人力驱动车用的控制装置、人力驱动车用的驱动单元以及人力驱动车用的电池单元的制作方法

文档序号:30618755发布日期:2022-07-02 01:49阅读:45来源:国知局
人力驱动车用的控制装置、人力驱动车用的驱动单元以及人力驱动车用的电池单元的制作方法

1.本发明涉及人力驱动车用的控制装置、人力驱动车用的驱动单元以及人力驱动车用的电池单元。


背景技术:

2.例如,专利文献1所公开的人力驱动车具备马达和向马达供给电力的电池单元。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开2011-230665号公报


技术实现要素:

6.发明要解决的问题
7.本公开的目的之一在于提供能够适当地控制马达的人力驱动车用的控制装置、人力驱动车用的驱动单元以及人力驱动车用的电池单元。
8.用于解决问题的方案
9.根据本公开的第1方面的控制装置是一种人力驱动车用的控制装置,其中,该控制装置具备第1控制部,该第1控制部用于控制设于所述人力驱动车的马达,所述第1控制部构成为:从向所述马达供给电力的至少1个电池单元获取与所述至少1个电池单元相关的第1信息,根据所述第1信息控制所述马达,所述第1信息包括如下信息中的至少一个:与所述至少1个电池单元的额定相关的信息、所述至少1个电池单元的识别信息、与所述至少1个电池单元的保护等级相关的信息、与所述至少1个电池单元所包含的电池的种类相关的信息以及与所述至少1个电池单元的个体特性相关的信息。
10.根据第1方面的控制装置,控制部能够根据从电池单元获取的第1信息控制马达,因此控制部能够适当地控制马达。
11.在根据本公开的第1方面的第2方面的控制装置中,在所述至少1个电池单元包括多个电池单元的情况下,所述第1控制部构成为:根据与所述多个电池单元的各个电池单元相对应的多个所述第1信息控制所述马达。
12.根据第2方面的控制装置,即使至少1个电池单元包括多个电池单元,控制部也能够适当地控制马达。
13.在根据本公开的第1或第2方面的第3方面的控制装置中,所述第1控制部执行如下处理中的至少一个:根据所述第1信息限制所述马达的输出的第1处理;以及根据所述第1信息解除所述马达的输出的限制的第2处理。
14.根据第3方面的控制装置,控制部根据第1信息执行第1处理和第2处理中的至少一个,因此能够变更马达的输出。
15.在根据本公开的第3方面的第4方面的控制装置中,该控制装置还具备第1存储部,
该第1存储部用于存储与所述马达的输出限制相关的第1限制信息,所述第1控制部根据所述第1限制信息执行所述第1处理。
16.根据第4方面的控制装置,控制部能够使用存储于第1存储部的第1限制信息而高效地执行第1处理。
17.在根据本公开的第4方面的第5方面的控制装置中,所述人力驱动车包括第1通知部,所述第1信息包括与所述马达的输出限制相关的第2限制信息,所述第1控制部构成为:在所述第1限制信息与所述第2限制信息不同的情况下,使所述第1通知部通知第1通知信息。
18.根据第5方面的控制装置,控制部能够唤起用户对电池单元和控制装置的组合的注意。
19.根据本公开的第6方面的控制装置是一种人力驱动车用的控制装置,其中,该控制装置包括:第1控制部,其控制设于所述人力驱动车的马达;以及第1存储部,其存储与所述马达的输出限制相关的第1限制信息,所述人力驱动车包括第1通知部和向所述马达供给电力的至少1个电池单元,所述第1控制部构成为:从所述至少1个电池单元获取与所述马达的输出限制相关的第2限制信息,在所述第1限制信息与所述第2限制信息不同的情况下,使所述第1通知部通知第1通知信息。
20.根据第6方面的控制装置,控制部能够使用存储于第1存储部的第1限制信息和从至少1个电池单元获取的第2限制信息中的至少一个适当地控制马达。根据第6方面的控制装置,控制部能够唤起用户对电池单元和控制装置的组合的注意。
21.在根据本公开的第4~第6方面中任一方面的第7方面的控制装置中,所述人力驱动车具备第2通知部和操作部,所述第1控制部构成为:在所述操作部被操作的情况下,使所述第2通知部通知所述第1限制信息。
22.根据第7方面的控制装置,用户通过对操作部进行操作,能够容易地掌握第1限制信息。
23.根据本公开的第8方面的控制装置是一种人力驱动车用的控制装置,其中,该控制装置包括:第1控制部,其控制设于所述人力驱动车的马达;以及第1存储部,其存储根据向所述马达供给电力的至少1个电池单元而被变更并且与所述马达的输出限制相关的第1限制信息,所述人力驱动车包括第2通知部和操作部,所述第1控制部构成为根据所述第1限制信息限制所述马达的输出,并且所述第1控制部构成为在所述操作部被操作的情况下,使所述第2通知部通知所述第1限制信息。
24.根据第8方面的控制装置,控制部能够根据第1限制信息适当地控制马达。根据第8方面的控制装置,用户通过对操作部进行操作,能够容易地掌握第1限制信息。
25.在根据本公开的第4~第8方面中任一方面的第9方面的控制装置中,所述人力驱动车包括第3通知部,所述第1控制部构成为:在所述第1限制信息被变更的情况下,使所述第3通知部通知预先确定的信息。
26.根据第9方面的控制装置,用户能够掌握第1限制信息的变更。
27.根据本公开的第10方面的控制装置是一种人力驱动车用的控制装置,其中,该控制装置具备:第1控制部,其控制设于所述人力驱动车的马达;以及第1存储部,其存储根据向所述马达供给电力的至少1个电池单元而被变更并且与所述马达的输出限制相关的第1
限制信息,所述人力驱动车包括第3通知部,所述第1控制部构成根据所述第1限制信息限制所述马达的输出,并且所述第1控制部构成为在所述第1限制信息被变更的情况下,使所述第3通知部通知预先确定的信息。
28.根据第10方面的控制装置,控制部能够根据第1限制信息适当地控制马达。根据第10方面的控制装置,用户能够掌握第1限制信息的变更。
29.在根据本公开的第1~第10方面中任一方面的第11方面的控制装置中,所述第1控制部构成为:从所述至少1个电池单元获取与所述至少1个电池单元相关的第2信息,根据所述第2信息限制所述马达的输出,所述第2信息包括与如下信息中的至少一个相关的信息:与从所述至少1个电池单元输出的电流相关的信息、与电池剩余量相关的信息、与电池电压相关的信息、与所述至少1个电池单元的内部温度相关的信息以及与所述至少1个电池单元的劣化等级相关的信息。
