EP3404630A1 - Device and method for changing electrical energy storage devices - Google Patents

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EP3404630A1
EP3404630A1 EP18168801.1A EP18168801A EP3404630A1 EP 3404630 A1 EP3404630 A1 EP 3404630A1 EP 18168801 A EP18168801 A EP 18168801A EP 3404630 A1 EP3404630 A1 EP 3404630A1
Authority
EP
European Patent Office
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console
energy storage
portable
contact point
unit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18168801.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ernest Neckhaim
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Neckhaim Consulting GmbH
Original Assignee
Neckhaim Consulting GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Neckhaim Consulting GmbH filed Critical Neckhaim Consulting GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G07F15/003—Coin-freed apparatus with meter-controlled dispensing of liquid, gas or electricity for electricity
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    • G07F7/069—Mechanisms actuated by objects other than coins to free or to actuate vending, hiring, coin or paper currency dispensing or refunding apparatus by returnable containers, i.e. reverse vending systems in which a user is rewarded for returning a container that serves as a token of value, e.g. bottles by box-like containers, e.g. videocassettes, books

Definitions

  • the publication US 2015/0249353 A1 shows, for example, a machine for the exchange of power packs or a network of such machines, which can communicate with each other and eg with a smartphone via app.
  • a machine has a variety of power packs and a touch screen as a user interface.
  • a card reader for membership cards, credit cards or the like is arranged.
  • the power packs can be arranged lockable in an open design in removable magazines by means of a locking mechanism and loaded by means of a charging unit. For example, a user can access a map via an app on their smartphone and see where machines with available charged power packs are located, and can also reserve a power pack directly.
  • the first contact point of the console is a plug of an electrical plug connection and the first mating contact point of the portable electrical energy store is a socket of the electrical plug connection, or vice versa, wherein the electrical plug connection is preferably a USB plug connection, particularly preferably a USB plug connection of the type A is.
  • the electrical plug connection is preferably a USB plug connection, particularly preferably a USB plug connection of the type A is.
  • control unit is designed as a PLC control.
  • PLC control is designed as a PLC control.
  • the advantage of a PLC control is that it is relatively simple, robust and low-maintenance, but provides sufficient functionality for the exchange system according to the invention.
  • the change machine on a test unit for checking at least the state of charge of the portable electric energy storage of a console, preferably for checking the state of charge and the aging state.
  • a test unit for checking at least the state of charge of the portable electric energy storage of a console, preferably for checking the state of charge and the aging state.

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Abstract

Um ein Wechselsystem (1) für Power-Banks für die mögliche Anwendung im Freien zu schaffen, das zur Minimierung der Investitionskosten besonders einfach im Aufbau und in der Funktion ist und das hinsichtlich der Anzahl der Power-Banks flexibel an Orte unterschiedlicher Kundenfrequenz angepasst werden kann, ist vorgesehen, dass der Wechselautomat (2) zumindest ein Konsolenmodul (5) mit zumindest zwei Konsolen (4) aufweist, wobei der Wechselautomat (2) je Konsole (4) des Konsolenmoduls (5) zumindest ein Klappenelement (7), zumindest einer Sensoreinheit (8) zum Überprüfen des Zustands des Klappenelements (7) und zumindest eine Betätigungseinheit (9) zum Sperren oder Entsperren des Klappenelements (7) aufweist, wobei die Sensoreinheit (8) und die Betätigungseinheit (9) zur Freigabe oder zum Versperren einer Konsolenöffnung (6) mit der Steuerungseinheit (10) zusammenwirken, wobei die Steuerungseinheit (10) von der Bezahleinheit (11) aktiviert wird, dass jede Konsole (4) des Konsolenmoduls (5) zumindest einen ersten Kontaktpunkt (13) und zumindest ein Identifikationselement (15) aufweist, dass in einer der zumindest zwei Konsolen (4) des Konsolenmoduls (5) ein tragbarer elektrischer Energiespeicher (3) angeordnet ist, der zumindest einen ersten Gegenkontaktpunkt (14) und zumindest ein Identifikationselementgegenstück (16) aufweist, wobei das zumindest eine Identifikationselement (15) der Konsole (4) mit dem tragbaren elektrischen Energiespeicher (3) zur Kompatibilitätsprüfung des tragbaren elektrischen Energiespeichers (3) mit dem zumindest einen Identifikationselementgegenstück (16) des tragbaren elektrischen Energiespeichers (3) zusammenwirkt und bei Kompatibilität der erste Kontaktpunkt (13) der Konsole (4) mit dem tragbaren elektrischen Energiespeicher (3) zumindest zum Laden des tragbaren elektrischen Energiespeichers (3) mit der zumindest einen Ladeeinheit (12) und mit dem zumindest einen ersten Gegenkontaktpunkt (14) des tragbaren elektrischen Energiespeichers (3) zusammenwirkt, und dass zumindest eine andere Konsole (4) des Konsolenmoduls (5) frei ist.To create a power bank replacement system (1) for possible outdoor use, which is particularly simple in design and function to minimize investment costs and which can be flexibly adapted to different customer frequency locations in terms of the number of power banks , It is provided that the change machine (2) at least one console module (5) with at least two consoles (4), wherein the change machine (2) per console (4) of the console module (5) at least one flap element (7), at least one Sensor unit (8) for checking the condition of the flap element (7) and at least one actuating unit (9) for locking or unlocking the flap element (7), wherein the sensor unit (8) and the actuating unit (9) for releasing or locking a console opening (6) cooperate with the control unit (10), wherein the control unit (10) of the payment unit (11) is activated, that each console (4) of the Konsolenm at least one first contact point (13) and at least one identification element (15), that in one of the at least two consoles (4) of the console module (5) a portable electrical energy store (3) is arranged, the at least one first mating contact point (14) and at least one identification element counterpart (16), wherein the at least one identification element (15) of the console (4) with the portable electrical energy store (3) for compatibility testing of the portable electrical energy store (3) with the at least one Identifikationselementgegenstück (16) the compatibility of the first contact point (13) of the console (4) with the portable electric energy storage (3) at least for charging the portable electric energy storage device (3) with the at least one charging unit (12) and with the at least one first mating contact point (14) of the portable electrical Energiesp eicher (3) cooperates, and that at least one other console (4) of the console module (5) is free.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wechselsystem und ein Wechselverfahren für tragbare elektrische Energiespeicher, vorzugsweise für tragbare elektronische Geräte, aufweisend einen Wechselautomaten und eine Zahl von tragbaren elektrischen Energiespeichern, wobei der Wechselautomat eine Mehrzahl von Konsolen zur Aufnahme jeweils eines tragbaren elektrischen Energiespeichers, zumindest eine Ladeeinheit zum Aufladen der tragbaren elektrischen Energiespeicher, zumindest einer Steuerungseinheit zum Steuern des Wechselautomaten, zumindest eine Bezahleinheit zum Durchführen eines Bezahlvorgangs, zumindest ein Konsolenmodul mit zumindest zwei Konsolen aufweist, wobei je Konsole des Konsolenmoduls zumindest ein Klappenelement, zumindest einer Sensoreinheit zum Überprüfen des Zustands des Klappenelements und zumindest eine Betätigungseinheit zum Sperren oder Entsperren des Klappenelements vorgesehen sind, wobei die Sensoreinheit und die Betätigungseinheit zur Freigabe oder zum Versperren einer Konsolenöffnung mit der Steuerungseinheit zusammenwirken, wobei die Steuerungseinheit von der Bezahleinheit aktiviert wird, wobei jede Konsole des Konsolenmoduls zumindest einen ersten Kontaktpunkt und zumindest ein Identifikationselement aufweist, wobei in einer der zumindest zwei Konsolen des Konsolenmoduls ein tragbarer elektrischer Energiespeicher angeordnet ist, der zumindest einen ersten Gegenkontaktpunkt aufweist.The invention relates to a change system and a change method for portable electric energy storage, preferably for portable electronic devices, comprising a change machine and a number of portable electrical energy storage devices, wherein the automatic exchange a plurality of consoles for receiving each of a portable electric energy storage, at least one charging unit for charging the portable electric energy storage, at least one control unit for controlling the change machine, at least one payment unit for performing a payment process, at least one console module having at least two consoles, each console of the console module at least one flap element, at least one sensor unit for checking the state of the flap element and at least an actuator unit is provided for locking or unlocking the flap element, wherein the sensor unit and the actuating unit for releasing or locking a K onsolenöffnung cooperate with the control unit, wherein the control unit is activated by the payment unit, each console of the console module has at least a first contact point and at least one identification element, wherein in one of the at least two consoles of the console module, a portable electrical energy storage is arranged, the at least one first Having mating contact point.

Tragbare elektronische Geräte werden seit vielen Jahren in vielfältigsten Ausführungen verwendet, beispielsweise in Form von Notebooks bzw. Laptops, Mobiltelefonen, Navigationssystemen, Tablet-Computer etc. Zu Beginn waren die Anwendungsgebiete dieser Geräte aufgrund der geringen Rechenleistung, der Größe, des Gewichts und der hohen Anschaffungspreise sehr beschränkt. Insbesondere war aber auch die Dauer des Einsatzes dieser Geräte aufgrund der geringen Akkukapazität sehr eingeschränkt. Durch die rasante technische Entwicklung auf dem Gebiet der Informationstechnologie und damit einhergehend im Bereich der Akku-Entwicklung sind tragbare elektronische Geräte heutzutage aber nicht nur außerordentlich leistungsfähig, sondern auch kompakt und relativ günstig in der Anschaffung. Dadurch sind auch viele neue Anwendungsgebiete und gänzlich neue Produkte entstanden. Beispielsweise waren Mobiltelefone vor einigen Jahren fast ausschließlich zum Telefonieren geeignet, heute gibt es hingegen Smartphones und Tablet-Computer mit vielen verschiedenen Anwendungen und Funktionen. Beispielsweise können E-Mails geschrieben/gelesen werden, es kann im Internet gesurft werden und es können eine Vielzahl an Programmen, sogenannte Apps, auf diesen Geräten verwendet werden. Im Zeitalter der sozialen Medien, wie Facebook, Instagram, Twitter, Youtube etc., werden darüber hinaus auch Fotos und Videos verschickt bzw. empfangen sowie auch Videos, Serien und sogar Filme auf den mobilen Geräten angesehen. Diese neue Art und insbesondere auch Dauer der Nutzung erfordert natürlich sehr hohe Rechenleistungen der Geräte, was wiederum zu einem hohen Energieverbrauch und damit zur Forderung nach immer größerer Akkukapazitäten führt. Obwohl moderne Akkus schon sehr leistungsfähig sind, konnte die Akku-Entwicklung mit der rasanten Entwicklung der mobilen Geräte, insbesondere hinsichtlich Kapazität bezogen auf Größe und Gewicht, nicht Schritt halten. Bei intensiver Nutzung der tragbaren elektronischen Geräte führt das leider häufig dazu, dass die Akkus zu Zeitpunkten bereits leer sind, zu denen man die Geräte aber gerne noch weiterbenutzen würde. Das ständige Tragen eines Ladegeräts kann dieses Problem nur unzureichend lösen, da man damit an eine stationäre Energiequelle gebunden ist. Zur Lösung des Problems haben sich sogenannte "Power-Banks" bewährt, das sind tragbare Akkus relativ hoher Kapazität, welche zum Aufladen der Akkus tragbarer elektronischer Geräte, vorwiegend Smartphones oder Tablet-Computer, verwendet werden können, um deren Nutzungsdauer zu erhöhen, ohne die Akkus dieser Geräte an einer stationären Energiequelle aufladen zu müssen. Allerdings müssen auch diese Power-Banks laufend aufgeladen werden bzw. haben auch diese nur eine begrenzte Kapazität, die noch dazu mit der Anzahl der Ladezyklen stark abnimmt, was nachteilig ist.Portable electronic devices have been used for many years in a variety of designs, for example in the form of notebooks or laptops, mobile phones, navigation systems, tablet computers, etc. In the beginning, the applications of these devices were due to the low processing power, size, weight and high Purchase prices very limited. In particular, however, the duration of the use of these devices was very limited due to the low battery capacity. Due to the rapid technological development in the field of information technology and concomitantly in the field of battery development portable electronic devices are nowadays not only extremely powerful, but also compact and relatively inexpensive to purchase. As a result, many new areas of application and completely new products have emerged. For example, some years ago, mobile phones were almost exclusively suitable for telephoning, but today there are smartphones and tablet computers with many different applications and functions. For example, emails can be written / read, it can be surfed on the Internet and a variety of programs, so-called apps, can be used on these devices. In the age of social media, such as Facebook, Instagram, Twitter, Youtube, etc., are also sent and received photos and videos as well as videos, series and even viewed movies on mobile devices. Of course, this new type, and in particular the duration of use requires very high computing power of the devices, which in turn leads to a high energy consumption and thus leads to the demand for ever larger battery capacities. Although modern batteries are already very powerful, the battery development with the rapid development of mobile devices, especially in terms of capacity in terms of size and weight, could not keep up. With intensive use of the portable electronic devices unfortunately this often leads to the fact that the Akkus are already empty at times, to which one would like to use the devices however still further. The constant carrying of a charger can solve this problem only insufficient, since it is bound to a stationary source of energy. To solve the problem so-called "power banks" have proven to be portable relatively high-capacity batteries, which can be used to charge the batteries of portable electronic devices, mainly smartphones or tablet computers, to increase their useful life without the Charge batteries of these devices to a stationary power source. However, even these power banks must be charged continuously or even these have only a limited capacity, which also greatly decreases with the number of charging cycles, which is disadvantageous.

