用于助力车的电气系统及助力车的制作方法

本实用新型涉及电气系统安装领域，具体地涉及用于助力车的电气系统及包含所述电气系统的助力车。

背景技术：

电助力车内部的电气系统一般包含通讯控制单元(Communication Control Unit,CCU)、电机控制中心(Motor Control Center,MCC)和电池控制系统(Battery Management System,BMS)三大部件。其中，第一部件CCU主要用于电助力车、手机APP及云平台之间的通讯，此外，还用于电助力车的其他部件(如MCC，BMS，头灯，尾灯，车锁，电池锁)的控制和通讯。CCU包含以下主要模块：蓝牙4.0通讯模块，用于和手机APP的通讯；2G或3G模块，用于和云平台通讯；以及微控制器(MCU)，用于和MCC，BMS通讯，并控制车灯，车锁和电池锁。第二部件MCC主要用于电助力车的电机控制，完成助力传感器的采样和助力算法。MCC包含以下主要模块：电机驱动H桥，主要由功率MOS管和其驱动器组成；微控制器(MCU)，用于和CCU及助力传感器通讯，完成电机控制和助力算法。电助力自行车的主要动力来自动力电池，动力电池输出动力和人体输出动力保持在一个恒定的比例上。第三部件BMS是动力电池包的管理单元，用于完成电池包的充放电管理，故障监控等功能。BMS包含以下主要模块：电量计，用于电池电容量的采样；各种传感器，包括温度，电流，电压等；微控制器(MCU)，用于电池包的充放电管理，各种传感器的采样，输出MOS管控制等。

现有技术中的上述三大部件的结构在电助力车上的具体安装位置使得整车的电气走线极其复杂，且整车及其子模块的可维护性极差，从而给整车的工业设计和机械设计带来非常大的影响。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于助力车的电气系统及包含所述电气系统的助力车，该电气系统可降低助力车的电气布线难度，提高助力车及其部件的可维护性，从而为助力车整体的工业设计和机械设计提供很大便利。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种用于助力车的电气系统，其中，所述助力车包括：座管；设置于所述座管的电池包；设置于所述座管和所述助力车的后轮之间的后平叉；以及设置于所述电池包和所述后平叉之间的接线盒。所述电气系统包括：通讯控制单元、电机控制单元以及电池控制单元，所述通讯控制单元和所述电机控制单元分别安装于所述后平叉，所述电池控制单元安装于所述电池包的顶部，且所述电机控制单元和所述电池控制单元电连接于所述通讯控制单元。

可选的，所述通讯控制单元安装于其中一个所述后平叉，所述电机控制单元安装于另一个所述后平叉。

可选的，所述通讯控制单元及所述电机控制单元通过防盗螺钉分别固定安装于所述其中一个所述后平叉及所述另一个所述后平叉。

可选的，所述通讯控制单元、所述电池控制单元以及所述电机控制单元三者之间相互连接，其中，所述通讯控制单元与所述电池控制单元之间的连线依次穿过所述其中一个所述后平叉内侧、所述接线盒内和所述电池包；所述电机控制单元与所述电池控制单元之间的连线依次穿过所述另一个所述后平叉内侧、所述接线盒内、和所述电池包。

可选的，所述接线盒用于容纳所述通讯控制单元、所述电池控制单元以及所述电机控制单元三者之间相互连接的转接头及所述助力车的电池锁。

可选的，所述通讯控制单元通过穿过所述其中一个所述后平叉内侧的连线、穿过所述其中一个所述后平叉内侧及所述接线盒的连线以及穿过所述其中一个所述后平叉内侧及所述助力车的下梁的连线分别与所述助力车的电机锁、电池锁及头灯相连接。

