CN101071889A - 智能型电动车辆电源显示系统 - Google Patents

Abstract

一种智能型电动车辆电源显示系统，以及具有所述电源显示系统的智能型电动车辆区域管理系统，其包括一用以检测所述电动车的蓄电池模块状况的电源系统管理单元，一用以接收所述电源系统管理单元所检测的蓄电池模块状况的信息并可进行分析的中央处理器，以及一用以显示所述中央处理器所分析的蓄电池信息的显示装置，其利用电源系统管理控制单元记录并分析路况及驾驶人行为模式，配合检测所述蓄电池模块的状况，达到提高分析满足所述电动车可行驶距离的准确度，且其分析结果可通过一无线收发模块传送至一中控中心的无线收发装置，以实时监控所述蓄电池模块的状态的目的。

Description

智能型电动车辆电源显示系统

技术领域

本发明涉及的是一种整合电池与无线通讯的智能型电动车辆电源管理系统及智能型电动车辆区域管理系统，特别涉及的是一种利用电源系统管理控制单元纪录并分析路况及驾驶人行为模式，配合检测所述蓄电池模块的状况，可提高分析满足所述电动车可行驶距离的准确度的管理系统，且其分析结果可通过一无线收发模块传送至一无线收发装置的中控中心，以实时监控所述蓄电池模块的状态。

背景技术

随着环保意识观念普及，电动代步工具也应运而生，近年来十分流行的电动车(EV，Electric Vehicle)，其动力来源主要为燃料电池，由电池产生电能提供电动车的马达驱动系统，再由马达驱动系统将电能转换为机械能驱动车体；由于电池的输出电流固定，因此当马达驱动系统瞬间汲取过高电流，或电池的电能耗尽仍继续放电时，即会对电池造成破坏，影响其使用寿命，为防止上述状况，通常会在电池内部加装保护电路，并显示电池的残余电量，然而此种做法存在以下缺陷：

1.电池的制作技术难度提高；

2.电池结构受限而不易设计出与车体搭配的造型；

3.由于电池保护电路与电池无法分离，造成维修上的困难，维修及更换成本亦相对增高；

4.马达驱动系统无法得知电池状态，若汲取过高电流时，则会造成电池受损，或使得保护电路作动而切断供电，不仅劣化供电质量，且使得其成者无法得到满意的骑乘质量。

据此可知，由于电动车作动完全倚赖蓄电池，因此对在电池的电量、状态必须严格加以监控，否则极容易发生因电源耗尽或电池故障而导致车辆无法驱动的窘境。

在已知专利中，中国台湾省专利申请案号第91104439号“电动车辆的能源管理系统”公开了一种对在电动车的电池组进行监控的技术，利用中央控制系统作为整部车的控制中心，搜集并监视电池组的使用状态，并依骑乘者需求决定马达驱动装置的输出功率，由于中央控制系统可掌握全车信息，因此可将系统运作状态，透过显示装置告知骑乘者，以使骑乘者充分掌握行车动态；所述案存在的重大缺陷在于，其可再行驶里程仅是根据残余电量及目前行驶速度估算，其误差范围极大，以传统汽油车辆而言，因各人驾驶习惯、行为模式、载重或行驶路况不同，在相同油量的情况下，皆会造成可行驶里程数不同，同理，若驾驶人的体重较重，或承载有其它重物，或所驾驶的路况不佳、具有较多爬坡路段时，皆会使得电能消耗速度较快，再者，电池老化状态亦会影响电能实际使用效率。

以其它中国台湾省发明而言，申请案号第91123987号“以系统模块中充放电侦测装置配合电池电量记忆功能进行电池电量管理的电子系统及相关方法”、申请案号第91114776号“一种用在电池管理系统的可扩充式电池状态监测电路”、申请案号第84106099号“电池管理系统”等案，均公开对于电池电量管理的技术手段，然其管理层面仍局限在电量的监控，并无法根据驾驶习惯、行为模式、载重、行驶路况或电池老化程度，作智能型记忆管理及对在可行驶里程的准确判别。

