bspw. eine erfolgreiche elektrische Kontaktierung für die Ladevorrichtung indiziert. Ggf. erfüllt die Umschaltkomponente ausschließlich eine Funktionalität für die Ladevorrichtung, und wird daher nicht für das Batteriesystem bzw. durch das Batteriemanagementsystem genutzt. Dies ermöglicht einen besonders zuverlässigen Betrieb dadurch, dass sowohl eine elektrische Kontaktierung (die elektrische Ladeverbindung, welche insbesondere durch die Umschaltkomponente detektiert wird) als auch eine mechanische Kontaktierung (mechanische Ladeverbindung) detektiert werden kann.

Bevorzugt ist die Umschaltkomponente elektrisch leitfähig und/oder flächenförmig und/oder stiftförmig ausgeführt, und insbesondere fest mit dem Ladestecker verbunden. Bevorzugt kontaktiert dabei beim Kontaktieren des Ladesteckers die Umschaltkomponente einen entsprechenden Gegenkontakt des Batteriesystems.

Vorzugsweise ist dabei die Fahrzeugkomponente als ein Bordnetz oder ein Antrieb oder Teil eines Antriebs oder als ein Elektromotor oder dergleichen des Fahrzeuges ausgeführt. Insbesondere dient die Fahrzeugkomponente zum Antrieb, d. h. zur Fortbewegung, des Fahrzeuges. Mit anderen Worten kann es möglich sein, dass durch eine Energieversorgung der Fahrzeugkomponente bzw. durch ein Bereitstellen von Energie von der Batterie für die Fahrzeugkomponente eine Fortbewegung des Fahrzeuges ermöglicht wird. Dabei hat eine Unterbrechung dieser Energieversorgung bei einem Ladevorgang den Vorteil, dass die Fortbewegung verhindert wird und somit die Gefahr für eine Beschädigung der Ladevorrichtung reduzierbar ist.

Insbesondere ist dabei das Fahrzeug als ein Elektrofahrzeug und/oder als ein Flurförderzeug (Flurfördergerät) und/oder als ein Kraftfahrzeug ausgeführt. Bspw. ist das Flurförderzeug als ein Fördermittel ausgeführt, das seiner Bauart nach mit Rädern auf Flur laufen und frei lenkbar und/oder zum Befördern, Ziehen und/oder Schieben von Lasten eingerichtet und/oder zur innerbetrieblichen Verwendung bestimmt ist. Weiter ist es denkbar, dass das Flurförderzeug zum Heben, Stapeln und/oder In-Regale-Einlagern von Lasten ausgeführt ist und/oder Lasten selbst aufnehmen und absetzen kann. Es kann sich dabei bspw. um ein Elektro-Geh-Gerät oder Elektro-Stand-Gerät oder Elektro-Fahrersitz-Gerät handeln.

Bevorzugt umfasst das Batteriesystem wenigstens eine (wiederaufladbare) Batterie, welche (jeweils) eine oder mehrere Batteriezellen (insbesondere galvanische Zellen) aufweist. Bspw. können die Batteriezellen, ggf. als Batteriemodul oder Zellstack oder dergleichen, miteinander verbunden und/oder zusammengefasst sein. Des Weiteren kann es vorgesehen sein, dass das Batteriesystem wenigstens ein Batteriemanagementsystem umfasst, das bspw. mit der Batterie (und/oder einem oder mehreren Batteriezellen und/oder Batteriemodulen und/oder Zellstacks) elektrisch verbunden oder dieser zugeordnet ist. Insbesondere dient dabei das Batteriemanagementsystem zur Steuerung und/oder Überwachung eines Entladevorgangs der Batterie (bzw. der Batteriezellen) und/oder zur Steuerung und/oder Überwachung eines Ladevorgangs der Batterie, d. h. zur Aufladung bei dem Batteriesystem, insbesondere der Batteriezellen der Batterie. Hierzu kann das Batteriemanagementsystem bspw. das erste elektronische Schaltelement und/oder das zweite elektronische Schaltelement ansteuern, insbesondere über einen Steuerungspfad des jeweiligen Schaltelements. Somit kann das Batteriemanagementsystem elektrisch mit den jeweiligen Schaltelementen verbunden sein.

Insbesondere dient dabei die Batterie zur Energieversorgung der wenigstens einen Fahrzeugkomponente des Fahrzeuges, d. h. zum Betreiben der Fahrzeugkomponente, bspw. zum Antreiben bzw. Fortbewegen des Fahrzeuges. Bspw. kann die Batterie dazu mit einem Bordnetz des Fahrzeuges elektrisch verbunden sein. Insbesondere liefert dabei die Batterie eine elektrische Spannung und/oder liegt an der Fahrzeugkomponente eine elektrische Spannung an im Bereich von 10 V bis 100 V, vorzugsweise 20 V bis 80 V, bevorzugt 40 V bis 60 V.

