“用于電動(dòng)或混合動(dòng)力車輛的包括通信接口的可再充電電池組”的制作方法

本發(fā)明涉及電動(dòng)或混合動(dòng)力車輛的技術(shù)領(lǐng)域，并且具體涉及電動(dòng)或混合動(dòng)力車輛的包括通信接口的可再充電電池組。

背景技術(shù)：

眾所周知，在交通領(lǐng)域中，電動(dòng)或混合動(dòng)力車輛總是越來越成功地證明自己。

上述車輛包括至少一個(gè)可再充電電池組，可再充電電池組適于作為電動(dòng)車輛中的唯一動(dòng)力傳動(dòng)裝置向電機(jī)供電，或者作為混合動(dòng)力車輛中的僅支持熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的輔助動(dòng)力傳動(dòng)裝置。在混合動(dòng)力車輛中，當(dāng)通過熱力發(fā)動(dòng)機(jī)提供車輛的推進(jìn)力時(shí)，上述電機(jī)用作發(fā)電機(jī)對電池組充電。對于可再充電電池組，其通常關(guān)聯(lián)有監(jiān)測電池組的充電狀態(tài)并管理電池組的充電的電子系統(tǒng)，該電子系統(tǒng)被定義為電池管理系統(tǒng)。

目前，為了與車輛的可再充電電池組交換信息，例如為了將數(shù)據(jù)傳輸至電池組或從電池組接收數(shù)據(jù)，需要提供通常在車輛本身的生產(chǎn)步驟期間安裝在車輛上的一些專用電子裝置和軟件。這導(dǎo)致缺乏與可以和電池組交換的數(shù)據(jù)相關(guān)的定性和定量的靈活性。

因此，本描述的目的是提供適于克服或至少部分減小上述已知技術(shù)的局限的解決方案。

該目的通過總體上如權(quán)利要求1所述的可再充電電池組來實(shí)現(xiàn)。在所附的從屬權(quán)利要求中定義了上述電池組的優(yōu)選和有利的實(shí)施方式。

參考在以下段落中綜合描述的附圖，從通過非限制性實(shí)例構(gòu)成的具體實(shí)施方式的以下詳細(xì)描述中，將更好地理解本發(fā)明。

附圖說明

圖1示出電動(dòng)或混合動(dòng)力車輛的側(cè)視圖，在所示的具體說明和非限制性實(shí)施方式中電動(dòng)或混合動(dòng)力車輛被繪示為踏板輔助自行車。

圖2示出來自圖1的車輛的前側(cè)的三維視圖。

圖3示出圖1的車輛的可再充電電池組的側(cè)視圖。

圖4示出圖3的可再充電電池組的一些內(nèi)部部件的三維視圖。

圖5示出圖3的可再充電電池組的第一電路塊的三維視圖。

圖6示出圖3的可再充電電池組的多個(gè)電池的支撐裝置的三維視圖。

圖7示出圖3的可再充電電池組的第一半殼的三維視圖。

圖8示出圖3的可再充電電池組的第二半殼的三維視圖，第二半殼可耦接至圖7的第一半殼，以便形成可再充電電池組的底架。

具體實(shí)施方式

參考圖1，該圖繪示了車輛1，在所描述的具體實(shí)例中，車輛1為電動(dòng)自行車或更好的踏板輔助自行車(epac)。然而，必須記住，本描述和所要求保護(hù)范圍的教導(dǎo)無論如何不限于上述特定車輛類型。實(shí)際上，車輛1可為例如具有兩個(gè)或三個(gè)車輪的電動(dòng)或混合動(dòng)力摩托車，或者在軸上具有兩個(gè)車輪的自動(dòng)平衡車輛，或具有四個(gè)車輪的電動(dòng)或混合動(dòng)力車輛等，或者總體來說，設(shè)置有可再充電電池組并且適于向車輛提供推進(jìn)能量的任何車輛。為此，從現(xiàn)在開始，在本描述中，在不引起任何限制的情況下，車輛1將被統(tǒng)稱為自行車1的表達(dá)。

自行車1包括車架2、樞轉(zhuǎn)地鉸接到車架2的前輪3和后輪4。以本身已知的方式，前輪3樞轉(zhuǎn)地鉸接到自行車1的轉(zhuǎn)向前導(dǎo)輪架9上，該自行車1的轉(zhuǎn)向前導(dǎo)輪架9被樞轉(zhuǎn)地限制到車架2。自行車1包括樞轉(zhuǎn)地鉸接到車架2并與前輪3可旋轉(zhuǎn)地一體化的車把12。