30.根据第11方面的控制装置,控制部能够进一步根据从电池单元获取的第2信息适当地控制马达。
31.在根据本公开的第1~第11方面中任一方面的第12方面的控制装置中,所述人力驱动车具备电气组件,该电气组件从所述至少1个电池单元被供给电力并且与所述马达不同,所述第1控制部构成为根据所述电气组件的功耗,限制所述马达的输出。
32.根据第12方面的控制装置,控制部能够进一步根据电气组件的功耗适当地控制马达。
33.在根据本公开的第1~第12方面中任一方面的第13方面的控制装置中,所述马达构成为对所述人力驱动车施加推进力。
34.根据第13方面的控制装置,控制部能够适当地控制对人力驱动车施加推进力的马达。
35.根据本公开的第14方面的驱动单元是一种人力驱动车用的驱动单元,其中,具备第1~第13方面中任一方面所述的人力驱动车用的控制装置以及所述马达。
36.根据第14方面的驱动单元,利用控制装置适当地控制马达。
37.根据本公开的第15方面的电池单元是一种人力驱动车用的电池单元,其中,该电池单元具备第2控制部和第2存储部,所述第2存储部构成为存储与所述电池单元的保护等级相关的信息,所述第2控制部构成为将与所述电池单元的保护等级相关的信息输出到外部。
38.根据第15方面的电池单元,能够向外部输出与电池单元的保护等级相关的信息,因此在外部的马达使用电池单元的电力的情况下,使用与保护等级相关的信息适当地控制马达。
39.发明的效果
40.本公开的人力驱动车用的控制装置、人力驱动车用的驱动单元以及人力驱动车用的电池单元能够适当地控制马达。
附图说明
41.图1是表示包括实施方式的人力驱动车用的控制装置、人力驱动车用的驱动单元以及人力驱动车用的电池单元的人力驱动车的电气结构的框图。
42.图2是由图1的第1控制部执行的、执行第1处理或者第2处理的处理的流程图。
43.图3是由图2的第1控制部执行的、使第1通知部通知第1通知信息的处理的流程图。
44.图4是由图2的第1控制部执行的、使第2通知部通知第1通知信息的处理的流程图。
45.图5是由第1变形例的第1控制部执行的、使第3通知部通知预先确定的信息的处理的流程图。
46.图6是由第2变形例的第1控制部执行的、执行第1处理或者第2处理的处理的流程图。
47.图7是表示包括第3变形例的人力驱动车用的控制装置、人力驱动车用的驱动单元以及人力驱动车用的电池单元的人力驱动车的电气结构的框图。
48.附图标记说明
49.10:人力驱动车;20:第1通知部;22:第2通知部;24:操作部;26:第3通知部;32:电气组件;40:驱动单元;42:马达;50:控制装置;52:第1控制部;54:第1存储部;60:电池单元;62:第2控制部;64:第2存储部。
具体实施方式
50.《实施方式》
51.参照图1~图4,对实施方式的人力驱动车用的驱动单元40、人力驱动车用的控制装置50以及人力驱动车用的电池单元60进行说明。人力驱动车10是至少具有1个车轮、至少能够由人力驱动力h进行驱动的交通工具。人力驱动车10例如包括山地自行车、公路自行车、城市自行车、货运自行车、手扶自行车以及斜躺自行车等各种种类的自行车。人力驱动车10所具有的车轮的数量没有限定。人力驱动车10还包括例如独轮车以及具有3个以上的车轮的交通工具。人力驱动车10并不限定于仅能够由人力驱动力h进行驱动的交通工具。人力驱动车10包括推进中不仅使用人力驱动力h,还利用电动马达的驱动力的电动自行车(e-bike)。电动自行车包括利用电动马达辅助推进的电动辅助自行车。以下,在实施方式中,以电动辅助山地自行车来说明人力驱动车10。
52.人力驱动车10包括驱动单元40。在本实施方式中,驱动单元40具备控制装置50和马达42。人力驱动车10包括电池单元60。控制装置50和电池单元60构成人力驱动车用的控制系统。驱动单元40既可以仅具备控制装置50的一部分,也可以具备控制装置50的整体。
53.马达42构成为对人力驱动车10施加推进力。马达42包括1个或者多个电动马达。电动马达例如是无刷马达。马达42构成为向从踏板到后轮的人力驱动力h的动力传递路径及前轮中的至少1个传递旋转力。从踏板到后轮的人力驱动力h的动力传递路径也包括后轮。在本实施方式中,马达42构成为:设于人力驱动车的车架,向与曲轴连接的第1旋转体传递旋转力。第1旋转体例如包括链轮、带轮或者锥齿轮。第1旋转体例如与曲轴同轴配置。第1旋转体包括前链轮。
54.马达42设于驱动单元40的机壳。机壳设于车架。驱动单元40的机壳例如以能够装卸的方式安装于车架。也可以在驱动单元40设有与马达42的输出轴连接的减速机。在本实施方式中,机壳将曲轴支承为能够旋转。在马达42与曲轴之间的动力传递路径上优选设有第3单向离合器,在使曲轴向人力驱动车10前进的方向旋转的情况下,第3单向离合器抑制曲轴的旋转力向马达42的传递。当在后轮和前轮中的至少一个设置马达42的情况下,马达
42也可以设于轮毂,与轮毂一起构成轮毂马达。
55.控制装置50具备第1控制部52。第1控制部52包括执行预先确定的控制程序的运算处理装置。第1控制部52所包含的运算处理装置例如包括cpu(central processing unit,中央处理单元)或者mpu(micro processing unit,微处理器单元)。第1控制部52所包含的运算处理装置也可以设于相互分离的多个场所。例如,也可以是:运算处理装置的一部分设于人力驱动车10,运算处理装置的另一部分设于与互联网连接的服务器。在运算处理装置设于相互分离的多个场所的情况下,运算处理装置的各部分经由无线通信装置连接为能够相互通信。第1控制部52也可以包括1个或者多个微型计算机。
56.优选的是,控制装置50还具备第1存储部54。在第1存储部54中存储有控制程序和控制处理所使用的信息。第1存储部54例如包括非易失性存储器和易失性存储器。非易失性存储器例如包括rom(read-only memory,只读存储器)、eprom(erasable programmable read only memory,可擦可编程只读存储器)、eeprom(electrically erasable programmable read-only memory,电可擦可编程只读存储器)以及闪速存储器中的至少1个。易失性存储器例如包括ram(random access memory,随机存取存储器)。