Bevorzugt ist die wiederaufladbare Batterie als eine Lithiumbatterie (insbesondere Lithium- Ionen-Batterie) ausgeführt. Eine solche Lithiumbatterie bietet dabei den Vorteil, mit hoher Laderate wieder aufgeladen werden zu können. So kann die Batterie bspw. innerhalb maximal einer Stunde vollständig aufgeladen werden, und/oder es können Zwischenladungen mit einer Dauer von höchstens einigen Minuten durchgeführt werden um die Nutzungsdauer um Stunden zu verlängern. Insbesondere bei der Verwendung mit Flurförderzeugen kann somit der Vorteil erzielt werden, dass sogenannte Zwischenlagerungen durchgeführt werden, um das Flurförderzeug kurzfristig betreiben zu können.

Nach einer weiteren Möglichkeit kann vorgesehen sein, dass ein, insbesondere zweiter, Steuerungspfad, insbesondere eines Batteriemanagementsystems, elektrisch mit wenigstens einem der elektronischen Schaltelemente (insbesondere mit dem zweiten elektronischen Schaltelement) verbunden ist, sodass bei der Verbindung mit der Ladevorrichtung das wenigstens eine der elektronischen Schaltelemente über den Steuerungspfad in einen ausgeschalteten (zweiten) Schaltzustand bringbar ist, um insbesondere die (zweite) elektrische Verbindung der Batterie mit der Fahrzeugkomponente zumindest teilweise zu unterbrechen. Dies ermöglicht eine automatische Unterbindung der Energieversorgung der Batterie zur Fahrzeugkomponente, sodass bereits beim Kontaktieren des Ladegeräts (d. h. der Ladevorrichtung) eine Wegfahrsperre bereitgestellt werden kann. Dadurch kann die Sicherheit beim Aufladen weiter erhöht werden.

Insbesondere wird dabei in Bezug auf die elektronischen Schaltelemente unter einer (ggf. zumindest teilweisen oder vollständigen) Unterbrechung einer elektrischen Verbindung und/oder eines Stromflusses auch ein Sperren des Stromflusses verstanden, bei der nur noch ein sehr geringer Stromfluss erfolgt (wie dies im Sperrzustand bei Halterleiterschaltern technisch unvermeidbar ist). Mit anderen Worten wird im ausgeschalteten Schaltzustand der Stromfluss überwiegend reduziert, sodass effektiv keine Energieversorgung zum Betrieb der Fahrzeugkomponente möglich ist.

Bevorzugt kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass der erste Strompfad als positiver Strompfad ausgeführt ist, welcher elektrisch mit einem Pluspol der Batterie verbunden ist, und der zweite Strompfad als negativer Strompfad ausgeführt ist, welcher elektrisch mit einem Minuspol der Batterie verbunden ist. Insbesondere ist dabei der erste Verbindungspunkt direkt und/oder unmittelbar mit dem Minuspol der Batterie (d. h. insbesondere mit wenigstens einer Masse wenigstens einer Batteriezelle) elektrisch verbunden. Somit kann die Aufladung zuverlässig und sicher erfolgen. Optional kann es vorgesehen sein, dass ein Batteriemanagementsystem vorgesehen ist, welches elektrisch mit den Schaltelementen über jeweilige Steuerungspfade verbunden ist, sodass vorzugsweise

für einen Aufladevorgang ein erstes elektronisches Schaltelement in einen eingeschalteten ersten Schaltzustand und ein zweites elektronisches Schaltelement in einen ausgeschalteten zweiten Schaltzustand bringbar ist, und/oder

für eine vollständig bereitgestellte Energieversorgung zur Fahrzeugkomponente das erste elektronische Schaltelement in einen eingeschalteten ersten Schaltzustand und das zweite elektronische Schaltelement in einen eingeschalteten zweiten Schaltzustand bringbar ist, und/oder

- für eine vollständige Unterbrechung und/oder beidpolig unterbrochene Energieversorgung zur Fahrzeugkomponente das erste elektronische Schaltelement in einen ausgeschalteten ersten Schaltzustand und das zweite elektronische Schaltelement in einen ausgeschalteten zweiten Schaltzustand bringbar ist, sodass vorzugsweise sowohl die Energieversorgung als auch eine Aufladung verhindert ist.

Dabei kann es auch möglich sein, dass es neben der vollständig bereitgestellten bzw. vollständig unterbrochenen Energieversorgung noch weitere Energieversorgungszustände gibt, welche sich durch unterschiedliche Schaltzustände der Schaltelemente ergeben. Diese können bspw. durch das Batteriemanagementsystem gesteuert werden, um verschiedene Managementfunktionen für das Batteriesystem bereitzustellen (bspw. eine Stromflusskontrolle und dergleichen). Damit ist ein flexibler und anpassbarer Betrieb des Batteriesystems möglich.

Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn im Rahmen der Erfindung eines der elektronischen Schaltelemente und der Ladeverbindungspunkt (erste Verbindungspunkt) jeweils direkt mit der Batterie, insbesondere mit einem Minuspol der Batterie, elektrisch verbunden sind. Damit kann über den Ladeverbindungspunkt unabhängig vom Schaltelement eine elektrische Verbindung mit der Batterie hergestellt werden, um so den Aufladevorgang sicherer und zuverlässiger durchzuführen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die elektronischen Schaltelemente antiparallel zueinander (d. h. insbesondere in unterschiedlichen Stromrichtungen sperrend bzw. in Bezug auf die Sperrrichtung gegenläufig) in einem Schaltkreis zur Energieversorgung der Fahrzeugkomponente integriert sind, wobei vorzugsweise die elektronischen Schaltelemente jeweils als Halbleiterschalter, vorzugsweise als Leistungs-Halbleiterschalter, insbesondere als Feldeffekttransistor, ausgeführt sind. Damit ergeben sich eine Vielzahl an möglichen Managementfunktionen, welche den Stromfluss bei dem Batteriesystem modifizieren können. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die elektronischen Schaltelemente dazu ausgeführt sind, im jeweils ausgeschalteten (d. h. gesperrten) Schaltzustand jeweils nur in einer Stromrichtung einen Stromfluss (der Batterie bzw. Energieversorgung) zu sperren.

Es kann von Vorteil sein, wenn im Rahmen der Erfindung das Batteriesystem zur Energieversorgung der Fahrzeugkomponente als elektrische Antriebskomponente, insbesondere als Elektromotor, des Fahrzeuges ausgeführt ist. Damit dient die Fahrzeugkomponente zur Fortbewegung des Fahrzeuges. Insbesondere ist es zum Betrieb der Fahrzeugkomponente, d. h. zum Fortbewegen des Fahrzeuges, notwendig, dass eine Energieversorgung durch die Batterie für die Fahrzeugkomponente bereitgestellt wird. Es kann hierbei vorgesehen sein, dass bei einer Aufladung der Batterie diese Energieversorgung verhindert wird, um die Sicherheit beim Betrieb des Fahrzeuges in der Aufladephase zu erhöhen.

Es kann optional möglich sein, dass der Ladeverbindungspunkt als ein erster Verbindungspunkt ausgeführt ist, wobei ein zweiter Verbindungspunkt zur Verbindung der Fahrzeugkomponente mit der Batterie über ein zweites elektronisches Schaltelement und ein dritter Verbindungspunkt zur Verbindung der Fahrzeugkomponente mit der Batterie über ein erstes elektronisches Schaltelement vorgesehen ist, wobei der erste Verbindungspunkt im Strompfad zwischen dem zweiten elektronischen Schaltelement und der Batterie integriert ist, sodass vorzugsweise unabhängig von einem zweiten Schaltzustand des zweiten elektronischen Schaltelements und/oder auch bei einem ausgeschalteten zweiten Schaltzustand eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Verbindungspunkt und der Batterie besteht. Insbesondere kann dabei der dritte Verbindungspunkt ebenfalls als weiterer Verbindungspunkt zum Aufladen mit der Ladevorrichtung vorgesehen sein, wobei der Ladeverbindungspunkt (erster Verbindungspunkt) und der dritte Verbindungspunkt mit unterschiedlichen Anschlüssen bzw. Polen des Ladegeräts verbunden werden. Damit kann die Aufladung konstruktiv einfach und sicher erfolgen.

Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein Ladesystem zur Aufladung wenigstens einer Batterie eines Batteriesystems eines Fahrzeuges, vorzugsweise eines Flurförderzeuges. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass das Ladesystem wenigstens eine der nachfolgenden Komponenten aufweist:

die Batterie zur Energieversorgung wenigstens einer Fahrzeugkomponente des Fahrzeuges, vorzugsweise eines Elektromotors,

wenigstens eine separat von dem Batteriesystem ausgeführte Ladevorrichtung, vorzugsweise ein externes Ladegerät mit einem Ladestecker, zur

Energieübertragung an die Batterie, eine Ladekomponente, vorzugsweise Ladebuchse, des Batteriesystems zur lösbaren mechanischen und elektrischen Ladeverbindung mit der Ladevorrichtung, um die Energieübertragung zu bewirken,

eine Sicherheitsvorrichtung, welche zumindest teilweise im Bereich der Ladekomponente angeordnet ist, um vorzugsweise die mechanische Ladeverbindung zu detektieren, sodass bevorzugt eine Sicherheitsunterbrechung der Energieversorgung der Fahrzeugkomponente durchführbar ist.

Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Ladesystem ein erfindungsgemäßes Batteriesystem aufweisen. Damit bringt das erfindungsgemäße Ladesystem die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Batteriesystem beschrieben worden sind.

Optional kann für das erfindungsgemäße Ladesystem vorgesehen sein, dass das Ladesystem ferner wenigstens eine der nachfolgenden Komponenten umfasst:

wenigstens eine wiederaufladbare Batterie des Batteriesystems zur Energieversorgung wenigstens einer Fahrzeugkomponente des Fahrzeuges, wenigstens zwei elektronische Schaltelemente des Batteriesystems jeweils zur Herstellung einer elektrischen Verbindung der Batterie mit der Fahrzeugkomponente, - wenigstens eine Ladevorrichtung (Ladegerät) zur Energieübertragung an die Batterie.