Zur Lösung einer ähnlichen Problematik im Bereich der Elektrofahrräder schlägt die DE 10 2010 040 388 A1 einen Serviceautomaten zum Beziehen oder Aufladen von Energiespeichern für Elektrofahrräder vor, wobei entweder ein neuer Energiespeicher erworben werden kann oder ein entladener Energiespeicher gegen einen aufgeladenen Energiespeicher getauscht werden kann. Dabei sind ein Aufnahmefach mit einer Zugriffsöffnung für entladene Energiespeicher und ein Aufnahmefach mit einer Zugriffsöffnung für die Ausgabe eines geladenen Energiespeichers vorgesehen. Die Zugriffsöffnungen sind durch Abdeckelemente mit einem Verriegelungsmechanismus verschlossen, welcher nur durch einen berechtigten Benutzer entriegelt werden kann. Zur Entriegelung muss sich der Benutzer mit seinem Identifikationsmittel über eine Leseeinrichtung eines Authentifizierungssystems authentifizieren (z.B. Chipkarte + Kartenleser). Im Inneren des Serviceautomaten ist ein Magazin zur Lagerung der Energiespeicher angeordnet und ein Transportsystem, das die Energiespeicher zu den bzw. von den Aufnahmefächern transportiert. Nachteilig an dem System ist der sehr hohe technische Aufwand für das Magazin, das Transportsystem sowie das Authentifizierungssystem, was mit hohen Kosten verbunden ist.To solve a similar problem in the field of electric bikes proposes the DE 10 2010 040 388 A1 a service machine for obtaining or charging of energy storage for electric bicycles, either a new energy storage can be purchased or a discharged energy storage can be exchanged for a charged energy storage. In this case, a receptacle with an access opening for discharged energy storage and a receptacle with an access opening for the output of a charged energy storage are provided. The access openings are closed by cover elements with a locking mechanism, which can be unlocked only by an authorized user. For unlocking the user must authenticate with his identification means via a reading device of an authentication system (eg chip card + card reader). Inside the service vending machine, a magazine for storing the energy storage is arranged and a transport system that transports the energy storage to or from the storage compartments. A disadvantage of the system is the very high technical effort for the magazine, the transport system and the authentication system, which is associated with high costs.

Die Veröffentlichung US 2015/0249353 A1 zeigt beispielsweise einen Automaten für den Tausch von Power-Packs bzw. ein Netzwerk von solchen Automaten, die miteinander und z.B. mit einem Smartphone via App kommunizieren können. Ein Automat weist eine Vielzahl von Power Packs und einen Touchscreen als User-Interface auf. Zusätzlich zum Touchscreen ist ein Kartenleser für Mitgliedskarten, Kreditkarten oder dergleichen angeordnet. Die Power Packs können in einer offenen Bauweise in wechselbaren Magazinen mittels eines Sperrmechanismus versperrbar angeordnet sein und mittels einer Ladeeinheit geladen werden. Ein Benutzer kann z.B. über eine App am Smartphone auf eine Landkarte zugreifen und sieht, an welchen Orten sich Automaten mit verfügbaren geladenen Power-Packs befinden und kann auch direkt einen Power-Pack reservieren. Vor Ort kann dann der vorreservierte Power Pack entnommen und z.B. gegen einen entladenen getauscht werden. Auch dieses System ist aufgrund der Vernetzung der Automaten untereinander, aufgrund der Smartphone Bedienbarkeit und wegen des sehr komplexen Sperrmechanismus der Power-Packs technisch sehr aufwändig, was nachteilig ist, weil es mit hohen Investitionskosten verbunden ist. Zudem ist eine offene Bauweise nachteilig, da dadurch eine größere Diebstahl- bzw. Vandalismus-Gefahr besteht und weil dadurch eine Anwendung im Freien aufgrund des Witterungseinflusses ungünstig ist.The publication US 2015/0249353 A1 shows, for example, a machine for the exchange of power packs or a network of such machines, which can communicate with each other and eg with a smartphone via app. A machine has a variety of power packs and a touch screen as a user interface. In addition to the touch screen, a card reader for membership cards, credit cards or the like is arranged. The power packs can be arranged lockable in an open design in removable magazines by means of a locking mechanism and loaded by means of a charging unit. For example, a user can access a map via an app on their smartphone and see where machines with available charged power packs are located, and can also reserve a power pack directly. On site, the pre-reserved power pack can then be removed and exchanged for a discharged one, for example. This system is due to the networking of the machines with each other, due to the smartphone usability and because of the very complex locking mechanism of the power packs technically very complex, which is disadvantageous because it is associated with high investment costs. In addition, an open design is disadvantageous because it is a greater risk of theft or vandalism and because it is unfavorable to outdoor use due to the influence of weather.

Die CN 1641703 A und die EP 2 101 390 A2 offenbaren weitere Systeme zum Laden von elektrischen Energiespeichern und mobilen Geräten. Beispielsweise können mobile Geräte in einer versperrbare Konsole der Ladestation kostenpflichtig aufgeladen werden. Nachteilig ist, dass das mobile Gerät während des Aufladens aufgrund der relativ langen Ladedauer nicht verwendet werden kann und dass der Besitzer des mobilen Geräts zur gleichen Ladestation zurückkehren muss, um sein geladenes mobiles Gerät abzuholen.The CN 1641703 A and the EP 2 101 390 A2 disclose other systems for charging electrical energy storage and mobile devices. For example, mobile devices can be charged in a lockable console of the charging station for a fee. The disadvantage is that the mobile device during charging can not be used due to the relatively long charging time and that the owner of the mobile device must return to the same charging station to pick up his loaded mobile device.

Es war daher die Aufgabe der gegenständlichen Erfindung, ein Wechselsystem für tragbare elektrische Energiespeicher für die mögliche Anwendung im Freien zu schaffen, das zur Minimierung der Investitionskosten besonders einfach im Aufbau und in der Funktion ist und das hinsichtlich der Anzahl der tragbaren elektrischen Energiespeicher flexibel an Orte unterschiedlicher Kundenfrequenz angepasst werden kann.It was therefore the object of the subject invention to provide a removable system for portable electrical energy storage for possible outdoor use, which is particularly simple in construction and in function to minimize the investment costs and flexible in terms of the number of portable electrical energy storage in places different customer frequency can be adjusted.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass jede Konsole des Konsolenmoduls zumindest ein Identifikationselement aufweist und der tragbare Energiespeicher zumindest ein Identifikationselementgegenstück aufweist, wobei das zumindest eine Identifikationselement der Konsole zur Kompatibilitätsprüfung des tragbaren elektrischen Energiespeichers mit dem zumindest einen Identifikationselementgegenstück des tragbaren elektrischen Energiespeichers zusammenwirkt und bei Kompatibilität der erste Kontaktpunkt der Konsole mit dem tragbaren elektrischen Energiespeicher zumindest zum Laden des tragbaren elektrischen Energiespeichers mit der zumindest einen Ladeeinheit und mit dem zumindest einen ersten Gegenkontaktpunkt des tragbaren elektrischen Energiespeichers zusammenwirkt, und dass zumindest eine andere Konsole des Konsolenmoduls frei ist.According to the invention, the object is achieved in that each console of the console module has at least one identification element and the portable energy storage at least one identification element counterpart, said at least one identification element of the console for compatibility testing of the portable electrical energy storage cooperates with the at least one identification element counterpart of the portable electrical energy storage and at Compatibility of the first contact point of the console with the portable electric energy storage at least for charging the portable electric energy storage with the at least one charging unit and with the at least one first mating contact point of the portable electric energy storage cooperates, and that at least one other console of the console module is free.

Vorteilhafterweise ist der erste Kontaktpunkt der Konsole ein Stecker einer elektrischen Steckverbindung und der erste Gegenkontaktpunkt des tragbaren elektrischen Energiespeichers ist eine Buchse der elektrischen Steckverbindung, oder umgekehrt, wobei die elektrische Steckverbindung vorzugsweise eine USB-Steckverbindung ist, besonders bevorzugt eine USB-Steckverbindung des Typs-A ist. Durch die Wahl insbesondere einer USB-Steckverbindung können herkömmliche und weit verbreitete USB-Kabel mit dem tragbaren elektrischen Energiespeicher verwendet werden.Advantageously, the first contact point of the console is a plug of an electrical plug connection and the first mating contact point of the portable electrical energy store is a socket of the electrical plug connection, or vice versa, wherein the electrical plug connection is preferably a USB plug connection, particularly preferably a USB plug connection of the type A is. By choosing in particular a USB connector Conventional and widely used USB cables can be used with the portable electric energy storage.

Es ist vorteilhaft, wenn das zumindest eine Konsolenmodul als vertikales Konsolenmodul mit zumindest zehn übereinander angeordneten Konsolen oder als horizontales Konsolenmodul mit zumindest fünf nebeneinander angeordneten Konsolen ausgebildet ist. Dadurch können vertikale oder horizontale Standardkomponenten geschaffen werden, die für die Integration in einen bestehenden Automaten geeignet sind.It is advantageous if the at least one console module is designed as a vertical console module with at least ten consoles arranged one above the other or as a horizontal console module with at least five consoles arranged next to one another. As a result, vertical or horizontal standard components can be created, which are suitable for integration into an existing machine.

Wenn das Klappenelement als horizontal oder vertikal verschiebbare Klappe ausgeführt ist oder als verschwenkbare Klappe ausgeführt ist, wird eine einfache Handhabung für den Benutzer ermöglicht.If the flap element is designed as a horizontally or vertically displaceable flap or is designed as a pivotable flap, easy handling for the user is possible.

Vorteilhafterweise ist die Betätigungseinheit als Hubmagnet ausgeführt. Ein Hubmagnet ist eine einfache und kostengünstige Komponente und ermöglicht ein zuverlässiges Sperren bzw. Entsperren eines Klappenelements.Advantageously, the actuator is designed as a solenoid. A solenoid is a simple and inexpensive component and allows reliable locking or unlocking a flap element.