57.控制装置50优选还具备马达42的驱动电路56。驱动电路56和第1控制部52优选设于驱动单元40的机壳。驱动电路56和第1控制部52例如也可以设于同一电路基板。驱动电路56包括逆变器电路。驱动电路56控制从电池单元60向马达42供给的电力。驱动电路56经由导电线、电缆或者无线通信装置等与第1控制部52连接。驱动电路56根据来自第1控制部52的控制信号驱动马达42。
58.优选的是,人力驱动车10还包括车速传感器12、曲柄旋转传感器14以及人力驱动力检测部16中的至少一个。车速传感器12构成为检测与人力驱动车10的车速v相关的信息。在本实施方式中,车速传感器12构成为:检测与人力驱动车10的至少1个车轮的转速w相关的信息。车速传感器12例如构成为:检测设于人力驱动车10的至少1个车轮的磁体。车速传感器12例如构成为:在至少1个车轮中的1个车轮旋转1圈的期间输出预先确定的次数的检测信号。车速传感器12输出与车轮的转速w相应的信号。第1控制部52能够基于与车轮的转速w相应的信号和与车轮的周长有关的信息,计算人力驱动车10的车速v。在第1存储部54存储有与车轮的周长相关的信息。
59.车速传感器12例如包括构成舌簧开关的磁性舌簧或者霍尔元件等磁传感器。车速传感器12既可以构成为安装于人力驱动车10的车架的链撑而检测安装于后轮的磁体,也可以构成为设于前叉而检测安装于前轮的磁体。在本实施方式中,车速传感器12构成为:在车轮旋转1圈的情况下,舌簧开关检测1次磁体。
60.只要能够获取与人力驱动车10的车速v相关的信息,则车速传感器12也可以是任何结构,而不限于检测设于车轮的磁体的结构,例如既可以构成为检测设于盘式制动器的狭缝,也可以构成为包括光学传感器等,还可以构成为包括gps(global positioning system,全球定位系统)接收机。在车速传感器12包括gps接收器的情况下,第1控制部52能够根据时间和移动距离计算车速v。车速传感器12经由无线通信装置或者电缆与第1控制部52连接。
61.曲柄旋转传感器14构成为检测与曲轴的转速c相关的信息。曲柄旋转传感器14例如设于人力驱动车10的车架或者驱动单元40。曲柄旋转传感器14也可以设于驱动单元40的
机壳。曲柄旋转传感器14构成为包括输出与磁场的强度相应的信号的磁传感器。磁场的强度沿周向变化的环状的磁体设于曲轴、与曲轴联动地旋转的构件或者从曲轴到第1旋转体之间的动力传递路径。与曲轴联动地旋转的构件也可以包括马达42的输出轴。
62.曲柄旋转传感器14输出与曲轴的转速c相应的信号。例如,当在曲轴与第1旋转体之间未设置第1单向离合器的情况下,磁体也可以设于第1旋转体。只要能够获取与曲轴的转速c相关的信息,曲柄旋转传感器14也可以是任何结构,也可以不包括磁传感器而包括光学传感器、加速度传感器、陀螺仪传感器或者转矩传感器等。曲柄旋转传感器14经由无线通信装置或者电缆与第1控制部52连接。驱动单元40也可以包括曲柄旋转传感器14。
63.人力驱动力检测部16构成为检测与人力驱动力h相关的信息。人力驱动力检测部16例如设于人力驱动车10的车架、驱动单元40、曲柄或者踏板。人力驱动力检测部16也可以设于驱动单元40的机壳。人力驱动力检测部16例如包括转矩传感器。转矩传感器构成为输出与由人力驱动力h施加给曲柄的转矩相应的信号。例如当在动力传递路径设有第1单向离合器的情况下,转矩传感器优选设于比第1单向离合器靠动力传递路径的上游侧的位置。转矩传感器包括应变传感器、磁致伸缩传感器或者压力传感器等。应变传感器包括应变仪。
64.转矩传感器设于动力传递路径或者动力传递路径所包含的构件的附近。动力传递路径所包含的构件例如是曲轴、在曲轴与第1旋转体之间传递人力驱动力h的构件、曲柄臂或者踏板。人力驱动力检测部16经由无线通信装置或者电缆与第1控制部52连接。只要能够获取与人力驱动力h相关的信息,人力驱动力检测部16也可以是任何结构,例如也可以包括检测施加给踏板的压力的传感器或者检测链条的张力的传感器等。驱动单元40也可以包括人力驱动力检测部16。
65.第1控制部52控制设于人力驱动车10的马达42。第1控制部52例如根据车速v、曲柄的转速c以及人力驱动力h中的至少一个控制马达42。
66.第1控制部52例如构成为控制马达42,以使马达42的辅助等级a为预先确定的辅助等级ax。优选的是,辅助等级a包括马达42的输出相对于向人力驱动车输入的人力驱动力h的比率、马达42的输出的最大值mx以及马达42的输出降低的情况下的马达42的输出变动的抑制等级l中的至少1个。有时将马达42的辅助力相对于人力驱动力h的比率记载为辅助比率。
67.第1控制部52例如构成为控制马达42,以使马达42的辅助力相对于人力驱动力h为预先确定的比率。人力驱动力h与通过用户使曲柄旋转而产生的人力驱动车10的推进力相对应。辅助力与通过马达42旋转而产生的人力驱动车10的推进力相对应。预先确定的比率并非恒定,例如既可以根据人力驱动力h而变化,也可以根据曲轴的转速c而变化,还可以根据车速v而变化,还可以根据人力驱动力h、曲轴的转速c以及车速v中的任两者或者全部而变化。
68.在利用转矩表示人力驱动力h和辅助力的情况下,将人力驱动力h记载为人力转矩ht,将辅助力记载为辅助转矩mt。在利用功率表示人力驱动力h和辅助力的情况下,将人力驱动力h记载为人力功率hw,将辅助力记载为辅助功率mw。比率既可以是辅助转矩mt相对于人力驱动车10的人力转矩ht的转矩比率,也可以是马达42的辅助功率mw相对于人力功率hw的比率。
69.在本实施方式的驱动单元40中,曲柄不借助变速器而与第1旋转体连接,并且马达
42的输出被输入到第1旋转体。在本实施方式中,人力驱动力h与通过用户使曲柄旋转而向第1旋转体输入的驱动力相对应。在本实施方式中,辅助力与通过马达42旋转而向第1旋转体输入的驱动力相对应。在马达42的输出经由减速机向第1旋转体输入的情况下,辅助力与减速机的输出相对应。