Hierbei ist insbesondere denkbar, dass ein Ladeverbindungspunkt des Batteriesystems vorgesehen ist, welcher elektrisch unabhängig von den elektronischen Schaltelementen elektrisch mit der Batterie verbunden ist, und vorzugsweise zur lösbaren elektrischen Verbindung mit der Ladevorrichtung ausgeführt ist, sodass die Energieübertragung durch die Ladevorrichtung auch bei einem ausgeschalteten Schaltzustand und/oder unabhängig von einem Schaltzustand wenigstens eines der elektronischen Schaltelemente durchführbar ist.

Von weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass die Ladevorrichtung einen Ladestecker aufweist, wobei vorzugsweise wenigstens ein erster Anschluss des Ladesteckers zur Aufladung der Batterie mit wenigstens dem Ladeverbindungspunkt elektrisch und/oder lösbar verbunden ist und/oder verbindbar ist, und wenigstens ein zweiter Anschluss des Ladesteckers zur Aufladung der Batterie mit wenigstens einem weiteren (insbesondere einem dritten) Verbindungspunkt elektrisch und/oder lösbar verbunden ist und/ode verbindbar ist. Dies ermöglicht es, einfach und zuverlässig die Aufladung durchzuführen.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Ladevorrichtung, vorzugsweise ein Ladestecker der Ladevorrichtung, wenigstens eine elektrische Umschaltkomponente, insbesondere eine passive und/oder elektromechanische Komponente, aufweist, welche bevorzugt dazu ausgeführt ist, bei elektrischer Kontaktierung mit dem Batteriesystem, insbesondere mit einem Anschluss eines Batteriemanagementsystems, eine Umschaltung wenigstens einer der elektronischen Schaltelemente in einen ausgeschalteten Schaltzustand zu initiieren, sodass vorzugsweise bei der Kontaktierung des Ladesteckers zur Durchführung der Aufladung die Energieversorgung (der Batterie) zur Fahrzeugkomponente, insbesondere ein Antrieb des Fahrzeuges, verhindert ist. Damit kann die sichere Trennung der Batterie von der Fahrzeugkomponente beim Kontaktieren der Ladevorrichtung mit dem Batteriesystem gewährleistet werden. Alternativ ist es denkbar, dass die Umschaltkomponente nicht die Umschaltung des wenigstens einen elektronischen Schaltelements initiiert, sondern lediglich zur Auswertung und/oder Bereitstellung einer weiteren Funktion, bspw. durch die Ladevorrichtung, dient.

Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, insbesondere Ladeverfahren, zur Aufladung bei einem Batteriesystem eines Fahrzeuges, vorzugsweise eines Flurförderzeuges, mit wenigstens einer wiederaufladbaren Batterie des Batteriesystems zur Energieversorgung wenigstens einer Fahrzeugkomponente des Fahrzeuges, und vorzugsweise wenigstens zwei elektronischen Schaltelementen des Batteriesystems jeweils zur Herstellung einer elektrischen Verbindung der Batterie mit der Fahrzeugkomponente.

Vorzugsweise wird dabei wenigstens einer der nachfolgenden Schritte ausgeführt, wobei bevorzugt die Schritte nacheinander oder in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden, und besonders bevorzugt auch einzelne Schritte wiederholt ausgeführt werden können:

Verbinden einer (externen) Ladevorrichtung mit einer Ladekomponente des Batteriesystems, um eine mechanische und elektrische Ladeverbindung herzustellen,

Initiieren eines Ausschaltens wenigstens eines der elektronischen Schaltelemente in einen ausgeschalteten Schaltzustand, wenn (insbesondere ausschließlich) die mechanische Ladeverbindung (insbesondere zwischen Gehäuseteilen der Ladevorrichtung und der Ladekomponente) detektiert wird, sodass die Energieversorgung der Fahrzeugkomponente überwiegend reduziert und/oder vollständig unterbrochen wird,

Initiieren eines Aufladevorgangs zur Aufladung der Batterie durch die Ladevorrichtung.

Damit bringt das erfindungsgemäße Verfahren die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Batteriesystem und/oder erfindungsgemäßes Ladesystem beschrieben worden sind. Zudem kann ggf. ein erfindungsgemäßes Batteriesystem und/oder erfindungsgemäßes Ladesystem durch das Verfahren betrieben werden.