Vorteilhafterweise ist die Steuerungseinheit als SPS-Steuerung ausgeführt. Der Vorteil einer SPS-Steuerung ist, dass sie relativ einfach aufgebaut, robust und wartungsarm ist, aber ausreichend Funktionalität für das erfindungsgemäße Wechselsystem bietet.Advantageously, the control unit is designed as a PLC control. The advantage of a PLC control is that it is relatively simple, robust and low-maintenance, but provides sufficient functionality for the exchange system according to the invention.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Sensoreinheit zumindest eine erste Sensorkomponente und zumindest eine zweite Sensorkomponente auf, wobei die erste Sensorkomponente mit der zweiten Sensorkomponente zur Überprüfung des Zustands des Klappenelements zusammenwirkt, vorzugsweise durch einen elektrischen, magnetischen oder kapazitiven Kontakt. Durch diese einfache Ausführungsform der Sensoreinheit kann der Zustand des Klappenelements zuverlässig detektiert werden.According to a preferred embodiment of the invention, the sensor unit has at least one first sensor component and at least one second sensor component, wherein the first sensor component interacts with the second sensor component for checking the condition of the flap element, preferably by an electrical, magnetic or capacitive contact. By this simple embodiment of the sensor unit, the state of the flap element can be reliably detected.

Wenn das Identifikationselement der Konsole eine Erhebung, vorzugsweise eine längliche Feder ist und das Identifikationselementgegenstück des tragbaren elektrischen Energiespeichers eine Vertiefung, vorzugsweise eine längliche Nut ist, oder umgekehrt, wird eine einfache mechanische Kompatibilitätsprüfung geschaffen.If the identification element of the console is an elevation, preferably an elongate spring, and the identification element counterpart of the portable electrical energy store is a depression, preferably an elongate groove, or vice versa, a simple mechanical compatibility test is provided.

Bevorzugterweise weist der Wechselautomat eine Prüfeinheit zur Überprüfung zumindest des Ladezustands des tragbaren elektrischen Energiespeichers einer Konsole auf, vorzugsweise zur Überprüfung des Ladezustands und des Alterungszustands. Dadurch ist es möglich, einem Benutzer im Tausch gegen seinen entladenen Energiespeicher sowohl einen vollständig geladenen, als auch einen Energiespeicher ähnlicher Kapazität auszuhändigen.Preferably, the change machine on a test unit for checking at least the state of charge of the portable electric energy storage of a console, preferably for checking the state of charge and the aging state. This makes it possible to give a user in exchange for his discharged energy storage both a fully charged, as well as an energy storage of similar capacity.

Vorteilhafterweise weist jede Konsole zumindest einen zweiten Kontaktpunkt auf und der tragbare elektrische Energiespeicher weist zumindest einen zweiten Gegenkontaktpunkt auf, wobei der zumindest eine zweite Kontaktpunkt der Konsole zur Kompatibilitätsprüfung mit dem zumindest einen zweiten Gegenkontaktpunkt des tragbaren elektrischen Energiespeichers zusammenwirkt, wobei der zweite Kontaktpunkt der Konsole vorzugsweise ein Stecker einer elektrischen Steckverbindung ist und der zweite Gegenkontaktpunkt des tragbaren elektrischen Energiespeichers eine Buchse der elektrischen Steckverbindung ist, oder umgekehrt, wobei die elektrische Steckverbindung vorzugsweise eine USB-Steckverbindung ist, besonders bevorzugt eine USB-Steckverbindung des Typs Mini oder Micro ist. Dadurch kann einerseits eine weitere Form der Kompatibilitätsprüfung geschaffen werden und andererseits kann eine zusätzliche Lademöglichkeit für den Benutzer geschaffen werden.Advantageously, each console has at least one second contact point and the portable electrical energy store has at least one second mating contact point, wherein the at least one second contact point of the console for compatibility testing with the at least one second mating contact point of the portable electrical energy storage cooperates, wherein the second contact point of the console is preferably a plug of an electrical connector and the second mating contact point of the portable electrical energy storage is a socket of the electrical connector, or vice versa, wherein the electrical connector is preferably a USB connector, more preferably a USB connector of the type Mini or Micro. As a result, on the one hand, a further form of the compatibility check can be created and, on the other hand, an additional charging possibility for the user can be created.

Es ist vorteilhaft, wenn der Wechselautomat eine Diagnoseschnittstelle zur Diagnose der ordnungsgemäßen Funktion des Wechselsystems aufweist, vorzugsweise eine Fern-Diagnoseschnittstelle zur Fern-Diagnose der ordnungsgemäßen Funktion des Wechselsystems. Dadurch kann die Funktion des Wechselsystems auch über eine örtliche Distanz überprüft werden und es muss keine Kontrolle vor Ort durchgeführt werden.It is advantageous if the change machine has a diagnostic interface for diagnosing the proper functioning of the change system, preferably a remote diagnostic interface for remote diagnosis of the proper function of the change system. As a result, the function of the change system can also be checked over a local distance and no on-site check must be carried out.

Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zeigen. Dabei zeigt

  • Fig.1 eine Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Wechselsystems,
  • Fig.2 eine teilweise aufgebrochene Ansicht einer Ausgestaltung eines Konsolenmoduls.
The subject invention will be described below with reference to the Figures 1 and 2 explained in more detail, the exemplary, schematic and not limiting advantageous embodiments of the invention show. It shows
  • Fig.1 an embodiment of the exchange system according to the invention,
  • Fig.2 a partially broken view of an embodiment of a console module.

In Fig.1 ist das erfindungsgemäße Wechselsystem in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Dabei weist das Wechselsystem 1 einen Wechselautomaten 2 und eine Vielzahl von tragbaren elektrischen Energiespeichern 3 einer definierten Bauart auf. Die, vorzugsweise vollständig, geladenen tragbaren elektrischen Energiespeicher 3" sind dabei in Konsolen 4 angeordnet, welche wiederum an zumindest einem Konsolenmodul 5, vorzugsweise an mehreren Konsolenmodulen 5 angeordnet sind. Ein Konsolenmodul 5 umfasst dabei zumindest zwei Konsolen 4, wobei zumindest eine Konsole 4 davon frei zur Aufnahme eines Energiespeichers 3 ist. Zum Tausch eines entladenen tragbaren elektrischen Energiespeichers 3' gegen einen vollständig geladenen tragbaren elektrischen Energiespeichers 3" ist zumindest ein Konsolenmodul 5 mit zumindest zwei Konsolen 4 erforderlich, wobei eine Konsole 4 leer ist und eine Konsole 4 voll ist, d.h. mit einem vorzugsweise vollständig geladenen tragbaren elektrischen Energiespeicher 3" befüllt ist. Vorzugsweise sind aber an einem Konsolenmodul 5 mehr als zwei Konsolen 4 angeordnet und es können je nach Einsatzgebiet und zu erwartender Kundenfrequenz mehrere Konsolenmodule 5 in einem Wechselautomaten 2 angeordnet sein. Vorteilhafterweise sind die Konsolenmodule 5 so dimensioniert, dass sie in das Gehäuse eines definierten Automaten implementiert werden können, wobei das zumindest eine Konsolenmodul 5 eine Mehrzahl von Konsolen 4 aufweist, sodass der verfügbare Platz im Wechselautomaten 2 bestmöglich ausgenutzt wird. Vorteilhafterweise ist das zumindest eine Konsolenmodul 5 als vertikales Konsolenmodul mit zumindest zehn übereinander angeordneten Konsolen 4 oder als horizontales Konsolenmodul mit zumindest fünf nebeneinander angeordneten Konsolen 4 ausgebildet. Allgemein sind die Konsolen 4 eines Konsolenmoduls matrixförmig, mit einer Anzahl von Reihen und einer Anzahl von Spalten von Konsolen 4, angeordnet. Je nach verfügbarem Platz in einem Wechselautomaten 2 und je nach gewünschter Anzahl von zur Verfügung gestellter tragbarer elektrischer Energiespeicher 3 können mehrere solcher Konsolenmodule 5 nebeneinander und/oder übereinander im Wechselautomaten 2 angeordnet werden.In Fig.1 the exchange system according to the invention is shown in a preferred embodiment. In this case, the change system 1 has a change machine 2 and a plurality of portable electrical energy storage devices 3 of a defined type. The, preferably completely, charged portable electrical energy stores 3 "are arranged in consoles 4, which in turn are arranged on at least one console module 5, preferably on a plurality of console modules 5. A console module 5 comprises at least two consoles 4, wherein at least one console 4 thereof is free to receive an energy storage 3. To exchange a discharged portable electric energy storage 3 'against a fully charged portable electric energy storage 3 "at least one console module 5 with at least two consoles 4 is required, a console 4 is empty and a console 4 is full that is, is filled with a preferably fully charged portable electric energy storage 3 ", but more than two consoles 4 are arranged on a console module 5, and depending on the area of use and the expected customer frequency, several console modules 5 can be arranged in a change machine 2. Vorte ilhafterweise the console modules 5 are dimensioned so that they can be implemented in the housing of a defined machine, wherein the at least one console module 5 has a plurality of consoles 4, so that the available space in the automatic change machine 2 is used optimally. Advantageously, that is at least a console module 5 is designed as a vertical console module with at least ten superposed consoles 4 or as a horizontal console module with at least five adjacent consoles 4. Generally, the consoles 4 of a console module are arranged in a matrix, with a number of rows and a number of columns of consoles 4. Depending on the available space in a change machine 2 and depending on the desired number of provided portable electrical energy storage 3, several such console modules 5 can be arranged side by side and / or one above the other in the change machine 2.

Beispielsweise kann es Plätze mit geringer zu erwartender Kundenfrequenz geben, an denen es gewünscht ist, eine geringe Anzahl tragbarer elektrischer Energiespeicher 3 anzubieten und Plätze mit hoher zu erwartender Kundenfrequenz, an denen eine hohe Anzahl tragbarer elektrischer Energiespeicher 3 angeboten werden soll. Im Falle geringer zu erwartender Kundenfrequenz kann es z.B. ausreichend sein nur ein oder zwei Konsolenmodule 5 im Wechselautomaten 2 anzuordnen. Im Falle hoher zu erwartender Kundenfrequenz kann ein Wechselautomat 2 mit einer höheren oder der maximalen Anzahl von Konsolenmodulen 5 bestückt werden. Gegebenenfalls können jederzeit Konsolenmodule 5 nachgerüstet werden oder entfernt werde, um einer veränderten Kundenfrequenz gerecht zu werden.For example, there may be places with low expected customer frequency at which it is desired to offer a small number of portable electrical energy storage 3 and places with high expected customer frequency at which a large number of portable electrical energy storage 3 is to be offered. In the case of low expected customer frequency, e.g. be sufficient only one or two console modules 5 in the change machine 2 to order. In the case of high expected customer frequency, a change machine 2 can be equipped with a higher or the maximum number of console modules 5. If necessary, console modules 5 can be retrofitted or removed at any time in order to cope with a changed customer frequency.

Über eine Konsolenöffnung 6, die einer Konsole 4 zugeordnet ist, kann ein vollständig geladener tragbarer elektrischer Energiespeicher 3" von einem Benutzer 30 aus einer befüllten Konsole 4 entnommen werden oder ein entladener tragbarer elektrischer Energiespeicher 3' von einem Benutzer 30 in eine leere Konsole 4 eingeführt werden.Through a console opening 6, which is associated with a console 4, a fully charged portable electrical energy storage 3 "can be removed from a user 30 from a filled console 4 or a discharged portable electrical energy storage 3 'by a user 30 introduced into an empty console 4 become.

