助力车及其电源管理系统及管理方法与流程

本发明涉及一种助力车及其电源管理系统及管理方法。

背景技术：

助力车由于节能省力，得到了快速发展，共享经济的到来，使得助力车的发展更加迅速。但是助力车存在一些固有问题：首先，续航能力有限，断电情况下，用户体验不好；其次，电池笨重，用户拿回家充电不方便，在外充电则有较大风险(用电安全和防盗)。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种使得整车续航里程更有竞争优势的助力车电源管理系统、采用这样的电源管理系统的助力车以及管理方法。

实现本发明目的的技术方案是：首先提供助力车电源管理系统，包括电机控制器、驱动电路、电池、mcu和充电电源组件；

所述电机控制器用于驱动设置在助力车上的电机；

所述驱动电路用于驱动电机控制器；

所述电池用于为驱动电路和mcu供电，包括车载电池和移动电池；

所述mcu用于根据对车载电池和移动电池的电压采样，决定由车载电池/移动电池为驱动电路供电；

所述充电电源组件用于为车载电池充电。

助力车电源管理系统还包括两级降压电路，所述两级降压电路的一级降压电路用于将车载电池和移动电池的输出电压降压供给驱动电路，二级降压电路用于将一级降压电路的输出电压降压供给mcu。

所述充电电源组件包括太阳能板和充电模块。

所述驱动电路为两个继电器，两个继电器分别受mcu的信号控制，由车载电池/移动电池供电，控制电机控制器来驱动助力车的电机。

所述驱动电路的两个继电器与mcu之间分别设置驱动放大电路。

其次，一种助力车，包括电机、智能锁、车身和前述助力车电源管理系统，所述助力车电源管理系统为电机配置动力；所述助力车电源管理系统的mcu与智能锁通信，根据智能锁的信号开启动力输出。

最后，前述助力车的电源管理方法，太阳能板为车载电池充电的条件为：太阳能板有电，且太阳能板经充电模块的输出电压高于车载电池输出电压。

所述mcu定期扫描助力车的智能锁的开锁指令，若扫描到开锁指令，则打开助力车电源管理系统的电能输出给助力车的电机；所述mcu定期扫描助力车的智能锁的开锁指令所需电量由车载电池提供。

为车载电池和移动电池设定电压保护值；所述mcu对车载电池和移动电池持续采样，得到实时的2个电压值；若车载电池电压采样值低于车载电池保护值，则关断与车载电池连接的驱动电路的继电器；若移动电池电压采样值不低于移动电池保护值，则移动电池全功率输出。

采用了上述技术方案后，本发明具有以下的积极的效果：(1)本发明为助力车设置车载电池、移动电池和太阳能板，由于车载电池和移动电池均可供电，因此移动电池可以体积重量变小，更轻便，而太阳能板不断为车载电池充电，则更是增强了续航能力。

(2)本发明当移移动电池和车载电池共存于助力车上时，进行电源优化管理，优先使用移动电池，并由车载电池提供扫描车锁得到开锁指令的电量，分工清楚，管理合理续航能力大大增强。

(3)本发明为车载电池和移动电池设定保护值，使得管理方法更加科学合理，而且延长了电池的使用寿命。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明的原理框图。

图2为本发明的流程框图。

具体实施方式

(实施例1)

本实施例的一种助力车，包括电机、智能锁、车身和助力车电源管理系统，助力车电源管理系统为电机配置动力；助力车电源管理系统的mcu与智能锁通信，根据智能锁的信号开启动力输出。智能锁采用蓝牙通信的蓝牙锁。

见图1，本实施例的助力车电源管理系统，包括电机控制器、驱动电路、电池、mcu、充电电源组件、两级降压电路。在本实施例中充电电源组件包括太阳能板和充电模块，也可以采用其他的充电电源，比如风能等，在此充电模块主要为将太阳光能转换成电能的逆变器。

电机控制器用于驱动设置在助力车上的电机用电能转化成电机输出的动能；

驱动电路用于驱动电机控制器；具体来讲，驱动电路为两个继电器，两个继电器分别受mcu的信号控制，由车载电池/移动电池供电，控制电机控制器来驱动助力车的电机。

电池用于为驱动电路和mcu供电，包括车载电池和移动电池；车载电池作为平时常供电电池，方便用户随时储存太阳能板转化的电能，并在需要时，输出给电机控制器。移动电池作为可拆卸的电池，由用户保管和自行充电，是电机控制器的主要能量来源，在本实施例中只作动力输出。对两块电池进行一个设定，优先使用移动电池，且移动电池可以基本完全用完，为了保护电池的寿命，在本实施例中设定一个保护值，比如电量的5％，低于5％则提醒用户进行充电，如果还需要使用助力车，可以采用车载电池短暂供电。当然也可以把这个保护值设定的更低，甚至为0。而为了延长车载电池的使用寿命(车载电池不便于更换，如果过度使用，会降低使用寿命)，为车载电池也设定保护值，比如电量的80％，低于80％，则关断车载电池的动力输出。

mcu用于根据对车载电池和移动电池的电压采样，决定由车载电池/移动电池为驱动电路供电；在本实施例中，mcu为蓝牙控制芯片，型号为51822，用于与蓝牙锁进行匹配，随着开锁指令，进行电量的输出；

太阳能板和充电模块用于为车载电池充电；该太阳能板采用较大电压及功率输入，并且额定电压大于系统电池电压。为了保护车载电池，在此可以设置防反接保护电路，如果出现接反的情况，报警提示。根据实际需要选择太阳能板的数量，设置位置可以是车篮底部和侧面，也可以是车架本体上，当然也可以同时设置多块。

两级降压电路的一级降压电路用于将车载电池和移动电池的输出电压降压到15v供给驱动电路，二级降压电路用于将一级降压电路的输出电压降压到3.3v供给mcu；两级降压电路均可以采用线性稳压芯片进行稳压降压。

为了得到更稳定的驱动信号，驱动电路的两个继电器与mcu之间分别设置驱动放大电路。驱动放大电路可以采用较为简单可靠的三极管放大。

结合图1和图2，助力车电源管理方法包括以下几个关键点：

一、太阳能板为车载电池充电的条件为：太阳能板有电，且太阳能板经充电模块的输出电压(图1中a点)高于车载电池输出电压(图1中b点)。

二、mcu在待机状态下，每一分钟扫描一次助力车的智能锁的开锁指令，若扫描到开锁指令，则打开助力车电源管理系统的电能输出给助力车的电机；mcu定期扫描助力车的智能锁的开锁指令所需电量由车载电池提供。扫描时间间隔一分钟较为合适，时间过长影响用户体验，时间太短，用电量过多。

三、为车载电池和移动电池设定电压保护值；mcu对车载电池和移动电池持续采样，得到实时的2个电压值；若车载电池电压采样值低于车载电池保护值，则关断与车载电池连接的驱动电路的继电器；若移动电池电压采样值不低于移动电池保护值，则移动电池全功率输出。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。