70.当在后轮设有马达42的情况下,人力驱动力h与仅由用户驱动的后轮的输出相对应。当在后轮设有马达42的情况下,辅助力与仅由马达42驱动的后轮的输出相对应。当在前轮设有马达42的情况下,人力驱动力h与仅由用户驱动的后轮的输出相对应。当在前轮设有马达42的情况下,辅助力与仅由马达42驱动的前轮的输出相对应。
71.第1控制部52构成为控制马达42,以使辅助力为最大值mx以下。在马达42的输出被输入第1旋转体、并且通过转矩表示辅助力的情况下,第1控制部52构成为控制马达42,以使辅助转矩mt为最大值mtx以下。优选的是,最大值mtx为20nm以上200nm以下的范围的值。在马达42的输出被输入第1旋转体、并且通过功率表示辅助力的情况下,第1控制部52构成为控制马达42,以使辅助功率mw为最大值mwx以下。
72.优选的是,第1控制部52构成为能够变更马达42的输出变动的抑制等级l。马达42的输出变动的抑制等级l越大,马达42的输出的每单位时间的变化量相对于马达42的控制参数的每单位时间的变化量越减小。马达42的输出变动的抑制等级l越小,马达42的输出的每单位时间的变化量相对于马达42的控制参数的每单位时间的变化量越增加。马达42的控制参数是人力驱动力h或者曲轴的转速c。马达42的输出变动的抑制等级l与马达42的响应速度成反比。马达42的响应速度通过马达42的输出的每单位时间的变化量相对于马达42的控制参数的每单位时间的变化量来表示。若马达42的输出变动的抑制等级l增加,则马达42的响应速度减小。
73.第1控制部52例如通过滤波电路来变更抑制等级l。滤波器例如包括具有时间常数的低通滤波器。第1控制部52通过变更滤波器的时间常数来变更抑制等级l。第1控制部52也可以通过变更用于根据人力驱动力h计算马达42的输出的增益来变更抑制等级l。滤波电路例如通过在运算处理装置中执行预先确定的软件而构成。
74.电池单元60包括1个或者多个电池元件。电池元件包括充电电池。电池单元60构成为向控制装置50和马达42供给电力。在本实施方式中,电池单元60向设于人力驱动车10的全部电气部件供给电力。
75.电池单元60具备第2控制部62和第2存储部64。第2控制部62优选经由电缆或者无线通信装置与控制装置50的第1控制部52连接为能够通信。电池单元60例如能够通过电力线通信(plc;power line communication)、can(controller area network,控制局域网)或者uart(universal asynchronous receiver/transmitter,通用异步收发传输器)与第1控制部52通信。
76.优选的是,人力驱动车10具备至少1个电池接口18。人力驱动车10也可以具备多个电池接口18。电池单元60经由电池接口18与控制装置50和马达42连接。电池接口18例如包括电池保持件和连接器中的至少一个。优选的是,电池单元60以可装卸的方式设于电池接口18。电池接口18具有在连接有电池单元60的状态下分别与设于电池单元60的至少1个第1电气端子接触的至少1个第2电气端子。
77.电池接口18例如设于人力驱动车10的车架的内部、人力驱动车10的车架的外表
面、人力驱动车10的后托架以及驱动单元40的机壳中的至少一个。优选的是,电池接口18具备将电池单元60与第1控制部52电连接起来的第1连接部60a、将电池单元60与驱动电路56电连接起来的第2连接部60b。第1连接部60a和第2连接部60b与至少1个第2电气端子连接。第1控制部52和第2控制部62经由第1连接部60a连接为能够通信。电池单元60的电力经由第2连接部60b从驱动电路56供给到马达42。
78.第2控制部62包括执行预先确定的控制程序的运算处理装置。第2控制部62所包含的运算处理装置例如包括cpu或者mpu。第2控制部62所包含的运算处理装置也可以设于相互分离的多个场所。例如,也可以是,运算处理装置的一部分设于电池单元60,运算处理装置的另一部分设于与互联网连接的服务器。在运算处理装置设于相互分离的多个场所的情况下,运算处理装置的各部分经由无线通信装置连接为能够相互通信。第2控制部62也可以包括1个或者多个微型计算机。
79.在第2存储部64存储有控制程序和控制处理所使用的信息。第2存储部64例如包括非易失性存储器和易失性存储器。优选的是,第2存储部64构成为存储与电池单元60相关的第1信息。优选的是,第2存储部64构成为存储与电池单元60相关的第2信息。
80.第1信息包括如下信息中的至少一个:与至少1个电池单元60的额定相关的信息、至少1个电池单元60的识别信息、与至少1个电池单元60的保护等级相关的信息、与至少1个电池单元60所包含的电池的种类相关的信息以及与至少1个电池单元60的个体特性相关的信息。
81.与至少1个电池单元60的额定相关的信息例如包括与电池单元60的额定电流、额定电力以及额定输出中的至少一个相关的信息。例如,额定电流越小,第1控制部52越限制马达42的输出。例如,额定电力越小,第1控制部52越限制马达42的输出。例如,额定输出越小,第1控制部52越限制马达42的输出。
82.至少1个电池单元60的识别信息例如包括与电池单元60的序列号和产品名中的至少一个相关的信息。
83.与至少1个电池单元60的保护等级相关的信息是对电池单元60预先设定的信息。例如,保护等级越大,第1控制部52越降低辅助等级a。例如,保护等级越大,第1控制部52越限制马达42的输出。保护等级例如根据电池单元60的容量而分段设定。保护等级也可以按照从电池单元60供给电力的驱动单元40的种类来设定。
84.与至少1个电池单元60所包含的电池的种类相关的信息例如包括与电池的化学组成、电池的尺寸以及电池的容量中的至少一个相关的信息。例如,电池单元60的电池的尺寸越小,第1控制部52越限制马达42的输出。例如,电池单元60的电池的容量越小,第1控制部52越限制马达42的输出。
85.与至少1个电池单元60的个体特性相关的信息例如是预先针对每个电池单元60测定的值。个体特性例如包括自放电量和单电池间容量差中的至少一个。例如,自放电量越大,第1控制部52越限制马达42的输出。例如,单电池间容量差越大,第1控制部52越限制马达42的输出。