可选的，所述电机控制单元通过穿过所述另一个所述后平叉内侧的连线与所述助力车的电机及助力传感器相连接。

可选的，所述助力传感器包括踏频传感器。

可选的，所述通讯控制单元及所述电机控制单元分别包括各自的散热器及外壳。

可选的，所述通讯控制单元的所述散热器为所述其中一个所述后平叉，所述电机控制单元的所述散热器为所述另一个所述后平叉。

可选的，所述外壳的材质为防水材料。

可选的，所述通讯控制单元通过穿过所述助力车的后泥瓦内侧的连线与所述助力车的后尾灯相连接。

本实用新型还提供一种助力车，该助力车包含上述的电气系统。

通过上述技术方案，本实用新型创造性地通过将通讯控制单元和电机控制单元分别安装于后平叉且将电池控制单元安装于电池包的顶部，这种安装方式可降低助力车的电气布线难度，提高助力车及其部件的可维护性，从而为助力车整体的工业设计和机械设计提供很大便利。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本实用新型一种实施方式提供的用于助力车的电气系统的结构图；

图2是本实用新型一种实施方式提供的通讯控制单元的安装位置及其与电机锁、头灯之间走线的结构图；

图3是本实用新型一种实施方式提供的通讯控制单元的安装位置及其与电机控制单元、电池控制单元之间走线的结构图；

图4是本实用新型一种实施方式提供的电机控制单元的安装位置及其与电机、助力传感器之间走线的结构图；

图5是本实用新型一种实施方式提供的电机控制单元的安装位置及其与电池控制单元、通讯控制单元之间走线的结构图；

图6是本实用新型一种实施方式提供的通讯控制单元及电机控制单元的安装位置的顶视图；

图7是本实用新型一种实施方式提供的通讯控制单元及电机控制单元的安装位置的横截面剖面图。

图8是本实用新型一种实施方式提供的电机控制单元的安装位置及其与电池锁之间走线的结构图；以及

图9是本实用新型一种实施方式提供的电机控制单元的安装位置及其与后尾灯之间走线的结构图。

附图标记说明

1 通讯控制单元 2 电机控制单元

3 电池控制单元 11 左后平叉

12 右后平叉 13 电池包

14 接线盒 15 电机

16 助力传感器 17 电机锁

18 下梁 19 头灯

20 电池锁 21 后泥瓦

22 后尾灯

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

助力车主要由前轮、后轮、座管、设置于所述座管的电池包、设置于所述座管和所述后轮之间的后平叉、设置于所述电池包和所述后平叉之间的接线盒、电池、电池锁、电机、电机锁、头灯、后尾灯及后泥瓦等组成的基本部件和由CCU、MCC及BMS组成的电气系统构成。但目前市场上的助力车的电气系统的具体安装位置使得整车的电气走线极其复杂，整车及其子模块的可维护性极差。

图1是本实用新型一实施例提供的用于助力车的电气系统的结构图。如图1所示，本实用新型提供的所述电气系统可包括：通讯控制单元1、电机控制单元2以及电池控制单元3，所述通讯控制单元1和所述电机控制单元2分别安装于所述后平叉，所述电池控制单元3安装于所述电池包的顶部，且所述电机控制单元2和所述电池控制单元3电连接于所述通讯控制单元1。该电气系统中的通讯控制单元和电机控制单元分别安装于后平叉，电池控制单元安装于电池包的顶部，该种安装方法可极大地降低助力车的电气布线难度，提高助力车及其部件的可维护性，为助力车整体的工业设计和机械设计提供很大便利。

如图2所示，所述通讯控制单元1可安装于其中一个所述后平叉(如左后平叉11)上，该通讯控制单元1可为CCU。相应地，如图4所示，所述电机控制单元2可安装于另一个所述后平叉(如右后平叉12)上，该电机控制单元2可为MCC。如图3所示，所述电池控制单元3可安装于所述电池包13的顶部，该电池控制单元3可为BMS。其中，所述通讯控制单元1及所述电机控制单元2可通过防盗螺钉分别固定安装于左后平叉11及右后平叉12上，以防止这两种电气部件被盗，确保助力车的电气系统的安全性。