自行車1包括動(dòng)力傳動(dòng)組5，動(dòng)力傳動(dòng)組5包括緊固到車架2的底架7、一對踏板6和電機(jī)(在圖中不可見，因?yàn)樗环忾]在底架7中)，其中，在實(shí)例中該電機(jī)既作為電動(dòng)機(jī)也用作發(fā)電機(jī)。在所繪示的實(shí)例中，動(dòng)力傳動(dòng)組5通過鏈傳動(dòng)系統(tǒng)8可操作連接到后輪4。

自行車1還包括可再充電電池組20，可再充電電池組20包括緊固到自行車1的車架2的底架21，可再充電電池組20優(yōu)選地通過機(jī)械緊固系統(tǒng)15(例如鎖和一把鑰匙)可移除并可固定到車架2。參考圖3，在所繪示的實(shí)例中，可再充電電池組20包括插入/可插入專用座中的連接部23，該專用座設(shè)置在動(dòng)力傳動(dòng)組5的底架7中。連接部23允許將動(dòng)力傳動(dòng)組5和可再充電電池組20彼此機(jī)械和電耦接。

始終參考圖3，根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，可再充電電池組20的底架21包括符合人體工程學(xué)的手柄22，其適于便于從自行車1移除可再充電電池組20及其移除后的運(yùn)輸。在該實(shí)例中，這樣的移除可以發(fā)生在解鎖機(jī)械緊固系統(tǒng)15之后，在該實(shí)例中機(jī)械緊固系統(tǒng)15為鎖和一把鑰匙。參考圖7和圖8，可再充電電池組20的底架21包括彼此機(jī)械耦接的第一半殼61和第二半殼62。優(yōu)選地，上述底架21為防水容器。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，在該實(shí)例中，動(dòng)力傳動(dòng)組5的電機(jī)從可再充電電池組20獲取能量以便輔助踏板，從而用作動(dòng)力傳動(dòng)裝置，并且同時(shí)該電機(jī)這樣向可再充電電池組20提供能量以便為可再充電電池組20充電，從而起到發(fā)電機(jī)的作用?；诒阌诳稍俪潆婋姵亟M20的踩踏或充電的特定需要，自行車1的駕駛員可以選擇不同工作模式中的一種。工作模式也可以由處理器基于由一或多個(gè)傳感器(諸如，例如速度傳感器、加速度傳感器、坡度傳感器等)提供的信號來自動(dòng)選擇。

參考圖5，可再充電電池組20包括彼此電連接(例如串聯(lián)連接)的多個(gè)可再充電電池30，以及第一電路塊40，第一電路塊40集成在可再充電電池組20中。

第一電路塊40包括被配置成遠(yuǎn)程傳送數(shù)據(jù)的無線電通信接口45。優(yōu)選地，上述通信接口為雙向接口，并且允許第一電路塊40接收和傳輸數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，可再充電電池組20被配置成使得當(dāng)電池組20從自行車1移除時(shí)，上述接口也允許遠(yuǎn)程傳送數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，上述無線電通信接口45包括連接到蜂窩網(wǎng)絡(luò)的調(diào)制解調(diào)器，例如，gsm/gprs調(diào)制解調(diào)器或umts調(diào)制解調(diào)器或lte調(diào)制解調(diào)器。在該實(shí)施方式中，第一電路塊40還包括sim卡的支撐和連接裝置46，換句話說，sim插座，其適于容納sim以用于將上述無線電通信接口45連接到電信提供商的蜂窩無線電網(wǎng)絡(luò)。

在一個(gè)有利的且非限制性的實(shí)施方式中，第一電路塊40包括衛(wèi)星地理定位信號的接收器41和所述信號的處理單元42，處理單元42連接至接收器41并適于在地理參考系中檢測可再充電電池組20的地理定位信息。所述信息通過適于識別可再充電電池組20的地理位置的一或多個(gè)數(shù)據(jù)來表達(dá)。例如，衛(wèi)星地理定位信號的接收器41為gps接收器。例如，處理單元42為微控制器。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，無線電通信接口45操作性地連接到數(shù)據(jù)處理單元42，以便遠(yuǎn)程傳送檢測到的衛(wèi)星地理定位信息。