就美国发明专利而言，如专利号6,023,151“Method and device for enhancingsmart battery performance”，所述案提出一种实施动态放电电压端点(EODV)在可再充电电池及电池组，以增强智能型电池性能的方法及装置，此动态EODV可根据环境、作业状况、温度、剩余电量、电池化学、电池尺寸、波形是数、放电速率，及/或电池所进行的充电/放电周期数来调整，以提供用以增加电池/组各放电周期的执行时间，提供储存至磁盘的警报，以确保有足够能量用在实际储存至磁盘的操作，且可延长电池/组使用寿命；所述案主要是针对计算机系统的电池进行监控，以避免因电池问题而导致数据在储存过程中意外流失，因此所述案技术内容不适用在电动车的蓄电池监控与管理，与电动车的电池管理亦无关联。

再如美国早期公开专利号第20050206345号“Power management method for anelectronic apparatus”，所述案提出一种以电池供应电子装置的电源管理方法，所述电子装置主要是指笔记型计算机，其安装有能支持一电源管理规格的一操作系统，所述方法包含以下步骤：将一由使用者定义的所述电池的残余电量输入所述电子装置中，以及回传所述电池的残余电量给所述操作系统，所述操作系统支持一能获知所述电池实际残余电量的电源管理规格，并能使所述电池的实际残余电量显示在一显示器上，当所述操作系统比较由使用者定义的所述电池的残余电量及一与电源管理规格有关的参考值，且获知所述电池的残余电量低在所述参考值时，所述操作系统致动所述电子装置操作在一低电源消耗模式；所述案通过计算机操作系统单纯侦测电量，除此的外无其它功能，而电动车蓄电池的监控与管理除了电量的外，更重要的是必须能够根据电量判别可行驶距离，因此所述案技术内容不适用在电动车蓄电池的监控与管理。

据此可知，关在电动车蓄电池最迫切需要改进的问题有下列几点：

1.如何能根据电池残电量及老化状态，分析是否可到达目的地；

2.如何判断行驶距离、路况(上、下坡)与障碍物，分析是否可到达目的地；

3.如何根据负载(驾驶人体重、对象、其它乘客重量)，分析是否可到达目的地；

4.如何根据驾驶人的驾驶习惯与行为模式，以及累积的行车模态，分析是否可到达目的地；

5.如何掌握车辆行踪，可在电池耗尽前及时提供救援。

综合上述情形，因此亟需一种智能型电动车辆电源显示系统解决现有技艺所造成的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于，提出一种智能型电动车辆电源显示系统，可显示电动车蓄电池模块的供电状况、残留电力、生命周期信息、保养信息、电力消耗资讯，以分析可满足所述电动车行驶的距离。