86.第2信息包括与如下信息中的至少一个相关的信息:与从至少1个电池单元60输出的电流相关的信息、与电池剩余量相关的信息、与电池电压相关的信息、与至少1个电池单元60的内部温度相关的信息以及与至少1个电池单元60的劣化等级相关的信息。
87.与从至少1个电池单元60输出的电流相关的信息例如包括与从电池单元60向马达42供给的电力的电流值相关的信息。例如,从电池单元60向马达42供给的电力的电流值越小,第1控制部52越限制马达42的输出。
88.与电池剩余量相关的信息例如包括与至少1个电池单元60的电压值和能够使用的电力量中的至少一个相关的信息。电池单元60的电压值越小,第1控制部52越限制马达42的输出。电池单元60的能够使用的电力量越小,第1控制部52越限制马达42的输出。
89.与至少1个电池单元60的内部温度相关的信息例如包括与设于至少1个电池单元60的壳体的内部的温度传感器的检测值相关的信息。例如,电池单元60的内部温度越高,第1控制部52越限制马达42的输出。
90.与至少1个电池单元60的劣化等级相关的信息例如包括与电池单元60的充电的次数、电池单元60的放电的次数、电池单元60的充电的时间、电池单元60的放电的时间以及电池单元60的制造年数中的至少一个相关的信息。例如,电池单元60的充电的次数越多,第1控制部52越限制马达42的输出。例如,电池单元60的放电的次数越多,第1控制部52越限制马达42的输出。例如,电池单元60的充电的时间越长,第1控制部52越限制马达42的输出。例如,电池单元60的放电的时间越长,第1控制部52越限制马达42的输出。例如,电池单元60的制造年数越久,第1控制部52越限制马达42的输出。
91.优选的是,第2控制部62构成为将与电池单元60相关的第1信息输出到外部。优选的是,第2控制部62构成为将与电池单元60相关的第2信息输出到外部。例如在与电池接口18连接的状态下,在第1控制部52启动后,第2控制部62将第1信息和第2信息中的至少一个发送给第1控制部52。
92.优选的是,第1控制部52构成为:从向马达42供给电力的至少1个电池单元60获取与至少1个电池单元60相关的第1信息,根据第1信息控制马达42。优选的是,第1控制部52构成为:从至少1个电池单元60获取与至少1个电池单元60相关的第2信息,根据第2信息限制马达42。
93.例如,第1控制部52构成为根据第1信息和第2信息中的至少一个控制马达42。优选的是,第1存储部54存储与马达42的输出限制相关的第1限制信息。
94.第1限制信息根据从电池单元60接收的第1信息和第2信息中的至少一个来设定。第1限制信息既可以是第1信息和第2信息中的至少一个,也可以是与辅助等级a的上限值相关的信息。在辅助等级a包括马达42的输出的最大值mx的情况下,辅助等级a的上限值包括马达42的输出转矩的最大值mtx或者马达42的功率的最大值mwx。优选的是,第1控制部52根据第1限制信息限制马达42的输出转矩的最大值mtx或者马达42的功率的最大值mwx。
95.在第1存储部54存储有第1信息、第2信息以及与辅助等级a的上限值相关的信息中的至少一个。表1至表5表示存储于第1存储部54的第1信息和与辅助等级a的上限值相关的信息的对应关系的一例。在表1至表5中,将辅助等级a设为3级,但辅助等级a既可以设为2级,也可以设为4级以上。第1辅助等级a1的马达42的输出的最大值mx比第2辅助等级a2的马达42的输出的最大值mx大。第2辅助等级a2的马达42的输出的最大值mx比第3辅助等级a3的马达42的输出的最大值mx大。
96.表1表示第1信息包括与至少1个电池单元60的额定相关的信息的情况下的第1信息与辅助等级a的对应关系的一例。在表1中,x1、x2、y1、y2、z1以及z2分别表示数字。
97.[表1]
[0098]
额定电流rc额定电力rv额定输出rx辅助等级arc≤x1rv≤y1rx≤z1辅助等级a3x1<rc≤x2y1<rv≤y2z1<rx≤z2辅助等级a2x2<rcy2<rvz2<rx辅助等级a1
[0099]
表2表示在第1信息包括至少1个电池单元60的识别信息的情况下的第1信息与辅助等级a的对应关系的一例。在表1中,x11和x21分别表示编号。
[0100]
[表2]
[0101]
序列号n产品名e辅助等级an≤x11e1辅助等级a1x11<n≤x21e2辅助等级a2x21<ne3辅助等级a3
[0102]
表3表示第1信息包括与至少1个电池单元60的保护等级相关的信息的情况下的第1信息与辅助等级a的对应关系的一例。
[0103]
[表3]
[0104]
保护等级辅助等级a1辅助等级a12辅助等级a23辅助等级a3
[0105]
表4表示第1信息包括与至少1个电池单元60所包含的电池的种类相关的信息的情况下的第1信息与辅助等级a的对应关系的一例。在表4中,g1、g2、g3、x31以及x32分别表示数字。
[0106]
[表4]
[0107]
电池的化学组成f电池的尺寸g电池的容量cb辅助等级af1g1cb≤x31辅助等级a1f2g2x31<cb≤x32辅助等级a2f3g3x32<cb辅助等级a3
[0108]
表5表示第1信息包括关于与至少1个电池单元60的个体特性相关的信息的情况下的第1信息与辅助等级a的对应关系的一例。在表5中,x41、x42、y11以及y12分别表示数字。
[0109]
[表5]
[0110]
自放电量d单电池间容量差dc辅助等级ad≤x41dc≤y11辅助等级a1x41<d≤x42y11<dc≤y12辅助等级a2x42<dy12<dc辅助等级a3
[0111]
优选的是,第1信息包括与马达42的输出限制相关的第2限制信息。第2限制信息包括如下信息中的至少一个:与至少1个电池单元60的额定相关的信息、至少1个电池单元60的识别信息、与至少1个电池单元60的保护等级相关的信息、与至少1个电池单元60所包含的电池的种类相关的信息、与至少1个电池单元60的个体特性相关的信息、以及与辅助等级
a的上限值相关的信息。
[0112]