上述多個(gè)電池30和上述第一電路塊40被包含在可再充電電池組20的底架21內(nèi)。

參考圖5，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，第一電路塊40包括在其上安裝有第一電路塊40的不同部件(諸如無線電通信接口45、接收器41和處理單元42)的印刷電路板43。盡管接收器41和處理單元42在圖5中被示為兩個(gè)分離的裝置，但它們也可物理地集成在單個(gè)硬件裝置中。

需要牢記的是，圖5的(僅僅是說明性的)細(xì)節(jié)在圖4中不可見，因?yàn)閷τ趫D4中的第一電路塊40，基本上示出了其整體尺寸。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，第一電路塊40還包括操作性地連接到處理單元42的慣性加速度計(jì)47，例如mems三軸加速度計(jì)。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，第一電路塊40這樣正常地處于掉電狀態(tài)或通常處于低或降低的功耗狀態(tài)，以便定期激活和/或在事件發(fā)生時(shí)激活，并且以預(yù)設(shè)時(shí)間間隔達(dá)到更高的功耗狀態(tài)，以便檢測可再充電電池組20的地理位置，并且評估是否相對于先前檢測到的(例如存儲(chǔ)在處理單元42的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或操作性地連接至該處理單元的外部存儲(chǔ)器中的)地理位置發(fā)生地理位置的變化。例如，造成從電路塊40的低或降低的功耗狀態(tài)切換到較高功耗狀態(tài)的上述事件，是由慣性加速度計(jì)47檢測到的大于給定閾值的機(jī)械沖擊，例如由以下造成的機(jī)械沖擊：

-底架21的篡改/非授權(quán)的打開嘗試，諸如，例如在以下段落中描述的用力推機(jī)械防篡改系統(tǒng)；和/或

-例如通過用力推機(jī)械緊固系統(tǒng)15而從自行車1的車架嘗試移除底架21。實(shí)際上，可以設(shè)定上述閾值，使得電路塊40檢測與停車狀態(tài)下的自行車1的持久性不兼容的異常機(jī)械沖擊。根據(jù)一個(gè)另外的實(shí)施方式，當(dāng)自行車1處于停車狀態(tài)時(shí)，發(fā)生本段中描述的內(nèi)容，如以下段落[0033]中更詳細(xì)描述的，而當(dāng)自行車1處于授權(quán)使用狀態(tài)時(shí)，如例如在以下段落[0035]中描述的，第一電路塊40保持在較高的功耗狀態(tài)，例如以便使用衛(wèi)星地理定位信號的接收器41和處理單元42，以便實(shí)施諸如以下功能：路徑跟蹤，在地圖上執(zhí)行路徑計(jì)算，估計(jì)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，諸如自行車1的速度和/或覆蓋距離。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，從自行車1的停車狀態(tài)開始，當(dāng)檢測到地理位置變化時(shí)，第一電路塊40被配置成經(jīng)由無線電通信接口45發(fā)送第一警報(bào)信號。該第一警報(bào)信號優(yōu)選包含關(guān)于新檢測到的地理位置的信息。例如，該警報(bào)信號作為文本或數(shù)據(jù)消息發(fā)送到自行車1的合法擁有者的個(gè)人通信移動(dòng)裝置，或作為安裝在所述個(gè)人通信移動(dòng)裝置上的應(yīng)用程序中的推送通知或者作為電子郵件等。例如，上述個(gè)人通信移動(dòng)裝置為智能手機(jī)。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，第一電路塊40這樣接收認(rèn)證碼以便識別自行車1的授權(quán)使用狀態(tài)。在沒有這樣的認(rèn)證碼或代碼錯(cuò)誤的情況下，第一電路塊40這樣檢測到自行車1處于停車狀態(tài)。根據(jù)該實(shí)施方式，如果第一電路塊40識別出自行車1處于停車狀態(tài)并且存在地理位置變化，則發(fā)送第一警報(bào)信號。優(yōu)選地，在第一電路塊40識別出自行車處于被稱為可能的盜竊狀態(tài)的狀態(tài)中的情況下，第一電路塊40切換到較高功耗狀態(tài)，以便能夠允許實(shí)時(shí)地跟蹤自行車1的位置。

根據(jù)一個(gè)另外的實(shí)施方式，第一電路塊40被配置成當(dāng)檢測到授權(quán)使用狀態(tài)和停車狀態(tài)之間的切換時(shí)，檢測可再充電電池組20的地理位置并因此檢測自行車1的地理位置，并且這樣來存儲(chǔ)檢測到的地理位置，以便在時(shí)間間隔之后執(zhí)行地理位置的跟隨檢測，以評估地理位置變化或自行車1在相同地理位置的持久性。