本发明的次要目的在于提出一种智能型电动车辆电源显示系统，结合定位系统，可判断行驶距离、路况(上、下坡)与障碍物，分析是否可到达目的地。

本发明的另一目的在于提出一种智能型电动车辆电源显示系统，可根据负载(驾驶人体重、对象、其它乘客重量)，分析是否可到达目的地。

本发明的又一目的在于提出一种智能型电动车辆电源显示系统，可根据驾驶人的驾驶习惯与行为模式，以及累积的行车模态，分析是否可到达目的地。

本发明的再一目的在于提出一种智能型电动车辆电源显示系统，可实时监控电动车的行驶状况。

为达上述目的，本发明提出一种智能型电动车辆电源显示系统，其包括：

一电源系统管理单元，是用以检测所述电动车的蓄电池模块的状况；

一中央处理器，是用以接收所述电源系统管理单元所检测的蓄电池模块状况的信息并分析的；

一显示装置，是用以显示所述中央处理器所分析的蓄电池信息。

较佳地，其中：

所述电动车的蓄电池模块具有一第一无线识别卷标，是用以纪录所述蓄电池模块的状态；

所述电源系统管理单元具有一无线读写器以及一第二无线识别标签，其是可通过所述无线读写器读取所述蓄电池膜组的第一无线识别卷标的信息以写入至所述第二无线识别标签内。

较佳地，所述蓄电池模块更包括至少一感测装置，其是与所述第一无线识别标签耦接，以提供感测信息给所述第一无线识别标签。

较佳地，所述感测装置是压力传感器、温度传感器、电池液位侦测器电压传感器及浓度传感器等其中的一或其组合。

较佳地，所述显示装置所显示的蓄电池信息是包括供电状况、残留电力、生命周期信息、保养信息、电力消耗资讯。

较佳地，所述中央处理器更包括一行为模式判断模块，是用以纪录并分析电动车驾驶人的习惯状态与行为模式，以及累积的行车模态等信息，所述电源系统管理控制单元是依据所述行为模式判断模块所分析的信息，配合蓄电池模块状况而分析可满足所述电动车行驶的距离。

较佳地，其更包括一定位系统，是用以提供所述电动车行驶路途信息。

较佳地，所述定位系统是包括全球定位系统(GPS)、无线网络基地台或总体分组无线服务(GRPS)。

较佳地，所述全球定位系统(GPS)是具有等高线的3D电子地图显示效果。

较佳地，所述全球定位系统(GPS)所提供行驶路径的相关信息包括距离、路况与障碍物。

较佳地，所述电源系统管理单元更可侦测所述电动车的负重，配合蓄电池模块状况而分析可满足所述电动车行驶的距离。

较佳地，所述电动车的负重包括驾驶人体重、乘客体重以及附加在电动车上的其它用具重量。

为达上述目的，本发明更提出一种智能型电动车辆区域管理系统，其包括：

一辆以上的电动车，所述电动车具有：

一电源系统管理单元，用以检测所述电动车的蓄电池模块的状况；

一定位系统，是用以提供电动车行驶路途信息；

一中央处理器，是用以接收所述电源系统管理单元所检测的所述电动车蓄电池模块状况的信息及所述定位系统所提供的路途信息并分析的；

一显示装置，是用以显示所述电动车的中央处理器所分析的蓄电池信息及目前电力所能行驶的距离。

一无线收发模块，是用以接收及传送所述电动车的中央处理器所分析的蓄电池信息及目前电力所能行驶的距离；

至少一无线收发装置，其是分布在一区域内而形成无线通讯网域，用以接收及传送所述些电动车的无线收发模块所传送的信息；

一中控中心，是用以接收所述些无线收发装置所传送的电动车信息，以随时监控所述区域内的所述些电动车的行驶状况。

较佳地，其中：

所述电动车的蓄电池模块具有一第一无线识别卷标，是用以纪录所述蓄电池模块的状态；

所述电源系统管理单元具有一无线读写器以及一第二无线识别标签，其是可通过所述无线读写器读取所述蓄电池膜组的第一无线识别卷标的信息以写入至所述第二无线识别标签内。

较佳地，其中所述蓄电池模块更包括至少一感测装置，其是与所述第一无线识别标签耦接，以提供感测信息给所述第一无线识别标签。

较佳地，其中所述感测装置是压力传感器、温度传感器、电池液位侦测器电压传感器及浓度传感器等其中的一或其组合。

较佳地，其中所述中控中心更可以通过无线收发装置通知所述电动车电力不足的警讯。

较佳地，其中所述显示装置所显示的蓄电池信息是包括供电状况、残留电力、生命周期信息、保养信息、电力消耗资讯。

较佳地，其中所述中央处理器更包括一行为模式判断模块，是用以纪录并分析电动车驾驶人的习惯状态与行为模式，以及累积的行车模态等信息，所述电源系统管理控制单元是依据所述行为模式判断模块所分析的信息，配合蓄电池模块状况而分析可满足所述电动车行驶的距离。

