助力自行车租赁系统及其控制方法
【专利摘要】本发明公开了助力自行车租赁系统及其控制方法，租赁系统包括站点控制器、锁车器和电动自行车；电动自行车包括电池系统和联接器；电池系统包括电池组红外通信模块和电池芯；联接器包括带充电触点的充电模块；锁车器包括充电器、控制器、锁车器红外通信模块和电控锁；充电器设有与联接器的充电模块的充电触点对应的充电触点；充电器、锁车器红外通信模块和电控锁与控制器电连接；站点控制器包括机柜和设置在机柜内部的站点MCU和充电系统；充电系统包括电源转换器，其输出端连接锁车器的充电器的输入端。本发明通过站点控制器给电动自行车充电，确保了电动自行车在公共租赁系统中的正常使用。
【专利说明】
助力自行车租赁系统及其控制方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种助力自行车租赁系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]为了打造城市低碳名片，越来越多的城市推出了公共自行车租赁系统。现有的公共自行车租赁系统使用的是普通自行车，电动自行车虽然具有骑行更轻松的特点，但由于其需要经常充电，而助力自行车长期对外租赁，技术人员难以掌握电池组的实时数据，给助力自行车的管理维护造成了不便，其次，助力自行车长期停在室外，容易出现充电接头氧化、接触不良等问题，再次，现有的充电器的输入电压都是220V，不适合作为公共自行车系统来使用。
【发明内容】
[0003]本发明的第一个目的是提供一种适合电动自行车的租赁系统，电动自行车能够得到及时充电，以确保其续航能力。
[0004]实现本发明第一个目的的技术方案是助力自行车租赁系统，包括站点控制器、锁车器和电动自行车;所述电动自行车包括电池组和联接器;所述电池系统包括电池组红外通信模块和电池芯;所述联接器包括带充电触点的充电模块;所述锁车器包括充电器、控制器、锁车器红外通信模块、电控锁和与充电器电连接的充电触点；所述充电器、锁车器红外通信模块和电控锁与控制器电连接;所述站点控制器包括机柜和设置在机柜内部的站点MCU和充电系统;所述充电系统包括电源转换器，其输出端连接锁车器的充电器的输入端。
[0005]所述电池组红外通信模块包括PCB板，以及设置在该PCB板上的霍尔感应单元、红外接收单元和红外发射单元;所述电池组还包括BMS(Battery management system,电池管理系统)控制器，所述电池芯、霍尔感应单元、红外接收单元和红外发射单元均与BMS控制器电连接。
[0006]所述BMS控制器包括主控模块、充电模块和放电模块。
[0007]所述联接器的充电模块包括两个充电触点，分别设置在联接器主体的左右两侧面上;所述电池组红外通信模块设置在联接器主体的底面上;所述锁车器的充电触点与所述联接器(32)的充电触点相对应。
[0008]所述联接器的主体内设有车辆身份识别电子标签。
[0009]所述站点控制器的机柜的侧面设置风扇，风扇下方设置导流槽，导流槽下方设置散热装置。
[0010]本发明的第二个目的是提供一种前述电动自行车租赁系统的控制方法。
[0011 ]实现本发明第二个目的的技术方案是助力自行车租赁系统的控制方法，
[0012]步骤一:站点控制器的充电系统将220v交流电转换成低压直流电，供多台锁车器充电使用；
[0013]步骤二:电动自行车的联接器插入锁车器中，联接器和锁车器二者的充电触点接触，电池组红外通信模块与锁车器红外通信模块通信；
[0014]步骤三:锁车器的控制器读取联接器内的电子标签，判断是否为电动自行车，如否则结束;如是进入步骤四；
[0015]步骤四:为电池系统充电。
[0016]所述步骤四中，锁车器的锁车器红外通信模块与电池组红外通信模块通信，得到电池芯数据，当电池芯电量达到设定电量时，控制器停止充电。
[0017]所述锁车器内还设有磁铁，电池组红外通信模块内的霍尔感应单元感应到所述磁铁后关闭电动自行车的放电模块。