优选的是,第2信息包括与马达42的输出限制相关的第2限制信息。第2限制信息也可以包括与如下信息中的至少一个相关的信息:与从至少1个电池单元60输出的电流相关的信息、与电池剩余量相关的信息、与电池电压相关的信息、与至少1个电池单元60的内部温度相关的信息以及与至少1个电池单元60的劣化等级相关的信息。
[0113]
第1控制部52也可以根据存储于第1存储部54的第1限制信息和第2限制信息的比较来设定第1限制信息。例如,在与第2限制信息相对应的马达42的输出的最大值mx比与存储于第1存储部54的第1限制信息相对应的马达42的输出的最大值mx小的情况下,将第2限制信息作为第1限制信息存储于第1存储部54。
[0114]
优选的是,第1控制部52根据从电池单元60获取的第1信息和第2信息中的至少一个来计算马达42的输出限制的设定值。优选的是,第1控制部52根据从电池单元60获取的第1信息和从电池单元60获取的第2信息中的至少一个所包含的全部的第2限制信息,将与最小的辅助等级a的上限值相对应的第2限制信息作为第1限制信息存储于第1存储部54。
[0115]
优选的是,在至少1个电池单元60包括多个电池单元60的情况下,第1控制部52构成为根据与多个电池单元60的各个电池单元60相对应的多个第1信息控制马达42。
[0116]
优选的是,第1控制部52构成为:根据从与第1控制部52连接的全部电池单元60输出的第1信息和第2信息中的至少一个控制马达42。优选的是,第1控制部52根据从与第1控制部52连接的全部电池单元60获取的第1信息和第2信息中的至少一个,计算马达42的输出限制的设定值。优选的是,第1控制部52根据从与第1控制部52连接的全部电池单元60获取的第1信息和从与第1控制部52连接的全部电池单元60获取的第2信息中的至少一个所包含的全部第2限制信息,将与最小的辅助等级a的上限值相对应的第2限制信息作为第1限制信息存储于第1存储部54。
[0117]
优选的是,第1控制部52执行第1处理和第2处理中的至少一个,该第1处理根据第1信息限制马达42的输出,该第2处理根据第1信息解除马达42的输出的限制。优选的是,第1控制部52根据第1限制信息执行第1处理。在执行第1处理的情况下,第1控制部52根据存储于第1存储部54的第1限制信息限制马达42的输出。在执行第2处理的情况下,第1控制部52不根据存储于第1存储部54的第1限制信息限制马达42的输出,而根据与第1限制信息不同的限制信息限制马达42的输出。与第1限制信息不同的限制信息例如根据马达42的输出特性而预先设定。
[0118]
第1限制信息例如包括与马达42的输出相关的信息。在执行第1处理的情况下,第1控制部52例如控制马达42,以避免马达42的输出为与第1限制信息相对应的马达42的输出的最大值mx以上。在执行第1处理的情况下,第1控制部52例如也可以控制马达42,以使辅助等级a为与第1限制信息相对应的辅助等级的最大值mx以下。
[0119]
参照图2,说明第1控制部52变更马达42的输出限制的处理。例如在向第1控制部52供给电力时,第1控制部52开始处理而转移至图2所示的流程图的步骤s11。在图2的流程图结束后,第1控制部52例如在预先确定的周期后重复从步骤s11起的处理,直到电力的供给停止为止。
[0120]
在步骤s11中,第1控制部52判定是否获取到第1信息和第2信息中的至少一个。在并未获取到第1信息和第2信息中的至少一个的情况下,第1控制部52结束处理。在获取到第
1信息和第2信息中的至少一个的情况下,第1控制部52转移至步骤s12。第2控制部62既可以在与第1控制部52连接的定时向第1控制部52发送第1信息和第2信息中的至少一个,也可以在预先确定的周期中向第1控制部52发送第1信息和第2信息中的至少一个。
[0121]
在步骤s12中,第1控制部52判定是否正在根据第1信息和第2信息中的至少一个而限制马达42的输出的过程中。在并非根据第1信息和第2信息中的至少一个而限制马达42的输出的过程中的情况下,第1控制部52转移至步骤s13。
[0122]
在步骤s13中,第1控制部52判定是否根据第1信息和第2信息中的至少一个限制马达42的输出。例如当与在步骤s11获取的第1信息和在步骤s11获取的第2信息中的至少一个所包含的第2限制信息相对应的马达42的输出的最大值mx比与存储于第1存储部54的第1限制信息相对应的马达42的输出的最大值mx小的情况下,第1控制部52判定为限制马达42的输出。在根据第1信息和第2信息中的至少一个限制马达42的输出的情况下,第1控制部52转移至步骤s14。
[0123]
在步骤s14中,第1控制部52执行第1处理,结束处理。第1控制部52在执行了步骤s14的处理之后,根据第1信息和第2信息中的至少一个限制马达42的输出,直到执行第2处理为止。
[0124]
当在步骤s12中正在根据第1信息和第2信息中的至少一个限制马达42的输出的情况下,第1控制部52转移至步骤s15。在步骤s15中,第1控制部52根据第1信息和第2信息中的至少一个判定是否解除马达42的输出的限制。在步骤s15中,第1控制部52在根据第1信息和第2信息中的至少一个判定为解除马达42的输出的限制的情况下,转移至步骤s16。在步骤s16中,第1控制部52执行第2处理,结束处理。
[0125]
第1控制部52当在步骤s13中判定为不根据第1信息和第2信息中的至少一个限制马达42的输出的情况下,结束处理。第1控制部52在执行了步骤s16的处理之后,不根据第1限制信息进行马达42的输出限制,直到执行第1处理为止。
[0126]
优选的是,人力驱动车10包括第1通知部20。第1通知部20例如包括显示部和发声部中的至少一个。第1通知部20所包含的显示部例如包括液晶显示面板或者有机el(electro-luminescence,电致发光)面板。第1通知部20所包含的发声部包括扬声器或者蜂鸣器。第1通知部20例如也可以包括自行车码表以及智能手机中的至少一个。优选的是,第1通知部20设于人力驱动车10的车把、人力驱动车10的管座或者人力驱动车10的车架的上部管。第1通知部20经由无线通信装置或者电缆与第1控制部52连接。
[0127]