如图6所示，所述通讯控制单元1、所述电池控制单元3以及所述电机控制单元2三者之间相互连接，相互连接的换接头可设置于连接盒内。相应地，图7展示了所述通讯控制单元1(或所述电机控制单元2)安装在左后平叉11(或右后平叉12)上的横截面剖面图。三大电气部件之间的连线均位于后平叉的内侧(注意并非是后平叉内部)，这样的走线方式不仅便于维修人员检测各个电气部件及其之间连线的故障位置，还可减小连线被损坏的可能性。其中，所述通讯控制单元1与所述电池控制单元3之间的连线依次穿过所述左后平叉11内侧、所述接线盒14内和所述电池包13，如图3所示；所述电机控制单元2与所述电池控制单元3之间的连线依次穿过所述右后平叉12内侧、所述接线盒14内和所述电池包13，如图5所示。上述特殊的三大部件的安装位置可避免彼此之间的走线复杂或者直接暴露在部件外侧的情况，三者间的连线可直接设置在左右后平叉内侧、接线盒内及电池包内且走线距离短。

如图4所示，所述电机控制单元2可通过穿过所述右后平叉12内侧的连线与所述助力车的电机15及助力传感器16相连接，以根据从该助力传感器16处接收的数据控制所述电机15的输出。其中，所述助力传感器可包括踏频传感器。所述电机控制单元2与所述电机15及所述助力传感器16之间的走线布置简单，连线距离短，且均位于基本部件(如右后平叉)的内侧，可防止因长期暴露在外快速老化。

如图2所示，所述通讯控制单元1可通过穿过所述左后平叉11内侧的连线与所述助力车的电机锁17相连接；以及可通过穿过所述左后平叉11内侧及所述助力车的下梁18的连线与所述助力车的头灯19相连接。由于所述助力车的电池锁20布置在所述接线盒14内，所以所述通讯控制单元1可通过穿过所述左后平叉11内侧及所述接线盒14的连线与所述电池锁20相连接，如图8所示。如图9所示，所述通讯控制单元1可通过穿过所述助力车的后泥瓦21内侧的连线与所述助力车的后尾灯22相连接。所述通讯控制单元1与所述电机锁17、所述头灯19、所述电池锁20及所述后尾灯22之间的走线布置简单，连线距离短，且均位于基本部件(如左后平叉、连线盒及后泥瓦等)的内侧或内部，可防止因长期暴露在外快速老化。通过上述简单布置的走线可控制所述电机锁、所述头灯、所述电池锁及所述后尾灯的开启和关闭。

由于各个电气部件在运行的过程中，会产生大量的热量，如果某个电气部件没有良好的散热通道或者不能及时散热，会对自身的性能造成严重的影响。因此，在本实用新型中，所述通讯控制单元1及所述电机控制单元2可分别包括各自的散热器及外壳。特别地，所述通讯控制单元1可直接将所述左后平叉11作为散热器，所述电机控制单元2可直接将所述右后平叉12作为散热器。为了提高后平叉的散热效率，可将所述左、右后平叉的剖面形状设置为扁平行形状。其中，所述外壳的材质可为防水材料，该防水材料的防水等级至少为IP67等级。当然，本实施例中的后平叉的剖面形状并不限于扁平形状，其他任何有利于散热的形状均是可行的。

综上所述，本实用新型创造性地将通讯控制单元和电机控制单元分别安装于后平叉且将电池控制单元安装于电池包的顶部，这种安装方式可降低助力车的电气布线难度，提高助力车及其部件的可维护性，从而为助力车整体的工业设计和机械设计提供很大便利。

当然，本实用新型中的通讯控制单元的安装位置并不限于左后平叉，及电机控制单元的安装位置也不限于右后平叉，通讯控制单元还可安装与右后平叉，相应地，电机控制单元还可安装于左后平叉。

相应地，本实用新型还提供一种助力车，该助力车包含上述的电气系统。

当然，本实用新型并不限于上述助力车，同样也适用于任何具备电气系统的电力车。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。