[0018]采用了上述技术方案后，本发明具有以下的积极的效果:(I)本发明的锁车器和电动自行车均具有红外通信模块，使得可以通过锁车器与电动自行车的电池管理系统通信，给电动自行车充电，确保了电动自行车在公共租赁系统中的正常使用。
[0019](2)本发明的电动自行车的联接器将充电模块的两个触点分别设置在主体的左右两个侧面上，降低了因为雨水造成两个触点短接的可能性，在外形上基本与以往普通自行车使用的锁车装置相同，老式锁车器只要稍作改动就可以应用到电动助力自行车的租赁系统中，降低了改造费用和难度。
[0020](3)本发明的锁车器的结构简单巧妙，安全可靠，故障率低，可以长期稳定运行。
[0021](4)本发明的站点控制器设置充电系统，能将220V电压转化为低压输出，可以供多台锁车器充电用。
[0022](5)本发明的电动自行车的电池系统的红外通信模块结构简单、体积小、成本低，能让技术人员及时掌握电池芯数据，方便电动自行车的管理和维护；同时霍尔感应单元、红外接收单元和红外发射单元分工合作，反应灵敏，且相互间不会造成干扰，便于维修与检测。
[0023](6)本发明的电动自行车推入停车粧停好后关闭放电模块，使电动自行车在不骑行时进入省电模式，不再耗电，有效节约了能源。
[0024](7)本发明的站点控制器的机柜上设有导流槽，便于将进入机柜内部的少量雨水导向外侧，从而流出，同时机柜的整个侧面都设有挡板，能将所有部件覆盖在内，避免暴露在外。
【附图说明】
[0025]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
[0026]图1为本发明的系统结构框图。
[0027]附图中标号为:
[0028]站点控制器1、机柜11、站点MCU12、充电系统13、锁车器2、充电器21、控制器22、锁车器红外通信模块23、电控锁24电动自行车3、电池系统31、电池组红外通信模块31-1、电池芯31-2、BMS控制器31-3、联接器32、充电模块32-1。
【具体实施方式】
[0029](实施例1)
[0030]见图1，本实施例的助力自行车租赁系统，包括站点控制器1、锁车器2和电动自行车3;站点控制器I包括机柜11和设置在机柜11内部的站点MCUl 2和充电系统13;充电系统13包括整流桥堆、分流器、3个空气开关、交流电压电流表、直流电压电流表、2个互感器和电源转换器，能够将220v电流变成低压直流电，其输出端连接锁车器2的充电器21的输入端。站点控制器I的机柜11的侧面设置风扇，风扇下方设置导流槽，便于将进入机柜内部的少量雨水导向外侧，从而流出，导流槽下方设置散热装置。同时机柜11的整个侧面都设有挡板，能将所有部件覆盖在内，避免暴露在外。
[0031]锁车器2包括充电器21、控制器22、锁车器红外通信模块23、电控锁24和与充电器21电连接的充电触点和磁铁;充电器21、锁车器红外通信模块23和电控锁24与控制器22电连接。
[0032]电动自行车3包括电池系统31、联接器32和BMS控制器31-3;电池系统31包括电池组红外通信模块31-1和电池芯31-2;联接器32包括带充电触点的充电模块32-1;电池组红外通信模块31-1包括PCB板，以及设置在该PCB板上的霍尔感应单元、红外接收单元和红外发射单元；电池芯31-2、霍尔感应单元、红外接收单元和红外发射单元均与BMS控制器31-3电连接。BMS控制器31 -3包括主控模块、充电模块和放电模块。联接器32的充电模块3 2-1包括两个充电触点，分别设置在联接器32主体的左右两侧面上；电池组红外通信模块31-1设置在联接器32主体的底面上。联接器32的主体内设有车辆身份识别电子标签。
[0033]助力自行车租赁系统的控制方法为:
[0034]步骤一:站点控制器I的充电系统13将220v交流电转换成低压直流电，供多台锁车器2充电使用；
[0035]步骤二:电动自行车3的联接器32插入锁车器2中，联接器32和锁车器2二者的充电触点接触，电池组红外通信模块31-1与锁车器红外通信模块23通信；电池组红外通信模块31-1内的霍尔感应单元感应到磁铁后关闭电动自行车3的放电模块。。