优选的是,第1控制部52构成为:在第1限制信息与第2限制信息不同的情况下,使第1通知部20通知第1通知信息。第1控制部52例如在存储于第1存储部54的第1限制信息与第2限制信息不同的情况下,使第1通知部20通知第1通知信息。优选的是,第1通知信息包括骑行者能够掌握执行马达42的输出限制的情况的信息。在第1通知部20包括显示部的情况下,第1通知信息既可以通过图像来通知,也可以通过文字信息来通知,还可以通过颜色来通知。在第1通知部20包括发声部的情况下,第1通知信息既可以通过蜂鸣音来通知,也可以通过语音来通知。
[0128]
优选的是,第1控制部52在由于第1限制信息与第2限制信息不同而通过第2限制信息更新第1限制信息之前,使第1通知部20通知第1通知信息。
[0129]
参照图3,说明第1控制部52使第1通知部20通知第1通知信息的处理。例如在向第1
控制部52供给电力时,第1控制部52开始处理,转移至图3所示的流程图的步骤s21。在图3的流程图结束后,第1控制部52例如在预先确定的周期后重复从步骤s21开始的处理,直到电力的供给停止为止。
[0130]
第1控制部52在步骤s21中判定是否获取到第2限制信息。第1控制部52例如在从电池单元60获取到第1信息和第2信息中的至少一个的情况下,判定为获取到第2限制信息。第1控制部52在没有获取到第2限制信息的情况下,结束处理。第1控制部52在获取到第2限制信息的情况下,转移至步骤s22。
[0131]
第1控制部52在步骤s22中判定第1限制信息是否与第2限制信息不同。在第1限制信息与第2限制信息并非不同的情况下,第1控制部52结束处理。第1控制部52在第1限制信息与第2限制信息不同的情况下,转移至步骤s23。
[0132]
在步骤s23中,第1控制部52使第1通知部20通知第1通知信息,并结束处理。第1控制部52可以使第1通知部20在预先确定的期间t1内连续通知第1通知信息。第1控制部52也可以使第1通知部20在预先确定的期间t1内间断地通知第1通知信息。预先确定的期间t1例如是10秒钟以上10分钟以下的时间。预先确定的期间t1也可以由用户设定。与预先确定的期间t1相关的信息存储于第1存储部54。第1控制部52也可以使第1通知部20通知第1通知信息,直到步骤s22中的判定结果为“否”。
[0133]
优选的是,人力驱动车10具备第2通知部22和操作部24。第2通知部22例如包括显示部和发声部中的至少一个。第2通知部22所包含的显示部例如包括液晶显示面板或者有机el面板。第2通知部22所包含的发声部包括扬声器或者蜂鸣器。第2通知部22例如也可以包括自行车码表和智能手机中的至少一个。优选的是,第2通知部22设于人力驱动车10的车把、人力驱动车10的管座或者人力驱动车10的车架的上部管。在本实施方式中,第2通知部22与第1通知部20彼此独立地构成,但第2通知部22也可以与第1通知部20一体构成。第1通知部20也可以兼作第2通知部22。
[0134]
操作部24构成为能够由用户的手进行操作。操作部24包括操作构件和检测操作构件的操作的检测部。检测部包括电气开关或者传感器。检测部所包含的传感器的种类没有限定,既可以是磁传感器,也可以是光学传感器。在本实施方式中,操作部24与第2通知部22彼此独立地构成,但操作部24也可以与第2通知部22一体构成。操作部24既可以设于车把,也可以设于自行车码表,还可以设于智能手机。操作部24经由无线通信装置或者电缆与第1控制部52连接。
[0135]
优选的是,第1控制部52构成为:在操作部24被操作的情况下,使第2通知部22通知第1限制信息。优选的是,第1控制部52构成为:在操作部24被操作的情况下,使第2通知部22通知存储于第1存储部54的第1限制信息。在第2通知部22包括显示部的情况下,第1限制信息既可以通过图像来通知,也可以通过文字来通知,还可以通过颜色来通知。在第2通知部22包括发声部的情况下,第1限制信息既可以通过蜂鸣音来通知,还可以通过声音来通知。
[0136]
参照图4,说明第1控制部52使第2通知部22通知第1通知信息的处理。例如在向第1控制部52供给电力时,第1控制部52开始处理,转移至图4所示的流程图的步骤s31。在图4的流程图结束后,第1控制部52例如在预先确定的周期后重复进行从步骤s31起的处理,直到电力的供给停止为止。
[0137]
第1控制部52在步骤s31中判定操作部24是否被操作。在操作部24未被操作的情况
下,第1控制部52结束处理。在操作部24被操作的情况下,第1控制部52转移至步骤s32。
[0138]
在步骤s32中,第1控制部52使第2通知部22通知第1限制信息,结束处理。第1控制部52可以使第2通知部22在预先确定的期间t2内连续地通知第1通知信息。第1控制部52也可以使第2通知部22在预先确定的期间t2内间断地通知第1通知信息。预先确定的期间t2例如是2秒钟以上10分钟以下的时间。预先确定的期间t2也可以由用户来设定。与预先确定的期间t2相关的信息存储于第1存储部54。第1控制部52也可以使第1通知部20通知第1通知信息,直到操作部24再次被操作。
[0139]
《变形例》
[0140]
与实施方式相关的说明是根据本公开的人力驱动车用的控制装置、人力驱动车用的驱动单元以及人力驱动车用的电池单元能够采取的方式的例示,并不意图限制其方式。根据本公开的人力驱动车用的控制装置、人力驱动车用的驱动单元以及人力驱动车用的电池单元例如能够采取以下所示的实施方式的变形例以及组合相互不矛盾的至少2个变形例而得到的方式。在以下的变形例中,对与实施方式的方式通用的部分标注与实施方式相同的附图标记,省略其说明。
[0141]
·
人力驱动车10包括图1中用虚线表示的第3通知部26,第1控制部52构成为:在第1限制信息被变更的情况下,使第3通知部26通知预先确定的信息。第3通知部26所包含的显示部例如包括液晶显示面板或者有机el面板。第3通知部26所包含的发声部包括扬声器或者蜂鸣器。第3通知部26例如也可以包括自行车码表和智能手机中的至少一个。优选的是,第3通知部26设于人力驱动车10的车把、人力驱动车10的管座或者人力驱动车10的车架的上部管。在本实施方式中,第3通知部26与第1通知部20和第2通知部22彼此独立地构成,但第3通知部26既可以与第1通知部20一体构成,也可以与第2通知部22一体构成。第1通知部20和第2通知部22中的至少一个也可以兼作第3通知部26。