Vorteilhafterweise kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass anhand der Detektion (der mechanischen Ladeverbindung) das Batteriesystem von einem Schlafmodus in einen Ladezustand überführt wird, wobei vorzugsweise im Schlafmodus für eine vollständige Unterbrechung (der Energieversorgung) zur Fahrzeugkomponente ein erstes elektronisches Schaltelement in einen ausgeschalteten ersten Schaltzustand und ein zweites elektronisches Schaltelement in einen ausgeschalteten zweiten Schaltzustand überführt ist. Dies hat den Vorteil, dass durch die Herstellung der mechanischen Ladeverbindung das Batteriesystem in einfacher Weise von dem Schlafmodus in den Normalzustand überführt werden kann. Der Schaltmodus (ggf. auch als Standby-Modus) ist dabei bspw. dazu vorgesehen, einen Leistungsverbrauch bei dem Batteriesystem zu reduzieren und/oder eine Tiefenentladung zu vermeiden. Vorzugsweise ist im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens, vorzugsweise Ladeverfahrens, vorgesehen, dass das Fahrzeug als ein Flurförderzeug ausgeführt ist. Insbesondere umfasst das Fahrzeug wenigstens eine wiederaufladbare Batterie des Batteriesystems zur Energieversorgung wenigstens einer Fahrzeugkomponente des Fahrzeuges. Bevorzugt sind dabei wenigstens zwei (elektronische) Schaltelemente des Batteriesystems jeweils zur Herstellung einer elektrischen Verbindung (d. h. elektrisch leitenden bzw. zur Stromführung geeigneten Verbindung) der Batterie mit der Fahrzeugkomponente vorgesehen. Es ist bevorzugt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass zumindest einer der nachfolgenden Schritte durchgeführt wird, wobei vorzugsweise die Schritte nacheinander oder in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden, wobei besonders bevorzugt einzelne Schritte auch wiederholt durchgeführt werden können:

- Verbinden einer Ladevorrichtung mit einem Ladeverbindungspunkt des

Batteriesystems, welcher elektrisch unabhängig von den elektronischen

Schaltelementen elektrisch mit der Batterie verbunden ist,

Initiieren eines Ausschaltens wenigstens eines der elektronischen Schaltelemente in einen ausgeschalteten Schaltzustand, sodass die Energieversorgung der Fahrzeugkomponente unterbrochen wird, d. h. zumindest überwiegend reduziert und/oder vollständig unterbrochen wird, d. h. insbesondere eine vollständige bzw. ausreichende Energieversorgung der Fahrzeugkomponente und/oder eine Fortbewegung des Fahrzeuges durch die Fahrzeugkomponente verhindert wird, Initiieren eines Aufladevorgangs zur Aufladung der Batterie durch die Ladevorrichtung.

Zudem ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass das Initiieren des Ausschaltens des wenigstens einen der elektronischen Schaltelemente ausgelöst durch das Verbinden derLadevorrichtung erfolgt, insbesondere automatisch durch eine Herstellung eines elektrischen Kontakts beim Verbinden durch wenigstens eine Umschaltkomponente eines Ladesteckers. Damit kann die Sicherheit bei der Aufladung (des Aufladevorgangs) weiter erhöht werden.

Ebenfalls unter Schutz gestellt ist ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Batteriesystem sowie einer Fahrzeugkomponente, vorzugsweise zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen jeweils schematisch: Fig. 1 eine Darstellung von Teilen eines erfindungsgemäßen Batteriesystems, bei einem offenen Zustand der mechanischen Ladeverbindung,

Fig. 2 eine weitere Darstellung von Teilen eines erfindungsgemäßen Batteriesystems, bei einem teilweise geschlossenen Zustand der mechanischen Ladeverbindung,

Fig. 3 eine weitere Darstellung von Teilen eines erfindungsgemäßen Batteriesystems, insbesondere einer Sicherheitsvorrichtung, Fig. 4 eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Ladesystems bzw. eines erfindungsgemäßen Batteriesystems durch ein Prinzipschaltbild, ein weiteres Prinzipschaltbild von Teilen eines erfindungsgemäßen Batteriesystems sowie eines erfindungsgemäßen Ladesystems,

Fig. 6 ein weiteres Prinzipschaltbild eines erfindungsgemäßen Ladesystems sowie eines erfindungsgemäßen Batteriesystems,

Fig. 7 eine Darstellung zur Visualisierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

In den nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet.

In Figur 1 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Batteriesystem 200 bzw. ein erfindungsgemäßes Ladesystem 300 dargestellt. Das Batteriesystem 200 umfasst eine Batterie 210, welche zur Energieversorgung mit einer Fahrzeugkomponente 2 eines Fahrzeugs 1 verbindbar ist. Um eine Aufladung der Batterie 210 durchzuführen, ist es erforderlich, eine elektrische Verbindung der Batterie 210 zu einer externen Ladevorrichtung 310, d. h. insbesondere eines Ladegeräts 310, bereitzustellen. Um dies zu ermöglichen, ist eine Ladekomponente 50 vorgesehen, welche bspw. eine separate Ladebuchse 51 für einen Ladestecker 315 der Ladevorrichtung 310 aufweist. Insbesondere geht dabei die elektrische Verbindung (d. h. die elektrische Ladeverbindung) einher mit einer mechanischen Verbindung (d. h. die mechanische Ladeverbindung). Um die elektrische Ladeverbindung sicher und zuverlässig zu gewährleisten, ist es dabei ggf. sinnvoll, eine Fixierung der Ladevorrichtung 310 mit der Ladekomponente 50 durch die mechanische Ladeverbindung zu ermöglichen. Entsprechend kann die mechanische Ladeverbindung auch einen Formschluss oder dergleichen zwischen dem Ladestecker 315 und der Ladebuchse 51 nutzen.