例如，為了使第一電路塊40能夠區(qū)分授權(quán)使用狀態(tài)和停車狀態(tài)，可以考慮自行車1包括邏輯上耦接到可再充電電池組20(例如，具體地耦接到第一電路塊40)的可移除儀表板10，并且可移除儀表板10適于向第一電路塊40提供具有認(rèn)證碼的信號。例如，上述可移除儀表板10可移除地緊固到車把12上，例如在緊固到車把12的合適的錨定工位上。移除儀表板10導(dǎo)致認(rèn)證信號的丟失(即，第一電路塊40無法接收認(rèn)證碼)，從而識別停車狀態(tài)。從該狀態(tài)開始，在邏輯上與第一電路塊40不配對的儀表板10至自行車1的耦接不會(huì)導(dǎo)致檢測到切換為授權(quán)使用狀態(tài)，而是檢測到停車狀態(tài)的持久性或檢測到切換為另一狀態(tài)，例如表示盜竊企圖的可能的盜竊狀態(tài)?？商鎿Q地或除可移除儀表板10之外，還可以認(rèn)為具有認(rèn)證碼的上述信號通過個(gè)人通信便攜式裝置，諸如，例如與可再充電電池組20邏輯配對的智能手機(jī)(例如具體地與第一電路塊40配對的智能手機(jī))，提供給第一電路塊40。例如，在這種情況下，第一電路塊40設(shè)置有短距離通信接口48，例如藍(lán)牙接口，以便與智能手機(jī)通信。參考圖1，在該實(shí)施方式中，自行車1可以包括用于智能手機(jī)的支撐和緊固支架11。

無論是否提供衛(wèi)星地理定位的信號接收器41，無線電通信接口45的存在具有另外的優(yōu)點(diǎn)并且解決了另外的技術(shù)問題。實(shí)際上，歸功于上述無線電通信接口45，例如，第一電路塊40可以在失竊/丟失和/或幫助請求的情況下遠(yuǎn)程地發(fā)送關(guān)于電池充電狀態(tài)和/或關(guān)于自行車1的地理位置的信息，和/或其可以與安裝在個(gè)人通信便攜式終端上的應(yīng)用程序?qū)υ捯员闾峁┯杏玫幕驃蕵返男畔?，諸如自行車1的使用統(tǒng)計(jì)信息和/或性能，諸如關(guān)于速度、加速度、坡度、覆蓋公里、燃燒卡路里的信息和/或通過使用自行車1獲得的絕對或基于時(shí)間的co2節(jié)約的信息。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，第一電路塊40這樣來識別可再充電電池組20的充電狀態(tài)低于預(yù)設(shè)閾值，并且因此，第一電路塊40能夠經(jīng)由無線電通信接口45發(fā)送對應(yīng)的電量耗盡警報(bào)消息。

參考圖3至圖6，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，可再充電電池組20包括多個(gè)電池30，并且用于多個(gè)電池的至少一個(gè)支撐裝置31適于將松散電池30彼此機(jī)械耦接以便限定多個(gè)組式電池30(或“電池組”)。例如，支撐裝置31為包括多個(gè)座37的夾具，每個(gè)座37接收并保持相應(yīng)的電池30。例如，夾具由電絕緣剛性塑料材料制成，并且包括圓形通孔形式的座37，每個(gè)座由相應(yīng)的電池30穿過。在所繪示的具體實(shí)例中，可再充電電池組20包括彼此平行布置的上述類型的兩個(gè)夾具31。

根據(jù)一個(gè)有利的實(shí)施方式，可再充電電池組20包括至少一個(gè)緊固元件44，緊固元件44適于將第一電路塊40持久地緊固(例如以不可逆的方式)至多個(gè)電池30。為了本描述的目的，不可逆指的是這樣的緊固，即不允許在不導(dǎo)致兩個(gè)實(shí)體中的至少一個(gè)損壞的情況下使通過上述緊固耦接的兩個(gè)實(shí)體之間脫離。例如，上述緊固元件44包括螺釘44，螺釘一旦插入并擰入在相應(yīng)的設(shè)置在多個(gè)電池30的支撐裝置31中的螺紋座34內(nèi)，就不能在不破壞螺釘本身或支撐裝置31的情況下被移除。上述緊固元件44表示適于防止/阻止從可再充電電池組20移除第一電路塊40的機(jī)械防篡改系統(tǒng)的第一實(shí)例。