Zum Schutz vor Zugriff durch unbefugte Benutzer, zum Schutz vor Vandalismus aber auch zum Schutz vor Witterungseinflüssen wie Regen, Schnee oder direkter Sonneneinstrahlung, etc. weist der Wechselautomat 2 je Konsole 4 zumindest ein Klappenelement 7 auf, mit dem die Konsolenöffnung 6 versperrbar verschlossen werden kann. Das Klappenelement 7 ist vorteilhafterweise als horizontal oder vertikal verschiebbare Klappe oder als verschwenkbare Klappe ausgeführt, es sind aber auch beliebige andere Ausführungsformen denkbar, wie z.B. Rollladen-ähnliche Klappen oder dergleichen. Das Klappenelement 7 sollte möglichst stabil sein, sodass es auch Gewalteinwirkung bis zu einem gewissen Grad standhalten kann und sollte möglichst langlebig sein. Das Klappenelement 7 könnte z.B. aus Metall wie Stahl oder Aluminium oder aus Kunststoff gefertigt sein. Das Klappenelement 7 ist vorteilhafterweise so ausgeführt, dass es selbstständig in den geschlossenen Zustand übergeht, sodass das Klappenelement 7 nach der Entnahme des vorzugsweise vollständig geladenen tragbaren elektrischen Energiespeichers 3" aus der Konsole 4 die Konsolenöffnung 6 selbstständig verschließt. Dazu kann das Klappenelement 7 z.B. als vertikal verschiebbare Klappe ausgeführt sein, die aufgrund der Schwerkraft selbsttätig schließt oder das Klappenelement 7 könnte in Form einer verschwenkbaren Tür ausgebildet sein, die beispielsweise eine Schließ-Feder aufweist.To protect against access by unauthorized users, to protect against vandalism but also to protect against the effects of weather such as rain, snow or direct sunlight, etc., the change machine 2 per console 4 at least one flap element 7, with the console opening 6 can be locked lockable , The flap element 7 is advantageously designed as a horizontally or vertically displaceable flap or as a pivotable flap, but there are also any other embodiments conceivable, such as shutter-like flaps or the like. The flap element 7 should be as stable as possible, so that it can withstand the effects of violence to a certain extent and should be as long-lasting as possible. The flap element 7 could for example be made of metal such as steel or aluminum or plastic. The flap element 7 is advantageously designed so that it automatically transitions into the closed state, so that the flap element 7 automatically closes the console opening 6 after removal of the preferably completely charged portable electrical energy store 3 "from the console 4. For this purpose, the flap element 7 can be used, for example be executed vertically displaceable flap, which automatically closes due to gravity or the flap element. 7 could be formed in the form of a pivotable door having, for example, a closing spring.

Der Wechselautomat 2 weist zudem eine Steuerungseinheit 10 und eine mit der Steuerungseinheit 10 zusammenwirkende Bezahleinheit 11, sowie zumindest eine Ladeeinheit 12 auf.The automatic change machine 2 also has a control unit 10 and a payment unit 11 cooperating with the control unit 10, as well as at least one charging unit 12.

Jedes Klappenelement 7 einer vorhandenen Konsole 4 weist zumindest eine Sensoreinheit 8 zum Überprüfen des Zustands des Klappenelements 7 und zumindest eine Betätigungseinheit 9 zum Sperren oder Entsperren des Klappenelements 7 auf. Die Sensoreinheit 8 weist vorteilhafterweise eine vorzugsweise am Klappenelement 7 angeordnete erste Sensorkomponente 8a, und eine vorzugsweise am Konsolenmodul 5 angeordnete zweite Sensorkomponente 8b. Die Sensoreinheit 8 muss geeignet sein, den Zustand des Klappenelements 7 zu erkennen, also ob das Klappenelement 7 geöffnet oder geschlossen ist. Dazu kann die Sensoreinheit 8 beliebig ausgeführt sein, beispielsweise berührend, sodass sich z.B. bei geschlossenem Klappenelement 7 die am Klappenelement 7 angeordnete erste Sensorkomponente 8a, und die am Konsolenmodul 5 angeordnete zweite Sensorkomponente 8b berühren, wobei z.B. ein elektrischer leitender Kontakt entsteht, der zur Erkennung des Zustands des Klappenelements 7 von der Steuerungseinheit 10 verarbeitet werden kann. Die Sensoreinheit 8 könnte aber auch berührungslos ausgeführt sein, beispielsweise als kapazitiver Sensor oder Magnetsensor. Die Ausführung ist für die Erfindung aber nicht entscheidend, wichtig ist nur, dass möglichst einfach und zuverlässig der Zustand des Klappenelements 7 von der Steuerungseinheit 10 erkannt werden kann.Each flap element 7 of an existing console 4 has at least one sensor unit 8 for checking the state of the flap element 7 and at least one actuating unit 9 for blocking or unlocking the flap element 7. The sensor unit 8 advantageously has a first sensor component 8a, which is preferably arranged on the flap element 7, and a second sensor component 8b, which is preferably arranged on the console module 5. The sensor unit 8 must be able to detect the state of the flap element 7, that is, whether the flap element 7 is opened or closed. For this purpose, the sensor unit 8 may be of any desired design, for example touching, so that e.g. when the flap element 7 is closed, the first sensor component 8a arranged on the flap element 7 touches the second sensor component 8b arranged on the console module 5, wherein e.g. an electrically conductive contact is formed, which can be processed by the control unit 10 to detect the condition of the flap element 7. The sensor unit 8 could also be designed without contact, for example as a capacitive sensor or magnetic sensor. However, the embodiment is not critical to the invention, it is only important that the state of the flap element 7 can be detected by the control unit 10 as simply and reliably as possible.

Mit der Betätigungseinheit 9 kann das Klappenelement 7 gesperrt oder entsperrt werden, beispielsweise kann das Klappenelement 7 z.B. vor der Entnahme eines vorzugsweise vollständig geladenen tragbaren Energiespeichers 3" aus der entsprechenden Konsole 4 von der Steuerungseinheit 10 entsperrt werden oder nach dem Einführen eines entladenen tragbaren Energiespeichers 3' in eine leere Konsole 4 und Schließen des Klappenelements 7 gesperrt werden. Die Betätigungseinheit 9 kann beliebig ausgeführt sein, sie muss jedenfalls dazu geeignet sein, das Klappenelement 7 zur Freigabe bzw. zum Verschließen der Konsolenöffnung 6 zuverlässig zu sperren bzw. zu entsperren, sodass kein unbefugter Zugriff auf die Konsole 4 und folglich einen tragbaren elektrischen Energiespeicher 3 möglich ist. Vorteilhafterweise ist die Betätigungseinheit 9 als Hubmagnet ausgeführt, es wären aber auch andere geeignete Ausführungsformen denkbar, wie z.B. mechanische Sperrmechanismen.With the operating unit 9, the flap element 7 can be locked or unlocked, for example, the flap element 7, e.g. prior to removal of a preferably fully charged portable energy storage 3 "from the corresponding console 4 are unlocked by the control unit 10 or locked after insertion of a discharged portable energy storage 3 'in an empty console 4 and closing the flap element 7. The actuator unit 9 can be arbitrary In any case, it must be capable of reliably locking or unlocking the flap element 7 for releasing or closing the console opening 6, so that no unauthorized access to the console 4 and consequently a portable electrical energy store 3 is possible the actuator unit 9 designed as a solenoid, but it would also be conceivable other suitable embodiments, such as mechanical locking mechanisms.

Die Steuerungseinheit 10 ist vorzugsweise als SPS (Speicherprogrammierbare)-Steuerung ausgeführt. Der Vorteil einer SPS-Steuerung ist, dass sie relativ einfach aufgebaut, robust und wartungsarm ist, sodass ein möglichst störungsfreier Betrieb des Wechselautomaten 2 über einen langen Zeitraum gewährleistet werden kann.The control unit 10 is preferably designed as a PLC (Programmable Logic Controller). The advantage of a PLC control is that it is relatively simple, robust and low-maintenance, so that a trouble-free operation of the change machine 2 can be ensured over a long period of time.

Die Bezahleinheit 11 ist zumindest als Bargeld-Bezahleinheit 11a ausgeführt, bevorzugterweise aber als Bargeld-Bezahleinheit 11a und als Bargeldlos-Bezahleinheit 11b oder nur als Bargeldlos-Bezahleinheit 11b. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist aber zusätzlich zur Bargeld-Bezahleinheit 11a eine Bargeldlos-Bezahleinheit 11b am Wechselautomat 2 angeordnet. Für einen bargeldlosen Bezahlvorgang können z.B. EC-Karten, Kreditkarten verwendet werden. Es wäre aber auch denkbar z.B. eine eigene Mitgliedskarte für das Wechselsystem 1 bereitzustellen, die beispielsweise mit einem Guthaben aufgeladen werden kann, oder in anderer Art und Weise zum Tausch eines tragbaren elektrischen Energiespeichers 3 berechtigt, z.B. durch eine Vertragsbindung.The payment unit 11 is embodied at least as a cash payment unit 11a, but preferably as a cash payment unit 11a and as a cashless payment unit 11b or only as a cashless payment unit 11b. According to a particularly preferred embodiment, however, in addition to the cash payment unit 11a, a cashless payment unit 11b is arranged at the automatic exchange machine 2. For a cashless payment process, e.g. Debit cards, credit cards are used. It would also be conceivable, e.g. to provide a separate membership card for the exchange system 1, which may for example be loaded with a credit, or otherwise entitled to exchange a portable electric energy storage 3, e.g. through a contract bond.

Die Ladeeinheit 12 des Wechselautomatens 2 muss geeignet sein, zumindest einen tragbaren elektrischen Energiespeicher 3 in vorzugsweise möglichst kurzer Zeit vollständig zu laden. Vorteilhafterweise ist die Ladeeinheit 12 aber so ausgestaltet, dass sie gleichzeitig eine Vielzahl von tragbaren elektrischen Energiespeichern 3 vollständig laden kann. Es wäre z.B. denkbar nur eine Ladeeinheit 12 am Wechselautomaten 2 anzuordnen, die geeignet ist, die maximal im Wechselautomaten 2 anordenbare Anzahl von tragbaren elektrischen Energiespeichern 3 zu laden. Es wäre aber auch denkbar, an jedem Konsolenmodul 5 eine separate Ladeeinheit 12 für den Ladevorgang der tragbaren elektrischen Energiespeicher 3 des entsprechenden Konsolenmoduls 5 anzuordnen oder auch eine Ladeeinheit 12 je Konsole 4 vorzusehen. Die genaue Ausgestaltung ist für die Erfindung aber nicht maßgebend, wichtig ist nur, dass alle im Wechselautomaten 2 angeordneten tragbaren elektrischen Energiespeicher 3, vorzugsweise gleichzeitig und/oder in möglichst kurzer Zeit, vollständig geladen werden können.The loading unit 12 of the change machine 2 must be suitable for completely charging at least one portable electric energy store 3 in a preferably shortest possible time. Advantageously, however, the charging unit 12 is designed such that it can simultaneously charge a large number of portable electrical energy storage devices 3. It would be e.g. it is conceivable to arrange only one loading unit 12 on the automatic change machine 2, which is suitable for loading the maximum number of portable electrical energy stores 3 that can be arranged in the automatic change machine 2. It would also be conceivable to arrange on each console module 5 a separate charging unit 12 for the charging process of the portable electrical energy storage 3 of the corresponding console module 5 or to provide a charging unit 12 per console 4. However, the exact configuration is not decisive for the invention, it is only important that all the portable electric energy storage 3 arranged in the automatic change machine 2 can be fully charged, preferably simultaneously and / or in the shortest possible time.