Des Weiteren sind in Figur 1 zwei Kontakte 320 der Ladevorrichtung 310 gezeigt, welche Teil eines Ladesteckers 315 sind. Um nun die Ladeverbindung herzustellen, wird der Ladestecker 315 in Bewegungsrichtung der Kontaktierungsbewegung B in den Verbindungsbereich V bewegt, sodass der Ladestecker 315 in die Ladebuchse 51 eingebracht wird. Hierbei kommt es zunächst zur mechanischen Ladeverbindung und anschließend zur Kontaktierung der wenigstens zwei Kontakte 320 mit wenigstens zwei Gegenkontakten 53 der Ladekomponente 50, wodurch wiederum die elektrische Ladeverbindung hergestellt ist. Die mechanische Ladeverbindung ist dabei insbesondere eine mechanische form- und/oder kraftschlüssige Verbindung eines Ladekomponentengehäuses 52 mit einem Steckergehäuse 316 des Ladesteckers 315, bspw. durch nicht gezeigte Rastmittel.

Damit eine sichere und zuverlässige Aufladung erfolgen kann, ist es sinnvoll, bei verbundener Ladevorrichtung 310 die Energieversorgung der Fahrzeugkomponente 2 zu unterbinden. Hierzu kann grundsätzlich die elektrische Ladeverbindung erfasst werden, um die Unterbrechung der Energieversorgung durchzuführen. Um eine weitergehende Sicherheit zu erzielen, ist es erfindungsgemäß denkbar, die mechanische Ladeverbindung zu detektieren, insbesondere einen Formschluss zu detektieren, um die Unterbrechung zu initiieren. Hierzu kann eine Sicherheitsvorrichtung 60 im Bereich der Ladekomponente 50 vorgesehen sein, bspw. in unmittelbarer Nähe dazu (z. B. maximal 1 mm oder maximal 5 mm oder maximal 1 cm oder maximal 4 cm von der Ladekomponente 50 entfernt angeordnet). Insbesondere ist die Sicherheitsvorrichtung 60 direkt an einem Batteriegehäuse 215 der Batterie 210 angeordnet. Vorzugsweise weist die Sicherheitsvorrichtung 60 wenigstens ein Betätigungselement 63, insbesondere eine Wippe, auf, welches sich zumindest teilweise in dem Verbindungsbereich V erstreckt. Hierdurch ist es möglich, dass bei der Bewegung der Ladevorrichtung 310, d. h. insbesondere des Ladesteckers 315, in den Verbindungsbereich V das Betätigungselement 63 betätigt wird, insbesondere bewegt wird. Dies ist in Figur 2 schematisch dargestellt. Dabei kann durch die Bewegung des Betätigungselements 63 ein Schaltmittel 62, vorzugsweise ein Öffner und/oder Taster, betätigt werden, welcher bspw. einen Sicherheitspfad 65 öffnet. Somit wird im Ladezustand (bei detektierter mechanischer Ladeverbindung) der Stromkreis des Sicherheitspfads 65 geöffnet, und somit ein Stromfluss unterbrochen, was durch ein Batteriemanagementsystem 400 festgestellt werden kann. Damit wird der Vorteil erzielt, dass das Batteriemanagementsystem 400 bei detektierter mechanischer Ladeverbindung die Energieversorgung der Ladekomponente 50 unterbrechen kann, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird.

Insbesondere ist ferner ein Federelement 64 vorgesehen, welches mit dem Betätigungselement 63 verbunden sein kann. Dadurch kann ein federbelastetes Betätigungselement 63 bereitgestellt werden, um im Normalzustand (bei offener Ladeverbindung) den Stromkreis zu schließen.

In Figur 3 ist der Aufbau der Sicherheitsvorrichtung 60 mit weiteren Einzelheiten dargestellt. Es ist ein Ladestecker 315 mit gestrichelten Linien gezeigt, um die Position des Ladesteckers 315 in der Ladebuchse 51 wiederzugeben. Des Weiteren ist die Ausbildung des Schaltmittels 62 als Taster gezeigt, welcher durch das (ggf. federbelastete) Betätigungselement 63 betätigt wird. Auch ist die Anordnung der Komponenten der Sicherheitsvorrichtung 60 im Bereich der Ladebuchse 51 zu sehen, wobei die Befestigung der gezeigten Teile der Sicherheitsvorrichtung 60 an einem Batteriegehäuse 215 bzw. an einem Gehäuse 61 der Sicherheitsvorrichtung 60 erkennbar ist. In Figur 4 ist schematisch der prinzipielle Aufbau eines erfindungsgemäßen Ladesystems 300 sowie eines erfindungsgemäßen Batteriesystems 200 gezeigt. Zum Betreiben, insbesondere zum Fortbewegen, eines Fahrzeuges 1 ist hierbei eine wiederaufladbare Batterie 210 des Fahrzeuges 1 vorgesehen. Die Batterie 210 kann dabei ein oder mehrere Batteriezellen 21 1 aufweisen, wie schematisch dargestellt ist. Um eine Energieversorgung wenigstens einer Fahrzeugkomponente 2 des Fahrzeuges, beispielsweise eines Elektromotors, zu ermöglichen, ist die wiederaufladbare Batterie 210 über einen zweiten und dritten Verbindungspunkt P2, P3 mit der Fahrzeugkomponente 2 verbunden. Die Fahrzeugkomponente 2 kann (z. B. neben dem Elektromotor) gegebenenfalls auch ein elektrisches Netz und/oder ein Bordnetz des Fahrzeuges 1 umfassen.