[0036]步骤三:锁车器2内的控制器22读取联接器32内的电子标签，判断是否为电动自行车，如否则结束;如是进入步骤四；
[0037]步骤四:为电池系统31充电。锁车器2的锁车器红外通信模块23与电池组红外通信模块31-1通信，得到电池芯31-2数据，当电池芯31-2电量达到设定电量时，控制器22停止充电；且在锁车器2的显示屏上实时显示电动自行车的电量。
[0038]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。
【主权项】
1.助力自行车租赁系统，包括站点控制器(I)、锁车器(2)和电动自行车(3);其特征在于:所述电动自行车(3)包括电池系统(31)和联接器(32);所述电池系统(31)包括电池组红外通信模块(31-1)和电池芯(31-2);所述联接器(32)包括带充电触点的充电模块(32-1);所述锁车器(2)包括充电器(21)、控制器(22)、锁车器红外通信模块(23)、电控锁(24)和与充电器(21)电连接的充电触点;所述充电器(21)、锁车器红外通信模块(23)和电控锁(24)与控制器(22)电连接;所述站点控制器(I)包括机柜(11)和设置在机柜(11)内部的站点MCU(12)和充电系统(13);所述充电系统(13)包括电源转换器，其输出端连接锁车器(2)的充电器(21)的输入端。2.根据权利要求1所述的助力自行车租赁系统，其特征在于:所述电池组红外通信模块(31-1)包括PCB板，以及设置在该PCB板上的霍尔感应单元、红外接收单元和红外发射单元；所述电池系统(31)还包括BMS控制器(31-3)，所述电池芯(31-2)、霍尔感应单元、红外接收单元和红外发射单元均与BMS控制器(31-3)电连接。3.根据权利要求2所述的助力自行车租赁系统，其特征在于:所述BMS控制器(31-3)包括主控模块、充电模块和放电模块。4.根据权利要求3所述的助力自行车租赁系统，其特征在于:所述联接器(32)的充电模块(32-1)包括两个充电触点，分别设置在联接器(32)主体的左右两侧面上;所述电池组红外通信模块(31-1)设置在联接器(32)主体的底面上;所述锁车器(2)的充电触点与所述联接器(32)的充电触点相对应。5.根据权利要求4所述的助力自行车租赁系统，其特征在于:所述联接器(32)的主体内设有车辆身份识别电子标签。6.根据权利要求5所述的助力自行车租赁系统，其特征在于:所述站点控制器(I)的机柜(11)的侧面设置风扇，风扇下方设置导流槽，导流槽下方设置散热装置。7.如权利要求6所述的助力自行车租赁系统的控制方法，其特征在于: 步骤一:站点控制器(I)的充电系统(13)将220v交流电转换成低压直流电，供多台锁车器(2)充电使用； 步骤二:电动自行车(3)的联接器(32)插入锁车器(2)中，联接器(32)和锁车器(2)二者的充电触点接触，电池组红外模块(31-1)与锁车器红外通信模块(23)通信； 步骤三:锁车器(2)的控制器(22)读取联接器(32)内的电子标签，判断是否为电动自行车，如否则结束;如是进入步骤四； 步骤四:为电池系统(31)充电。8.根据权利要求7所述的助力自行车租赁系统的控制方法，其特征在于:所述步骤四中，锁车器(2)的锁车器红外通信模块(23)与电池组红外通信模块(31-1)通信，得到电池芯(31-2)数据，当电池芯(31-2)电量达到设定电量时，控制器(22)停止充电。9.根据权利要求8所述的助力自行车租赁系统的控制方法，其特征在于:所述锁车器(2)内还设有磁铁，电池组红外通信模块(31-1)内的霍尔感应单元感应到所述磁铁后关闭电动自行车(3)的放电模块。
【文档编号】H02J7/00GK105825591SQ201610299371
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】黄得云, 赵海华, 殷振亚, 仄伟杰, 王珏
【申请人】常州永安公共自行车系统股份有限公司