Vorteilhafterweise weist der Wechselautomat 2 zusätzlich eine Prüfeinheit 17 zur Überprüfung zumindest des Ladezustands (state of charge - SOC) des tragbaren elektrischen Energiespeichers 3 auf, vorzugsweise zur Überprüfung des Ladezustands (SOC) und des Alterungszustands (state of health - SOH) des tragbaren elektrischen Energiespeichers 3. Die Prüfeinheit 17 kann im einfachsten Fall z.B. ein Messgerät zur Messung von Strom und Spannung des tragbaren elektrischen Energiespeichers 3 sein. Beispielsweise können zur Ermittlung bzw. Beurteilung des SOC bzw. des SOH die Messwerte mit in der Steuerungseinheit 10 hinterlegten Referenzwerten verglichen werden. Dadurch kann gewährleistet werden, dass der Benutzer 30 immer einen ausreichend geladenen tragbaren elektrischen Energiespeicher 3" erhält. Insbesondere könnte durch die Ermittlung des Alterungszustands (SOH) dem Benutzer 30 aber z.B. auch ein vollständig geladener tragbarer elektrischer Energiespeicher 3" ausgegeben werden, der bzgl. der Kapazität bzw. des Alterungszustandes (SOH) ungefähr dem zurückgegebenen entladenen tragbaren elektrischen Energiespeicher 3' entspricht. Dadurch könnte z.B. vermieden werden, dass ein Benutzer 30 einen entladenen aber neuwertigen tragbaren elektrischen Energiespeicher 3' hoher Kapazität zurückgibt und dafür einen zwar vollständig geladenen tragbaren elektrischen Energiespeicher 3" erhält, der aber aufgrund des Alterungszustands (SOH) eine geringere Kapazität aufweist, was wegen der verminderten Leistungsfähigkeit unter Umständen zu Unzufriedenheit des Benutzers 30 führen würde.Advantageously, the change machine 2 additionally has a test unit 17 for checking at least the state of charge (SOC) of the portable electrical energy store 3, preferably for checking the state of charge (SOC) and the state of health (SOH) of the portable electrical energy store 3. The test unit 17 may be in the simplest case, for example, a meter for measuring current and voltage of the portable electric energy storage device 3. For example, to determine or evaluate the SOC or the SOH, the measured values can be compared with reference values stored in the control unit 10. In this way, it can be ensured that the user 30 always receives a sufficiently charged portable electrical energy store 3. In particular, by determining the state of aging (SOH), it would be possible for the user 30 to output a fully charged, portable electrical energy store 3 "which has the same function. the capacity or state of aging (SOH) approximately corresponds to the returned discharged portable electric energy storage 3 '. As a result, it could be avoided, for example, that a user 30 returns a discharged but new portable electrical energy storage 3 'of high capacity and for a fully charged portable electrical energy storage 3 "receives, but due to the state of aging (SOH) has a lower capacity, which might lead to dissatisfaction of the user 30 due to the reduced performance.

Der Ladevorgang bzw. Prüfvorgang wird von der Steuerungseinheit 10 überwacht und gesteuert und kann über einen an der Konsole 4 angeordneten ersten Kontaktpunkt 13 erfolgen, der mit einem am tragbaren elektrischen Energiespeicher 3 angeordneten ersten Gegenkontaktpunkt 14 zusammenwirkt. Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist der erste Kontaktpunkt 13 der Konsole ein Stecker einer elektrischen Steckverbindung und der erste Gegenkontaktpunkt 14 des tragbaren elektrischen Energiespeichers 3 ist eine Buchse der elektrischen Steckverbindung, oder umgekehrt. Bevorzugterweise ist die elektrische Steckverbindung als USB-Steckverbindung, besonders bevorzugt als USB-Steckverbindung des Typs-A ausgeführt. USB-Steckverbindungen sind Standard-Komponenten und sind sehr weit verbreitet, z.B. weisen viele tragbare elektronische Geräte wie Laptops, Tablet-Computer aber auch Smartphones USB-Anschlüsse zur Datenübertragung aber auch zum Laden der eingebauten Akkus auf. Aufgrund der weiten Verbreitung insbesondere von USB-Buchsen bzw. -Anschlüssen sind auch die entsprechenden Lade- bzw. Übertragungskabel weit verbreitet, welche natürlich auch mit dem tragbaren elektrischen Energiespeicher 3 kompatibel sind. Der tragbare elektrische Energiespeicher 3 kann also vorteilhafterweise über den daran angeordneten ersten Gegenkontaktpunkt 14, der vorzugsweise als USB-Buchse ausgebildet ist, auch außerhalb des Wechselautomaten 2 geladen werden, insbesondere aber zum Laden tragbarer elektronischer Geräte über die USB-Steckverbindung verwendet werden. Natürlich ist das nur beispielhaft und es könnten natürlich auch beliebige andere geeignete Kontaktierungsarten zum Laden des tragbaren elektrischen Energiespeichers 3 verwendet werden. Denkbar wären z.B. andere herstellerspezifische Steckverbindungen, aber auch berührungsloses Laden beispielsweise durch Induktion.The charging process or checking process is monitored and controlled by the control unit 10 and can take place via a first contact point 13 arranged on the console 4, which interacts with a first counter-contact point 14 arranged on the portable electrical energy store 3. According to a preferred embodiment, the first contact point 13 of the console is a plug of an electrical connector and the first mating contact point 14 of the portable electrical energy storage device 3 is a socket of the electrical connector, or vice versa. Preferably, the electrical connector is designed as a USB connector, particularly preferably as a USB connector of type-A. USB connectors are standard components and are very widely used, e.g. many portable electronic devices such as laptops, tablet computers but also smartphones have USB ports for data transfer as well as for charging the built-in batteries. Due to the widespread use of USB sockets and connectors in particular, the corresponding charging and transmission cables are also widely used, which of course are also compatible with the portable electrical energy storage device 3. The portable electric energy storage 3 can thus advantageously via the arranged thereon first mating contact point 14, which is preferably designed as a USB socket, are also loaded outside the exchange machine 2, but in particular be used for charging portable electronic devices via the USB connector. Of course, this is only an example and of course any other suitable types of contacting could be used to charge the portable electric energy storage device 3. Conceivably, e.g. other manufacturer-specific plug-in connections, but also non-contact charging, for example by induction.

Zusätzlich ist an der Konsole 4 zumindest ein Identifikationselement 15 angeordnet, das mit zumindest einem am tragbaren elektrischen Energiespeicher 3 angeordneten Identifikationselementgegenstück 16 zur Kompatibilitätsprüfung des tragbaren elektrischen Energiespeichers 3 zusammenwirkt. Vorzugsweise erfolgt die Prüfung der Kompatibilität mechanisch, beispielsweise indem das Identifikationselement 15 der Konsole 4 als eine Erhebung und das Identifikationselementgegenstück 16 des tragbaren elektrischen Energiespeichers 3 als eine Vertiefung, oder umgekehrt, ausgeführt ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Identifikationselement 15 der Konsole 4 eine längliche Feder und das Identifikationselementgegenstück 16 des tragbaren elektrischen Energiespeichers 3 ist eine längliche Nut. Durch das Zusammenwirken des Identifikationselements 15 der Konsole 4 mit dem Identifikationselementgegenstück 16 des tragbaren elektrischen Energiespeichers 3, sowie dem Zusammenwirken des ersten Kontaktpunkts 13 der Konsole 4 mit dem ersten Gegenkontaktpunkt 14 des tragbaren elektrischen Energiespeichers 3 wird gewährleistet, dass nur kompatible tragbare elektrische Energiespeicher 3 der einen definierten Bauart des Wechselsystems 1 verwendet werden können. Es wäre natürlich denkbar, mehrere Identifikationselemente 15 an der Konsole 4 und mehrere damit zusammenwirkende Identifikationselementgegenstücke 16 am tragbaren elektrischen Energiespeicher 3 zur Verstärkung der Unterscheidungsmerkmale von anderen, nicht für den Wechsel im Wechselsystem 1 vorgesehenen tragbaren elektrischen Energiespeicher 3 anzuordnen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind das Identifikationselement 15 der Konsole 4 und das damit zusammenwirkende Identifikationselementgegenstück 16 des tragbaren elektrischen Energiespeichers 3 zwar als mechanisch koppelbare Nut-Feder-Verbindung ausgeführt, es wäre aber natürlich auch eine andere Form der Kompatibilitätsprüfung denkbar, beispielweise über eine Identifikation eines kompatiblen tragbaren elektrischen Energiespeichers 3 mittels Sensoren wie z.B. NFC-, RFID-Sensoren oder dergleichen.In addition, at least one identification element 15 is arranged on the console 4, which interacts with at least one identification element counterpart 16 arranged on the portable electrical energy store 3 for compatibility testing of the portable electrical energy store 3. The compatibility check is preferably carried out mechanically, for example by designing the identification element 15 of the console 4 as an elevation and the identification element counterpart 16 of the portable electrical energy store 3 as a depression, or vice versa. According to a preferred embodiment, the identification element 15 of the console 4 is an elongated spring and the identification element counterpart 16 of the portable electrical energy storage device 3 is an elongate groove. Through the interaction of the identification element 15 of the console 4 with the identification element counterpart 16 of the portable electrical energy storage 3, and the Cooperation of the first contact point 13 of the console 4 with the first mating contact point 14 of the portable electrical energy storage device 3 ensures that only compatible portable electrical energy storage 3 of a defined type of exchange system 1 can be used. It would of course be conceivable to arrange a plurality of identification elements 15 on the console 4 and several cooperating identification element counterparts 16 on the portable electrical energy storage 3 for amplifying the distinguishing features of other, not intended for the change in the exchange system 1 portable electric energy storage 3. In the illustrated embodiment, the identification element 15 of the console 4 and the cooperating Identifikationselementgegenstück 16 of the portable electric energy storage device 3 are designed as a mechanically coupled tongue and groove connection, but it would of course be another form of compatibility check conceivable, for example via an identification of a compatible portable electric energy storage device 3 by means of sensors such as NFC, RFID sensors or the like.