根據(jù)可替換的或附加系統(tǒng)，例如，可以考慮可再充電電池組20的底架21設(shè)置有適于防止/阻止從電池組20移除第一電路塊31的機(jī)械防篡改系統(tǒng)。這可以通過幾種方式實(shí)現(xiàn)。例如，兩個(gè)半殼體61、62彼此可以以不可逆的方式耦接(即，以在不導(dǎo)致半殼體中的至少一個(gè)半殼體損壞的情況下不能使它們脫離的方式)，或者它們可以耦接有需要專用工具來移除的專有機(jī)械緊固系統(tǒng)，而專用工具僅供授權(quán)工作人員使用。上述實(shí)例表示適于防止/阻止從可再充電電池組20移除第一電路塊40的機(jī)械防篡改系統(tǒng)的另外的實(shí)例。

根據(jù)另一可替換的或另外的防篡改系統(tǒng)，例如，可以考慮到可再充電電池組20的底架21具有元件63，當(dāng)試圖打開兩個(gè)半殼體61、62時(shí)，元件63導(dǎo)致電池組30被破壞。在圖中所繪示的具體實(shí)例中，具有不可逆接頭的共軛鉤件33、63設(shè)置在電池的每個(gè)支撐裝置32和相應(yīng)的半殼體61、62之間。一旦半殼體61、62閉合，就實(shí)施上述鉤件33、63之間的適配。當(dāng)試圖打開并且使半殼體61、62彼此分離時(shí)，在開始時(shí)遇到一些阻力，然后由于不可逆接頭向每個(gè)半殼體61、62施加更大的力而拖動(dòng)與其相應(yīng)的支撐裝置31，由于電池30從其相應(yīng)的座37滑出并隨后從其中出來，因此確定電池組分開，最終破壞不同電池之間的電連接。

應(yīng)注意，上述機(jī)械防篡改系統(tǒng)可以另外或可替換地提供給機(jī)械緊固系統(tǒng)15。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，電池組還包括監(jiān)測和管理電池組20的充電狀態(tài)的第二電路塊50。當(dāng)電池組20操作性地連接到自行車1時(shí)，該電路塊50操作性地連接到動(dòng)力傳動(dòng)組5。

第一電路塊40和第二電路塊50優(yōu)選彼此電連接。例如，所述電路塊40、50可以在相同的印刷電路板上制成，或者如附圖所繪示的實(shí)例中，它們可以在不同的電路板43、51上制成并且例如通過連接器49和多極線纜59彼此電連接。在所繪示的具體實(shí)例中，第二電路塊50包括通過螺釘55緊固到電池30的電路板51，螺釘55被安裝在相應(yīng)的設(shè)置在電池30的支撐裝置31中的座35內(nèi)。

上述電路塊40、50可由電池30直接或間接供電。例如，在兩個(gè)電路塊40、50分離的情況下：

-每個(gè)塊可以由電池組30單獨(dú)供電；

-一個(gè)塊可以從電池組30供電，并且然后其可以將電力提供至另一個(gè)塊。

參考圖3和圖4，可再充電電池組20包括在連接部23中的一或多個(gè)電連接器23(在實(shí)例中為三個(gè)連接器23)，從而允許將可再充電電池組20與動(dòng)力傳動(dòng)組5電連接，并且在特定和非限制性的情況下，使第二電路塊50與動(dòng)力傳動(dòng)組5電連接。在所繪示的特定實(shí)例中，需要所述連接器23中的至少一個(gè)連接器經(jīng)由第二電路塊50將第一電路塊40與儀表板10(如果提供的話)連接。上述電連接器23表示可再充電電池組20與動(dòng)力傳動(dòng)組5的至少一個(gè)電連接元件。

從以上可以清楚看出，所提出的可再充電電池組20允許在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)方面充分獲得預(yù)期目的。

應(yīng)注意，以上對車輛1和可再充電電池組20作出的描述也對應(yīng)于包括電動(dòng)踏板輔助自行車1和可下載并可安裝在個(gè)人通信移動(dòng)裝置(諸如例如智能手機(jī))上的應(yīng)用程序的一組套件的描述，并且該應(yīng)用程序適于被執(zhí)行以便利用可再充電電池組20經(jīng)由上述無線電通信接口45接收和/或傳輸數(shù)據(jù)。

考慮到本發(fā)明的原理，實(shí)施方式和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)可以相對于已經(jīng)通過非限制性實(shí)例描述和示出的內(nèi)容而被廣泛地改變，而不是出于脫離在所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的范圍的原因。