Die Energieversorgung der Fahrzeugkomponente 2 wird insbesondere dadurch ermöglicht, dass ein erster Strompfad 231 den dritten Verbindungspunkt P3 mit einem Pluspol 212 der Batterie 210 verbindet, und ein zweiter Strompfad 232 den zweiten Verbindungspunkt P2 mit einem Minuspol 213 der Batterie verbindet. Des Weiteren können in den jeweiligen Strompfaden 231 , 232 elektronische Schaltelemente 20 vorgesehen sein. Die Schaltelemente 20 ermöglichen es, im ausgeschalteten Schaltzustand den Stromfluss zu sperren und im eingeschalteten Schaltzustand den Stromfluss zuzulassen. Insbesondere sind dabei die elektronischen Schaltelemente 20 als Halbleiterschalter ausgeführt, sodass bevorzugt im ausgeschalteten Schaltzustand das jeweilige Schaltelement 20 den Stromfluss nur in einer Stromrichtung sperrt. Dies ermöglicht eine komplexe und flexible Steuerung des Stromflusses, insbesondere durch ein Batteriemanagementsystem 400. Hierzu kann das Batteriemanagementsystem 400 beispielsweise über Steuerungspfade S, insbesondere über einen ersten und zweiten Steuerungspfad S1 , S2, elektrisch mit den jeweiligen Schaltelementen 20 verbunden sein und/oder diese ansteuern.

Optional kann es möglich sein, dass in wenigstens einem der Strompfade, insbesondere im ersten Strompfad 231 , ein weiteres Schaltelement 30 vorgesehen ist. Auch dieses kann gegebenenfalls durch das Batteriemanagementsystem 400 über wenigstens einen entsprechenden weiteren Steuerungspfad S3 angesteuert werden. Es kann dabei möglich sein, dass ein erstes elektronisches Schaltelement 21 direkt mit dem Pluspol 212 der Batterie 210 verbunden ist, und ein zweites elektronisches Schaltelement 22 direkt mit dem Minuspol 213 der Batterie 210 verbunden ist. Außerdem ist es denkbar, dass eine Messung M bzw. ein Messpfad M vorgesehen ist, welcher eine Überwachung der Batterie 210 durch das Batteriemanagementsystem 400 ermöglicht. Bevorzugt können dabei elektrische Signale über die Steuerungspfade S in Abhängigkeit von dieser Messung und/oder Überwachung ausgegeben werden, um so die jeweiligen elektronischen Schaltelemente 20 in Abhängigkeit von der Überwachung und/oder Messung anzusteuern.

Um nun die Energieversorgung für die Fahrzeugkomponente 2 vollständig herzustellen, ist es erforderlich, dass sowohl das erste elektronische Schaltelement 21 als auch das zweite elektronische Schaltelement 22 eingeschaltet werden (und damit einen Stromfluss durch die jeweiligen Strompfade 231 , 232 ermöglichen).

Für ein Aufladen der Batterie 210 kann ferner das Ladesystem 300 eine Ladevorrichtung 310 aufweisen. Die Ladevorrichtung 310 umfasst beispielsweise wenigstens einen Ladestecker 315 und/oder wenigstens eine elektrische Umschaltkomponente 320 zur Detektion der elektrischen Ladeverbindung.

Wie in Figur 5 dargestellt ist, können dabei die Anschlüsse bzw. Pole der Ladevorrichtung 310 mit entsprechenden Verbindungspunkten P1 , P3 des Batteriesystems 200 verbunden werden. Insbesondere wird dabei für einen ersten der Anschlüsse der Ladevorrichtung 310 ein Verbindungspunkt genutzt, mit welchem auch die Verbindung zur Fahrzeugkomponente 2 erfolgt (beispielsweise der dritte Verbindungspunkt P3). Darüber hinaus ist noch ein erster Verbindungspunkt P1 als Ladeverbindungspunkt vorgesehen, welcher (insbesondere ausschließlich) zur Kontaktierung eines zweiten Anschlusses der Anschlüsse der Ladevorrichtung 310 dient. Wie den Figuren 4 bis 6 zu entnehmen ist, ist dabei der erste Verbindungspunkt P1 derart im Batteriesystem 200 integriert, dass eine elektrische Verbindung zwischen der Batterie 210 und dem ersten Verbindungspunkt P1 auch bei einem ausgeschalteten (zweiten) Schaltzustand und/oder unabhängig von einem (zweiten) Schaltzustand des zweiten elektronischen Schaltelements 22 möglich ist.

Auf diese Weise kann die Sicherheit beim Aufladen der Batterie 210 erhöht werden, indem während des Aufladevorgangs (z. B. bei detektierter mechanischer und/oder elektrischer Ladeverbindung) das zweite elektronische Schaltelement 22 in einen ausgeschalteten Schaltzustand überführt wird. Dies bewirkt eine Sperrung eines Stromflusses zur Fahrzeugkomponente 2 derart, dass eine ausreichende Energieversorgung zum Betrieb der Fahrzeugkomponente 2 verhindert wird.