Vorteilhafterweise ist in der Konsole 4 zumindest ein zweiter Kontaktpunkt 18 angeordnet, der mit zumindest einem zweiten Gegenkontaktpunkt 19 des tragbaren elektrischen Energiespeichers 3 zusammenwirkt. Vorzugsweise ist der zweite Kontaktpunkt 18 der Konsole ein Stecker einer elektrischen Steckverbindung und der zweite Gegenkontaktpunkt 19 des tragbaren elektrischen Energiespeichers 3 ist eine Buchse der elektrischen Steckverbindung, oder umgekehrt. Vorzugsweise ist die elektrische Steckverbindung als USB-Steckverbindung ausgeführt, besonders bevorzugt als USB-Steckverbindung des Typs Mini oder Micro. Einerseits wird durch die Anordnung des zweiten Kontaktpunkts 18 der Konsole und des damit zusammenwirkenden zweiten Gegenkontaktpunkts 19 des tragbaren elektrischen Energiespeichers 3 eine weitere Kompatibilitätsprüfung geschaffen, da nur solche tragbaren elektrischen Energiespeicher 3 für den Wechsel im Wechselautomat 2 verwendet werden können, die alle drei mit der Konsole 4 korrespondierenden Kompatibilitätsmerkmale aufweisen, das sind zumindest ein erster Gegenkontaktpunkt 14, zumindest ein Identifikationselementgegenstück 16 und zumindest ein zweiter Gegenkontaktpunkt 19. Dies erhöht die Sicherheit, dass nicht unberechtigterweise ein tragbarer elektrischer Energiespeicher 3 fremder Bauart im Wechselautomat 2 verwendet werden kann. Wenn beispielsweise die Verbindung des ersten Kontaktpunkts 13 und des ersten Gegenkontaktpunkts 14 als USB-Steckverbindung des Typs A und die Verbindung des zweiten Kontaktpunkt 18 und des Gegenkontaktpunkt 19 als Micro-USB-Steckverbindung ausgeführt sind, kann ein weiterer Vorteil für den Benutzer 30 geschaffen werde, indem zwei verschiedene Anschlüsse zur Verfügung gestellt werden. Dadurch kann die Benützung des tragbaren elektrischen Energiespeichers 3 flexibler gestaltet werden, da z.B. auch die bei vielen Smartphone-Typen gängigen Micro-USB Ladekabel mit dem tragbaren elektrischen Energiespeicher 3 verwendet werden können. Der Lade- und Prüfvorgang des tragbaren elektrischen Energiespeichers 3 im Wechselautomaten 2 erfolgt aber vorzugsweise nur über den ersten Kontaktpunkt 13, wobei der zweite Kontaktpunkt 18 wie beschrieben zur Kompatibilitätsprüfung verwendet wird. Es wären aber auch andere Ausgestaltungen denkbar, beispielsweise könnten für Schnellladevorgänge auch beide Kontaktpunkte 13, 18 verwendet werden oder je nach Ausgestaltung des tragbaren elektrischen Energiespeichers 3 auch mehrere erste und/oder zweite Kontaktpunkte 13, 18.Advantageously, at least one second contact point 18 is arranged in the console 4, which cooperates with at least one second mating contact point 19 of the portable electric energy storage device 3. Preferably, the second contact point 18 of the console is a plug of an electrical connector and the second mating contact point 19 of the portable electrical energy storage device 3 is a socket of the electrical connector, or vice versa. Preferably, the electrical connector is designed as a USB connector, particularly preferably as a USB connector of the mini or micro type. On the one hand is created by the arrangement of the second contact point 18 of the console and the cooperating second mating contact point 19 of the portable electrical energy storage device 3, a further compatibility check, since only such portable electric energy storage 3 can be used for changing the change machine 2, all three with the Have console 4 corresponding compatibility features, which are at least a first mating contact point 14, at least one identification element counterpart 16 and at least a second mating contact point 19. This increases the security that not unjustified, a portable electrical energy storage 3 of a different design in the change machine 2 can be used. For example, if the connection of the first contact point 13 and the first mating contact point 14 as a USB connector of type A and the connection of the second contact point 18 and the mating contact point 19 are designed as a micro-USB connector, a further advantage for the user 30 created by providing two different connections. As a result, the use of the portable electric energy storage 3 can be made more flexible, since, for example, the common with many types of smartphones Micro USB charging cable can be used with the portable electric energy storage 3. The loading and However, testing of the portable electric energy storage device 3 in the automatic change machine 2 is preferably carried out only via the first contact point 13, wherein the second contact point 18 is used as described for compatibility testing. However, other embodiments would also be conceivable, for example, both contact points 13, 18 could be used for rapid charging processes or, depending on the configuration of the portable electrical energy store 3, also a plurality of first and / or second contact points 13, 18.

Vorteilhafterweise weist der Wechselautomat 2 eine Diagnoseschnittstelle 20 zur Diagnose der ordnungsgemäßen Funktion des Wechselsystems 1 auf, vorzugsweise eine Fern-Diagnoseschnittstelle 21 zur Fern-Diagnose der ordnungsgemäßen Funktion des Wechselsystems 1. Mittels insbesondere einer Fern-Diagnoseschnittstelle 21 ist es möglich, die ordnungsgemäße Funktion des Wechselsystems 1 auch über örtliche Distanz zu überprüfen. Die Fern-Diagnoseschnittstelle 21 kann z.B. in Form einer Telekommunikationseinrichtung (B2B-Schnittstelle) ausgebildet sein. Die Telekommunikationseinrichtung kann beispielsweise in der Steuerungseinheit 10 des Wechselautomaten 2 integriert sein und ist vorteilhafterweise so ausgeführt, dass sie eine Kommunikation mit einem tragbaren elektronischen Gerät wie z.B. einem Smartphone oder Tablet-Computer ermöglicht, beispielsweise über eine geeignete Software wie z.B. einer App. Es wären aber auch andere Ausführungsformen denkbar, wie z.B. eine Kommunikation über Internet in einem lokalen Kabel-Netzwerk (LAN) oder in einem kabellosen Netzwerk (W-LAN). Grundsätzlich ist jede Ausführungsform denkbar, die es ermöglicht, das Wechselsystem 1 von der Ferne aus zu überprüfen um beispielsweise feststellen zu können, ob eine Störung des Wechselautomaten 2 vorliegt, z.B. an einzelnen Sensoreinheiten 8, Klappenelementen 7, Betätigungseinheiten 9, etc. oder ob der Wechselautomat 2 z.B. defekte tragbare elektrische Energiespeicher 3 aufweist, die ausgetauscht werden müssen.Advantageously, the change machine 2 has a diagnostic interface 20 for diagnosing the proper functioning of the change system 1, preferably a remote diagnostic interface 21 for remote diagnosis of the proper function of the change system 1. By means of a remote diagnostic interface 21 in particular, it is possible to ensure the proper functioning of the Change system 1 also over local distance to check. The remote diagnostic interface 21 may be e.g. be formed in the form of a telecommunications device (B2B interface). The telecommunication device may for example be integrated in the control unit 10 of the automatic change machine 2 and is advantageously designed to communicate with a portable electronic device such as e.g. a smart phone or tablet computer, for example via suitable software, e.g. an app. However, other embodiments would also be conceivable, such as e.g. communication via the Internet in a local cable network (LAN) or in a wireless network (W-LAN). In principle, any embodiment is conceivable which makes it possible to remotely check the change system 1 in order to be able to determine, for example, whether there is a fault in the change machine 2, e.g. on individual sensor units 8, flap elements 7, operating units 9, etc. or whether the automatic change machine 2 e.g. has defective portable electrical energy storage 3, which must be replaced.

Anhand der Fig. 1 und 2 soll das erfindungsgemäße Wechselverfahren durch einen Benutzer 30 im Detail beschrieben werden. Zuerst führt der Benutzer 30 des Wechselsystems 1 einen Bezahlvorgang über die Bezahleinheit 11 (bzw. 11a, 11b) durch, z.B. durch Einwurf von Münzen, Einführen von Geldscheinen oder bargeldlos via Mitglieds-, Kreditkarte, etc. Wenn von der Steuerungseinheit 10 ein gültiger Bezahlvorgang festgestellt wird, wird die Betätigungseinheit 9 an der zumindest einen leeren Konsole 4 betätigt, wodurch das Klappenelement 7 der Konsole 4 entsperrt und das Klappenelement 7 zum Öffnen der Konsolenöffnung 6 freigegeben wird. Nun führt der Benutzer 30 seinen mitgebrachten, entladenen tragbaren elektrischen Energiespeicher 3' in die zumindest eine leere Konsole 4 ein, wobei mittels des zumindest einen Identifikationselements 15 der Konsole 4 und des damit zusammenwirkenden zumindest einen Identifikationselementgegenstücks 16 des tragbaren elektrischen Energiespeichers 3 die Kompatibilität des einzuführenden tragbaren elektrischen Energiespeichers 3 überprüft wird. Wie in Fig.2 ersichtlich, kann nur ein tragbarer elektrischer Energiespeicher 3 in die Konsole 4 eingeführt werden, der ein Identifikationselementgegenstück 16 aufweist, das mit dem Identifikationselement 15 der Konsole korrespondiert. In der bevorzugten Ausgestaltung gemäß Fig.2 ist das Identifikationselement 15 als Feder ausgeführt und das Identifikationselementgegenstück 16 als Nut, es wäre aber natürlich auch umgekehrt möglich. Durch diese Ausführungsform wird eine Führung geschaffen, sodass nach dem vollständigen Einführen des tragbaren elektrischen Energiespeichers 3 ein ordnungsgemäßer Kontakt zwischen dem ersten Kontaktpunkt 13 der Konsole mit dem ersten Gegenkontaktpunkt 14 des tragbaren elektrischen Energiespeichers 3 hergestellt werden kann, was die Kompatibilitätsprüfung abschließt Gemäß der bevorzugten Ausgestaltungsform in Fig.2 weist die Konsole aber zusätzlich zumindest einen zweiten Kontaktpunkt 18 auf und der tragbare elektrische Energiespeicher 3 weist zumindest einen damit zusammenwirkenden zweiten Gegenkontaktpunkt 19 auf, welche nach dem vollständigen Einführen des tragbaren elektrischen Energiespeichers 3 ebenfalls in Kontakt sind, sofern der tragbare elektrische Energiespeicher 3 mit dem Wechselsystem 1 kompatibel ist. Nach dem vollständigen und ordnungsgemäßen Einführen des tragbaren elektrischen Energiespeichers 3 in die leere Konsole 4, wird ein elektrisch leitender Kontakt über die erste USB-Steckverbindung (Typ-A) hergestellt und das Klappenelement 7 geschlossen, wobei die zweite USB-Steckverbindung (Typ-Mini) wie bereits beschrieben zur weiteren Kompatibilitätsprüfung dient. Bei ordnungsgemäßem Kontakt der ersten USB-Steckverbindung überprüft die Steuerungseinheit 10, beispielsweise mittels der Prüfeinheit 17, ob ein Ladevorgang des eingeführten vorzugsweise vollständig entladenen tragbaren elektrischen Energiespeichers 3' mittels der Ladeeinheit 12 möglich bzw. notwendig ist. Die Überprüfung des Ladezustands (SOC) ist vorteilhaft, um zu gewährleisten, dass dem Benutzer 30 als Ersatz für seinen eingeführten, vorzugsweise vollständig entladenen tragbaren elektrischen Energiespeicher 3', ein vorzugsweise vollständig geladener tragbarer elektrischer Energiespeicher 3" zur Verfügung gestellt wird. Wenn zusätzlich der Alterungszustand (SOH) des eingeführten vorzugsweise vollständig entladenen tragbaren elektrischen Energiespeichers 3' festgestellt wird, kann dem Benutzer 30 ein vorzugsweise vollständig geladener tragbarer elektrischer Energiespeicher 3" zur Verfügung gestellt werden, dessen Alterungszustand (SOH) ungefähr dem Alterungszustand (SOH) des zurückgegebenen, vorzugsweise vollständig entladenen tragbaren elektrischen Energiespeicher 3' entspricht. Dadurch kann vermieden werden, dass ein Benutzer 30 einen beispielsweise neu erworbenen, aber entladenen tragbaren elektrischen Energiespeicher 3' hoher Kapazität gegen einen vollständig geladenen, aber aufgrund des höheren Alterungszustands (SOH) geringere Kapazität aufweisenden tragbaren elektrischen Energiespeicher 3" auswechselt. Diese Überprüfung kann auch die Prüfung umfassen, ob an einem entladenen tragbaren elektrischen Energiespeicher 3' eine Wartungsladung zur Verbesserung des SOH durchgeführt wird. Nach positiver Prüfung der Aufladbarkeit (d.h. auch eines ordnungsgemäßen Kontakts zwischen erstem Kontaktpunkt 13 und erstem Gegenkontaktpunkt 14) und Überprüfung des Ladezustands (SOC) sowie vorzugsweise auch des Alterungszustands (SOH), kann die Steuerungseinheit 10 über die Sensoreinheit 8 (bzw. Sensorkomponenten 8a, 8b) den Zustand des Klappenelements 7 der Konsole 4 überprüfen, in welche der vorzugsweise vollständig entladenen tragbare elektrische Energiespeicher 3' eingeführt wurde. Nach positiver Prüfung des Zustandes des Klappenelements 7, also bei vollständig geschlossenem Klappenelement 7 aktiviert die Steuerungseinheit 10 die Betätigungseinheit 9 der Konsole 4 und sperrt dadurch das Klappenelement 7 und folglich die Konsolenöffnung 6 der Konsole 4. Dadurch ist der Rückgabeprozess beendet, d.h. der Benutzer hat keinen Zugriff mehr auf seinen zurückgegebenen, vorzugsweise vollständig entladenen tragbaren elektrischen Energiespeicher 3'.Based on Fig. 1 and 2 If the exchange method according to the invention is to be described in detail by a user 30. First, the user 30 of the exchange system 1 carries out a payment process via the payment unit 11 (or 11a, 11b), eg by inserting coins, inserting banknotes or cashless via member, credit card, etc. If a valid payment transaction from the control unit 10 is determined, the actuating unit 9 is actuated on the at least one empty console 4, whereby the flap element 7 of the console 4 is unlocked and the flap element 7 is released to open the console opening 6. Now introduces the user 30 his brought, discharged portable electric energy storage 3 'in the at least one empty console 4, wherein by means of at least one identification element 15 of the console 4 and the cooperating at least one Identifikationselementgegenstücks 16 of the portable electric energy storage 3, the compatibility of the introduced portable electric energy storage 3 is checked. As in Fig.2 can be seen, only a portable electrical energy storage 3 are introduced into the console 4, which has an identification element counterpart 16 which corresponds to the identification element 15 of the console. In the preferred embodiment according to Fig.2 is the identification element 15 designed as a spring and the identification element counterpart 16 as a groove, but of course it would also be possible vice versa. By this embodiment, a guide is provided so that after the complete insertion of the portable electric energy storage 3 a proper contact between the first contact point 13 of the console can be made with the first mating contact point 14 of the portable electric energy storage 3, which completes the compatibility test According to the preferred embodiment in Fig.2 However, the console additionally has at least a second contact point 18 and the portable electrical energy storage 3 has at least one cooperating second mating contact point 19, which are also in contact after the complete introduction of the portable electrical energy storage 3, if the portable electrical energy storage 3 with the Removable system 1 is compatible. After complete and proper insertion of the portable electrical energy storage 3 in the empty console 4, an electrically conductive contact via the first USB connector (type-A) is made and the flap element 7 is closed, the second USB connector (mini-type ) as already described for further compatibility testing. Upon proper contact of the first USB connector, the control unit 10 checks, for example by means of the test unit 17, whether a charging process of the inserted preferably fully discharged portable electric energy storage 3 'is possible or necessary by means of the charging unit 12. The check of the state of charge (SOC) is advantageous in order to ensure that the user 30 is provided with a preferably completely charged portable electric energy store 3 "as a substitute for his inserted, preferably completely discharged portable electric energy store 3 ' Aging state (SOH) of the imported preferably fully discharged portable electric energy storage 3 'is determined, the user 30 can be provided a preferably fully charged portable electrical energy storage 3 "whose state of health (SOH) approximately the state of aging (SOH) of the returned, preferably completely discharged portable electric energy storage 3 'corresponds. This prevents a user 30 from exchanging a portable high capacity 3 ', for example, newly purchased but discharged, for a fully charged, but due to higher aging state (SOH) lower capacity portable electric energy storage 3 " the check comprises whether a maintenance charge for improving the SOH is carried out on a discharged portable electric energy store 3 'after a positive check of the chargeability (ie also a proper charge) Contact between the first contact point 13 and the first mating contact point 14) and checking the state of charge (SOC) and preferably also the state of aging (SOH), the control unit 10 via the sensor unit 8 (or sensor components 8a, 8b), the state of the flap element 7 of the console. 4 check in which the preferably completely discharged portable electric energy storage 3 'has been introduced. After positive examination of the state of the flap element 7, ie with the flap element 7 completely closed, the control unit 10 activates the actuating unit 9 of the console 4 and thereby blocks the flap element 7 and consequently the console opening 6 of the console 4. This completes the return process, ie the user has no access to his returned, preferably completely discharged portable electric energy storage 3 '.