[0142]
参照图5,说明第1控制部52使第3通知部26通知预先确定的信息的处理。例如在对第1控制部52供给电力时,第1控制部52开始处理,转移至图5所示的流程图的步骤s41。在图5的流程图结束后,第1控制部52例如在预先确定的周期后重复进行自步骤s41起的处理,直到电力的供给停止为止。
[0143]
第1控制部52在步骤s41中判定第1限制信息是否被变更。在第1限制信息未变更的情况下,第1控制部52结束处理。在第1限制信息被变更的情况下,第1控制部52转移至步骤s42。
[0144]
在步骤s42中,第1控制部52使第3通知部26通知预先确定的信息,结束处理。第1控制部52可以使第3通知部26在预先确定的期间t3内连续地通知预先确定的信息。第1控制部52也可以使第3通知部26在预先确定的期间t2内间断地通知预先确定的信息。预先确定的期间t3例如是10秒钟以上10分钟以下的时间。预先确定的期间t3也可以由用户来设定。与预先确定的期间t3相关的信息存储于第1存储部54。第1控制部52也可以使第1通知部20通知预先确定的信息,直到操作部24被操作为止。
[0145]
·
第1控制部52也可以根据第1信息控制马达42,并且不根据第2信息而限制马达42的输出。参照图6,说明第1控制部52变更马达42的输出限制的处理。图6所示的流程图将图2所示的流程图中的步骤s11置换为步骤s51,将图2所示的流程图中的步骤s13置换为步骤s53,其他步骤与图2所示的流程图是同样的,因此仅说明步骤s51和步骤s53。例如在向第
1控制部52供给电力时,第1控制部52开始处理,转移至图6所示的流程图的步骤s51。在图6的流程图结束后,第1控制部52例如在预先确定的周期后重复进行自步骤s51起的处理,直到电力的供给停止为止。
[0146]
在步骤s51中,第1控制部52判定是否获取到第1信息。在没有获取到第1信息的情况下,第1控制部52结束处理。在获取到第1信息的情况下,第1控制部52转移至步骤s12。
[0147]
在步骤s12中的判定为“否”的情况下,在步骤s53中,第1控制部52判定是否根据第1信息限制马达42的输出。第1控制部52例如根据第1信息所包含的第1限制信息判定为限制马达42的输出。在根据第1信息限制马达42的输出的情况下,第1控制部52转移至步骤s14。第1控制部52在不根据第1信息限制马达42的输出的情况下,结束处理。
[0148]
·
如图7所示,人力驱动车10也可以具备从至少1个电池单元60被供给电力并且与马达42不同的电气组件32。在该情况下,优选的是,第1控制部52构成为:根据电气组件32的功耗,限制马达42的输出。电气组件32例如包括灯、电动变速器、电动悬架、电动可调式座杆以及电动制动器中的至少一个。
[0149]
与电气组件32的功耗相关的信息既可以存储于第1存储部54,也可以根据向电气组件32供给的电压值和电流值来计算。在第1控制部52计算并获取与电气组件32的功耗相关的信息的情况下,电气组件32的功耗既可以是电气组件32的瞬间功耗的最大值,也可以是电气组件32的功耗的平均值。
[0150]
第1控制部52获取与电气组件32的功耗相关的信息,校正第1限制信息,以使电气组件32的功耗为预先确定的电力以上的情况下的辅助等级a比电气组件32的功耗小于预先确定的电力的情况下的辅助等级a小。第1控制部52也可以校正第1限制信息,以使得电气组件32的功耗越增加,辅助等级越减小。第1控制部52根据校正后的第1限制信息限制马达42的输出。
[0151]
·
第1控制部52也可以根据预先设定的马达42的连续驱动时间来变更第1限制信息。例如,当持续预先确定的马达42的连续驱动时间而驱动马达42的情况下,第1控制部52设定第1限制信息,以避免电池单元60的电力量为预先确定的电力量以下。
[0152]
·
第1控制部52只要构成为从向马达42供给电力的至少1个电池单元60获取与至少1个电池单元60相关的第1信息,并根据第1信息控制马达42即可,也可以省略其他结构。
[0153]
·
第1控制部52只要构成为从至少1个电池单元60获取与马达42的输出限制相关的第2限制信息,在第1限制信息与第2限制信息不同的情况下使第1通知部20通知第1通知信息即可,也可以省略其他结构。
[0154]
·
控制装置50可以省略其他结构,只要构成为如下即可:具备第1控制部52和第1存储部54,该第1存储部54存储根据向马达42供给电力的至少1个电池单元60而被变更并且与马达42的输出限制相关的第1限制信息,第1控制部52构成为根据第1限制信息限制马达42的输出,在操作部24被操作的情况下,使第2通知部22通知第1限制信息。
[0155]
·
控制装置50可以省略其他结构,只要构成为如下即可:具备第1控制部52和第1存储部54,该第1存储部54存储根据向马达42供给电力的至少1个电池单元60而被变更并且与马达42的输出限制相关的第1限制信息,第1控制部52构成为根据第1限制信息限制马达42的输出,在第1限制信息被变更的情况下,使第3通知部26通知预先确定的信息。
[0156]
·
电池单元60可以省略其他结构,只要构成为如下即可:第2存储部64构成为存储
与电池单元60的保护等级相关的信息,第2控制部62将与电池单元60的保护等级相关的信息输出到外部。
[0157]
·
马达42只要是设于人力驱动车10的马达42即可,不限定于驱动单元的马达42。例如,马达42也可以是用于控制电动变速器、电动悬架、电动可调式座杆以及电动制动器中的至少一个的马达42。
[0158]
·
控制装置50也可以不包含于驱动单元40。控制装置50例如也可以设于车架。
[0159]
在本说明书中使用的“至少1个”这样的表达是指所期望的选项为“1个以上”。作为一例,若选项的数量为2个,则在本说明书中使用的“至少1个”这样的表达是指“仅1个选项”或者“2个选项这两者”。作为另一例,若选项的数量为3个以上,则在本说明书中使用的“至少1个”这样的表达是指“仅1个选项”或者“2个以上的任意的选项的组合”。
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