Um die Sicherheit weiter zu erhöhen, kann wenigstens eine Umschaltkomponente 320 am Ladestecker 315 vorgesehen sein. So ist in Figur 6 schematisch gezeigt, dass anhand der wenigstens einen Umschaltkomponente 320 durch eine Verarbeitungsvorrichtung, insbesondere Überwachungs- und/oder Betriebsvorrichtung 410 (beispielsweise des Batteriemanagementsystems 400) eine elektrische Kontaktierung der Ladevorrichtung 310 mit der Ladekomponente 50 des Batteriesystems 200 detektiert werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann durch die Verarbeitungsvorrichtung 410 oder eine weitere Verarbeitungsvorrichtung 410 die mechanische Ladeverbindung detektiert werden, wie in Bezug auf Figuren 1 bis 3 erläutert wurde, bspw. durch die Überwachung eines Stromflusses durch den Sicherheitspfad 65. In Abhängigkeit von dieser Detektion kann dann beispielsweise ein Signal über wenigstens einen der Steuerungspfade S ausgegeben werden, um insbesondere das zweite elektronische Schaltelement 22 in den ausgeschalteten Schaltzustand zu überführen. Insbesondere dient dabei die wenigstens eine Umschaltkomponente 320 dazu, beim Kontaktieren zwei Signalleitungen zu brücken (wie in Figur 6 zu sehen ist). Hierzu kann die Umschaltkomponente 320 beispielsweise als elektrischer (insbesondere elektrisch leitender) Hilfskontakt, bspw. aus wenigstens einem Metall, ausgeführt sein. Insbesondere ist dabei die Umschaltkomponente 320 fest mit dem Ladestecker 315 verbunden. Ferner ist in Figur 6 gezeigt, dass der Ladestecker 315 einen ersten Anschluss A1 und einen zweiten Anschluss A2 aufweisen kann. Beim Kontaktieren der Ladevorrichtung 310 mit dem Batteriesystem 200 kann dabei beispielsweise der erste Anschluss A1 mit dem ersten Verbindungspunkt P1 und der zweite Anschluss A2 mit dem dritten Verbindungspunkt P3 in Kontakt gebracht werden.

In Figur 7 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Verfahren 100 visualisiert. Dabei erfolgt gemäß einem ersten Verfahrensschritt 101 ein Verbinden einer Ladevorrichtung 310 mit einer Ladekomponente 50 des Batteriesystems 200, um eine mechanische und elektrische Ladeverbindung herzustellen. Gemäß einem zweiten Verfahrensschritt 102 erfolgt ein Initiieren eines Ausschaltens wenigstens eines elektronischen Schaltelementes 20 in einen ausgeschalteten Schaltzustand, wenn die mechanische Ladeverbindung detektiert wird, sodass die Energieversorgung der Fahrzeugkomponente 2 überwiegend reduziert und/oder vollständig unterbrochen wird. Gemäß einem dritten Verfahrensschritt 103 erfolgt ein Initiieren eines Aufladevorgangs zur Aufladung von einer Batterie 210 durch die Ladevorrichtung 310.

Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichen l iste

1 Fahrzeug

2 Fahrzeugkomponente

20 elektronisches Schaltelement

21 erstes elektronisches Schaltelement

22 zweites elektronisches Schaltelement

30 weiteres Schaltelement

50 Ladekomponente

51 Ladebuchse

52 Ladekomponentengehäuse, Buchsengehäuse

53 Gegenkontakt

60 Sicherheitsvorrichtung

61 Gehäuse

62 Schaltmittel, Öffner, Taster

63 Betätigungselement, Wippe

64 Federelement

65 Sicherheitspfad

100 Verfahren

101 erster Verfahrensschritt

102 zweiter Verfahrensschritt

103 dritter Verfahrensschritt

200 Batteriesystem

210 Batterie

211 Batteriezelle 212 Pluspol

213 Minuspol

215 Batteriegehäuse 231 erster Strompfad, positiver Strompfad, Pluszweig

232 zweiter Strompfad, negativer Strompfad, Minuszweig

300 Ladesystem

310 Ladevorrichtung

315 Ladestecker

316 Steckergehäuse, Ladevorrichtungsgehäuse

320 Kontakt, Umschaltkomponente, Brücke, Steckerkontakte 400 Batteriemanagementsystem

410 Überwachungs- und/oder Betriebsvorrichtung

A1 erster Anschluss

A2 zweiter Anschluss

B Bewegungsrichtung, Kontaktierungsbewegung

M Messung, Messpfad

P1 erster Verbindungspunkt, Ladeverbindungspunkt

P2 zweiter Verbindungspunkt

P3 dritter Verbindungspunkt

S Steuerungspfad

51 erster Steuerungspfad

52 zweiter Steuerungspfad

53 weiterer Steuerungspfad

V Verbindungsbereich