Wichtig dabei ist, dass immer ausreichend geladene tragbare elektrische Energiespeicher 3" im Wechselautomaten 2 verfügbar sind. Ist dies nicht der Fall, beispielsweise bei sehr hoher Kundenfrequenz, könnte z.B. dem Benutzer signalisiert werden, sodass im Moment kein Wechselvorgang am Wechselautomaten 2 möglich ist. Es wäre aber auch denkbar, dass die Steuerungseinheit 10 überprüft, welcher tragbare elektrische Energiespeicher 3 im Wechselautomaten 2 den höchsten Ladezustand (SOC) aufweist und diesen tragbaren elektrischen Energiespeicher 3 dem Benutzer zur Verfügung stellt, auch wenn dieser nicht vollständig geladen ist. Zusätzlich könnte dem Benutzer z.B. der Ladezustand (SOC) eines oder mehrerer tragbarer elektrischer Energiespeicher 3 im Wechselautomaten 2 signalisiert werden. Vorteilhafterweise weist der Wechselautomat 2 eine Fern-Diagnoseschnittstelle 21 z.B. in Form einer Telekommunikationsschnittstelle zur Fern-Diagnose der ordnungsgemäßen Funktion des Wechselsystems 1 auf. Über diese Fern-Diagnoseschnittstelle 21 kann einerseits die grundsätzliche Funktionstüchtigkeit des Wechselsystems 1 festgestellt werden, also ob z.B. eine Fehler vorliegt, andererseits könnte damit auch laufend überprüft werden, ob genügend vollständig geladene tragbare elektrische Energiespeicher 3" im Wechselautomaten 2 verfügbar sind. Dadurch kann indirekt die Kundenfrequenz überwacht werden und es kann (können) je nach Auslastung des Wechselautomaten 2 gegebenenfalls z.B. ein oder mehrere Konsolenmodul(e) 5 ergänzt oder entfernt werden.It is important that always sufficiently charged portable electrical energy storage 3 "are available in the change machine 2. If this is not the case, for example, at very high customer frequency, for example, could be signaled to the user, so that at the moment no change operation at the change machine 2 is possible However, it would also be conceivable for the control unit 10 to check which portable electrical energy store 3 in the automatic change machine 2 has the highest state of charge (SOC) and make this portable electric energy store 3 available to the user, even if the latter is not fully charged For example, the state of charge (SOC) of one or more portable electrical energy storage devices 3 are signaled in the change machine 2. Advantageously, the automatic exchange device 2 has a remote diagnosis interface 21, for example in the form of a telecommunications interface for remote diagnosis of the proper function of the exchange system ms 1. On the one hand, the basic functionality of the change system 1 can be ascertained via this remote diagnosis interface 21, that is to say whether, for example, there is a fault, on the other hand, it could also be used to continuously check whether sufficiently fully charged portable electric energy storage 3 "is available in the change machine 2. The customer frequency can thus be indirectly monitored and it can (depending on the capacity of the change machine 2, if necessary, for example, one or several console module (s) 5 are added or removed.

Im Regelfall ist aber zumindest ein vollständig geladener tragbarer elektrischer Energiespeicher 3" im Wechselautomaten 2 vorhanden, der für den Wechsel bereitgestellt werden kann. Dazu gibt die Steuerungseinheit 10 das Klappenelement 7 einer Konsole 4 mit dem zumindest einen, vorzugsweise vollständig geladenen tragbaren elektrischen Energiespeicher 3" frei, indem die Betätigungseinheit 9 der entsprechenden Konsole 4 angesteuert wird. Der Benutzer 30 kann das Klappenelement 7 der Konsole 4 öffnen und den vorzugsweise vollständig geladenen tragbaren elektrischen Energiespeicher 3" aus der Konsole 4 durch die Konsolenöffnung 6 entnehmen. Durch die Entnahme ist wiederum eine Konsole 4 leer und damit für den nächsten Benutzer 30 zur Rückgabe bzw. zum Einführen seines vorzugsweise vollständig entladenen tragbaren elektrischen Energiespeichers 3' verfügbar und das erfindungsgemäße Wechselverfahren kann erneut durchgeführt werden.As a rule, however, at least one fully charged portable electrical energy store 3 "is present in the automatic change machine 2, which can be provided for the change, for which the control unit 10 outputs the flap element 7 of a console 4 with the at least one, preferably completely charged, portable electrical energy store 3". free by the actuator unit 9 of the corresponding console 4 is driven. The user 30 can open the flap element 7 of the console 4 and remove the preferably fully charged portable electric energy storage 3 "from the console 4 through the console opening 6. By removing again a console 4 is empty and thus for the next user 30 for returning or for introducing his preferably completely discharged portable electric energy storage 3 'available and the exchange method according to the invention can be carried out again.

Claims (13)

Wechselsystem (1) für tragbare elektrische Energiespeicher (3), vorzugsweise für tragbare elektronische Geräte, aufweisend einen Wechselautomaten (2) und eine Zahl von tragbaren elektrischen Energiespeichern (3), wobei der Wechselautomat (2) eine Mehrzahl von Konsolen (4) zur Aufnahme jeweils eines tragbaren elektrischen Energiespeichers (3), zumindest eine Ladeeinheit (12) zum Aufladen der tragbaren elektrischen Energiespeicher (3), zumindest eine Steuerungseinheit (10) zum Steuern des Wechselautomaten (2), zumindest eine Bezahleinheit (11) zum Durchführen eines Bezahlvorgangs, zumindest ein Konsolenmodul (5) mit zumindest zwei Konsolen (4) aufweist, wobei je Konsole (4) des Konsolenmoduls (5) zumindest ein Klappenelement (7), zumindest einer Sensoreinheit (8) zum Überprüfen des Zustands des Klappenelements (7) und zumindest eine Betätigungseinheit (9) zum Sperren oder Entsperren des Klappenelements (7) vorgesehen sind, wobei die Sensoreinheit (8) und die Betätigungseinheit (9) zur Freigabe oder zum Versperren einer Konsolenöffnung (6) mit der Steuerungseinheit (10) zusammenwirken, wobei die Steuerungseinheit (10) von der Bezahleinheit (11) aktiviert wird, wobei jede Konsole (4) des Konsolenmoduls (5) zumindest einen ersten Kontaktpunkt (13) aufweist und wobei in einer der zumindest zwei Konsolen (4) des Konsolenmoduls (5) ein tragbarer elektrischer Energiespeicher (3) angeordnet ist, der zumindest einen ersten Gegenkontaktpunkt (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jede Konsole (4) des Konsolenmoduls (5) zumindest ein Identifikationselement (15) aufweist und der tragbare Energiespeicher (3) zumindest ein Identifikationselementgegenstück (16) aufweist, wobei das zumindest eine Identifikationselement (15) der Konsole (4) zur Kompatibilitätsprüfung des tragbaren elektrischen Energiespeichers (3) mit dem zumindest einen Identifikationselementgegenstück (16) des tragbaren elektrischen Energiespeichers (3) zusammenwirkt und bei Kompatibilität der erste Kontaktpunkt (13) der Konsole (4) mit dem tragbaren elektrischen Energiespeicher (3) zumindest zum Laden des tragbaren elektrischen Energiespeichers (3) mit der zumindest einen Ladeeinheit (12) und mit dem zumindest einen ersten Gegenkontaktpunkt (14) des tragbaren elektrischen Energiespeichers (3) zusammenwirkt, und dass zumindest eine andere Konsole (4) des Konsolenmoduls (5) frei ist.Interchangeable system (1) for portable electrical energy storage (3), preferably for portable electronic devices, comprising a change machine (2) and a number of portable electric energy storage devices (3), wherein the automatic exchange (2) a plurality of consoles (4) for receiving in each case a portable electrical energy store (3), at least one charging unit (12) for charging the portable electrical energy store (3), at least one control unit (10) for controlling the automatic change machine (2), at least one payment unit (11) for carrying out a payment transaction, at least one console module (5) with at least two consoles (4), wherein each console (4) of the console module (5) at least one flap element (7), at least one sensor unit (8) for checking the state of the flap element (7) and at least an actuating unit (9) is provided for locking or unlocking the flap element (7), the sensor unit (8) and the actuating unit (9 ) for releasing or locking a console opening (6) with the control unit (10), wherein the control unit (10) of the payment unit (11) is activated, each console (4) of the console module (5) at least a first contact point ( 13) and wherein in one of the at least two consoles (4) of the console module (5) a portable electrical energy store (3) is arranged, which has at least a first mating contact point (14), characterized in that each console (4) of the console module (5) has at least one identification element (15) and the portable energy storage (3) at least one Identifikationselementgegenstück (16), wherein the at least one identification element (15) of the console (4) for compatibility testing of the portable electric energy storage device (3) with the at least an identification element counterpart (16) of the portable electric energy storage (3) cooperates and compatibility of ers te contact point (13) of the console (4) with the portable electrical energy storage (3) at least for charging the portable electric energy storage (3) with the at least one charging unit (12) and with the at least one first mating contact point (14) of the portable electric energy storage (3) cooperates, and that at least one other console (4) of the console module (5) is free. Wechselsystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kontaktpunkt (13) der Konsole (4) ein Stecker einer elektrischen Steckverbindung ist und der erste Gegenkontaktpunkt (14) des tragbaren elektrischen Energiespeichers (3) eine Buchse der elektrischen Steckverbindung ist, oder umgekehrt, wobei die elektrische Steckverbindung vorzugsweise eine USB-Steckverbindung ist, besonders bevorzugt eine USB-Steckverbindung des Typs-A.Changing system (1) according to claim 1, characterized in that the first contact point (13) of the console (4) is a plug of an electrical connector and the first mating contact point (14) of the portable electrical energy storage device (3) is a socket of the electrical connector, or vice versa, wherein the electrical Connector is preferably a USB connector, more preferably a USB connector type-A. Wechselsystem (1) nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Konsolenmodul (5) als vertikales Konsolenmodul mit zumindest zehn übereinander angeordneten Konsolen (4) oder als horizontales Konsolenmodul mit zumindest fünf nebeneinander angeordneten Konsolen (4) ausgebildet ist.Changing system (1) according to claim 1 to 2, characterized in that the at least one console module (5) is designed as a vertical console module with at least ten superposed consoles (4) or as a horizontal console module with at least five adjacent brackets (4). Wechselsystem (1) nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Klappenelement (7) als horizontal oder vertikal verschiebbare Klappe ausgeführt ist oder als verschwenkbare Klappe ausgeführt ist.Changing system (1) according to claim 1 to 3, characterized in that the flap element (7) is designed as a horizontally or vertically displaceable flap or is designed as a pivotable flap. Wechselsystem (1) nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinheit (9) als Hubmagnet ausgeführt ist.Changing system (1) according to claim 1 to 4, characterized in that the actuating unit (9) is designed as a solenoid. Wechselsystem (1) nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (10) als SPS-Steuerung ausgeführt ist.Changing system (1) according to claim 1 to 5, characterized in that the control unit (10) is designed as a PLC control. Wechselsystem (1) nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (8) zumindest eine erste Sensorkomponente (8a) und zumindest eine zweite Sensorkomponente (8b) aufweist, wobei die erste Sensorkomponente (8a) mit der zweiten Sensorkomponente (8b) zur Überprüfung des Zustands des Klappenelements (7) zusammenwirkt, vorzugsweise durch einen elektrischen, magnetischen oder kapazitiven Kontakt.Changing system (1) according to claim 1 to 6, characterized in that the sensor unit (8) at least a first sensor component (8a) and at least a second sensor component (8b), wherein the first sensor component (8a) with the second sensor component (8b) cooperates to check the condition of the flap element (7), preferably by an electrical, magnetic or capacitive contact. Wechselsystem (1) nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifikationselement (15) der Konsole (4) eine Erhebung, vorzugsweise eine längliche Feder ist und das Identifikationselementgegenstück (16) des tragbaren elektrischen Energiespeichers (3) eine Vertiefung, vorzugsweise eine längliche Nut ist, oder umgekehrt.Changing system (1) according to claim 1 to 7, characterized in that the identification element (15) of the console (4) is a survey, preferably an elongated spring and the identification element counterpart (16) of the portable electric energy storage (3) has a recess, preferably one elongated groove is, or vice versa. Wechselsystem (1) nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselautomat (2) eine Prüfeinheit (17) zur Überprüfung zumindest des Ladezustands des tragbaren elektrischen Energiespeichers (3) einer Konsole (4) aufweist, vorzugsweise zur Überprüfung des Ladezustands und des Alterungszustands.Changing system (1) according to claim 1 to 8, characterized in that the change machine (2) comprises a test unit (17) for checking at least the state of charge of the portable electric energy storage device (3) of a console (4), preferably for checking the state of charge and aging state. Wechselsystem (1) nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede Konsole (4) zumindest einen zweiten Kontaktpunkt (18) aufweist und der tragbare elektrische Energiespeicher (3) zumindest einen zweiten Gegenkontaktpunkt (19) aufweist, wobei der zumindest eine zweite Kontaktpunkt (18) der Konsole (4) zur Kompatibilitätsprüfung mit dem zumindest einen zweiten Gegenkontaktpunkt (19) des tragbaren elektrischen Energiespeichers (3) zusammenwirkt, wobei der zweite Kontaktpunkt (18) der Konsole (4) vorzugsweise ein Stecker einer elektrischen Steckverbindung ist und der zweite Gegenkontaktpunkt (19) des tragbaren elektrischen Energiespeichers (3) eine Buchse der elektrischen Steckverbindung ist, oder umgekehrt, wobei die elektrische Steckverbindung vorzugsweise eine USB-Steckverbindung ist, besonders bevorzugt eine USB-Steckverbindung des Typs Mini oder Micro ist.Changing system (1) according to claim 1 to 9, characterized in that each console (4) has at least one second contact point (18) and the portable electrical energy store (3) at least a second mating contact point (19), wherein the at least one second contact point (18) of the console (4) for compatibility testing with the at least one second mating contact point (19) of the portable electrical energy store (3) cooperates, wherein the second contact point (18) of the console (4) is preferably a plug of an electrical connector and the second mating contact point (19) of the portable electrical energy store (3) is a socket of the electrical plug connection, or vice versa, wherein the electrical plug connection is preferably a USB plug connection, particularly preferably a mini or micro USB plug connection. Wechselsystem (1) nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselautomat (2) eine Diagnoseschnittstelle (20) zur Diagnose der ordnungsgemäßen Funktion des Wechselsystems (1) aufweist, vorzugsweise eine Fern-Diagnoseschnittstelle (21) zur Fern-Diagnose der ordnungsgemäßen Funktion des Wechselsystems (1).Changing system (1) according to claim 1 to 10, characterized in that the change machine (2) has a diagnostic interface (20) for diagnosing the proper functioning of the exchange system (1), preferably a remote diagnostic interface (21) for remote diagnosis of the proper Function of the change system (1). Verwendung des Wechselsystems (1) nach Anspruch 1 bis 11 in einem Wechselverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass zum Wechseln eines vorzugsweise entladenen tragbaren elektrischen Energiespeichers (3') von einem Benutzer (30) zuerst der Bezahlvorgang über die Bezahleinheit (11) durchgeführt wird, worauf die Steuerungseinheit (10) die Betätigungseinheit (9) der zumindest einen leeren Konsole (4) betätigt, wodurch das Klappenelement (7) entsperrt wird und eine Konsolenöffnung (6) der zumindest einen leeren Konsole (4) freigegeben wird, worauf der vorzugsweise entladene tragbare elektrische Energiespeicher (3') vom Benutzer (30) durch die Konsolenöffnung (6) in die zumindest eine leere Konsole (4) eingeführt wird, wobei die Kompatibilität des eingeführten vorzugsweise entladenen tragbaren elektrische Energiespeichers (3') festgestellt wird, wenn das zumindest eine Identifikationselement (15) der Konsole (4) mit dem zumindest einen Identifikationselementgegenstück (16) des vorzugsweise entladenen tragbaren elektrische Energiespeichers (3') korrespondiert und wenn der zumindest eine erste Kontaktpunkt (13) der Konsole (4) mit dem zumindest einen ersten Gegenkontaktpunkt (14) des vorzugsweise entladenen tragbaren elektrische Energiespeichers (3') übereinstimmt, worauf das Klappenelement (7) geschlossen wird und die Sensoreinheit (8) den geschlossenen Zustand des Klappenelements (7) überprüft, worauf die Steuerungseinheit (10) die Betätigungseinheit (9) der Konsole (4) betätigt, wodurch das Klappenelement (7) gesperrt und die Konsolenöffnung (6) der Konsole (4) versperrt wird, worauf die Betätigungseinheit (9) einer Konsole (4) mit einem darin angeordneten, vorzugsweise vollständig geladenen tragbaren Energiespeicher (3") von der Steuerungseinheit (10) betätigt wird, wodurch dessen Klappenelement (7) entsperrt und dessen Konsolenöffnung (6) freigegeben wird, worauf der vorzugsweise vollständig geladene tragbare Energiespeicher (3") vom Benutzer (30) entnommen wird.Use of the exchange system (1) according to claim 1 to 11 in a change process, characterized in that for changing a preferably discharged portable electric energy storage (3 ') by a user (30) first the payment process on the payment unit (11) is performed, whereupon the control unit (10) actuates the actuating unit (9) of the at least one empty console (4), whereby the flap element (7) is unlocked and a console opening (6) of the at least one empty console (4) is released, whereupon the preferably unloaded portable one electrical energy storage (3 ') is introduced by the user (30) through the console opening (6) in the at least one empty console (4), wherein the compatibility of the inserted preferably discharged portable electric energy storage device (3') is determined, if the at least one Identification element (15) of the console (4) with the at least one identification element counterpart (16) of the preferential as discharged at least a first contact point (13) of the console (4) with the at least one first mating contact point (14) of the preferably discharged portable electrical energy store (3 ') matches, after which the flap element ( 7) is closed and the sensor unit (8) checks the closed state of the flap element (7), whereupon the control unit (10) actuates the actuating unit (9) of the console (4), whereby the flap element (7) is locked and the console opening (6 ) of the console (4) is blocked, whereupon the actuating unit (9) of a console (4) with a preferably fully charged portable energy storage device (3 ") is actuated by the control unit (10), whereby its flap element (7) is unlocked and the console opening (6) is released, after which the preferably fully charged portable energy storage (3 ") by the user (30) ent is taken. Verwendung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Betätigen der Betätigungseinheit (9) der Konsole (4) durch die Steuerungseinheit (10), wodurch das Klappenelement (7) der Konsole (4) gesperrt und die Konsolenöffnung (6) der Konsole (4) versperrt wird, die Steuerungseinheit (10) die Ladeeinheit (12) zum Durchführen zumindest eines Ladevorgangs des eingeführten, vorzugsweise entladenen tragbaren elektrischen Energiespeichers (3') betätigt.Use according to claim 12, characterized in that after actuation of the actuating unit (9) of the console (4) by the control unit (10), whereby the flap element (7) of the console (4) locked and the console opening (6) of the console ( 4) is blocked, the control unit (10) the loading unit (12) for performing at least one charging operation of the inserted, preferably discharged portable electric energy storage (3 ') operated.
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