较佳地，其中所述定位系统是包括全球定位系统(GPS)、无线网络基地台或总体分组无线服务(GRPS)。

较佳地，其中所述全球定位系统(GPS)是具有等高线的3D电子地图显示效果。

较佳地，其中所述全球定位系统(GPS)所提供行驶路径的相关信息包括距离、路况与障碍物。

较佳地，其中所述电源系统管理单元更可侦测所述电动车的负重，配合蓄电池模块状况而分析可满足所述电动车行驶的距离。

较佳地，其中所述电动车的负重包括驾驶人体重、乘客体重以及附加在电动车上的其它用具重量。

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

附图说明

图1为本发明的较佳实施例方块组合示意图。

附图标记说明：1-智能型电动车辆区域管理系统；2-电动车；21-蓄电池模块；211-感测装置；212-第一无线识别标签；3-电源显示系统；31-电源系统管理单元；311-无线读写器；312-第二无线识别标签；32-中央处理器；321-行为模式判断模块；33-显示装置；4-定位系统；41-全球定位系统(GPS)；42-无线网络基地台(WirelessAP)；43-总体分组无线服务(GRPS)；5-无线收发模块；6-无线收发装置；7-中控中心。

具体实施方式

以下将参照随附的图式来描述本发明为达成目的所使用的技术手段与功效，而以下图式所列举的实施例仅为辅助说明，以利贵审查委员了解，但本案的技术手段并不限在所列举图式。

请参阅图1所示，本发明提供一种用在管理电动车蓄电池模块的智能型电动车辆区域管理系统1，所述系统1包括一辆以上的电动车2，所述电动车2具有一电源显示系统3、一定位系统4以及一无线收发模块5。

所述电源显示系统3是由一电源系统管理单元31、一中央处理器32及一显示装置33构成。

所述电源系统管理单元31可用以检测所述电动车2的蓄电池模块21，包括所述蓄电池模块21的供电状况、残留电力、生命周期信息、保养信息、电力消耗资讯等等；此外，更可用以侦测所述电动车2的负重，包括驾驶人体重、乘客体重以及附加在电动车上的其它用具重量，配合前述所述蓄电池模块21的状况而分析可满足所述电动车2行驶的距离；所述蓄电池模块21具有一感测装置211以及第一无线识别标签212，所述感测装置211是可为压力传感器、温度传感器、电池液位侦测器电压传感器及浓度传感器等其中的一或其组合，其是与所述第一无线识别标签212耦接，以提供感测信息给所述第一无线识别标签212，而所述第一无线识别卷标212是用以纪录所述蓄电池模块21的状态，所述电源系统管理单元31具有一无线读写器311以及一第二无线识别标签312，其是可通过所述无线读写器311读取所述蓄电池膜组21的第一无线识别卷标212的信息以写入至所述第二无线识别标签312内。

所述中央处理器32是用以接收所述电源系统管理单元31所检测的所述蓄电池模块21状况的信息及所述定位系统4所提供的路途信息并分析的；所述中央处理器32更包括一行为模式判断模块321，是用以纪录并分析电动车驾驶人的习惯状态与行为模式，以及累积的行车模态等信息，所述电源系统管理控制单元31是依据所述行为模式判断模块321所分析的信息，配合蓄电池模块21状况而分析可满足所述电动车行驶的距离。

所述显示装置33是用以显示所述电动车2的中央处理器32所分析的蓄电池信息及目前电力所能行驶的距离，所述显示装置33所显示的蓄电池信息是包括供电状况、残留电力、生命周期信息、保养信息、电力消耗资讯。

所述定位系统4是用以提供所述电动车2行驶路途的信息，其可为全球定位系统(GPS)41、无线网络基地台(Wireless AP)42或总体分组无线服务(GRPS)43，可采用具有等高线的3D电子地图显示效果的全球定位系统(GPS)41，以提供行驶路径的相关信息包括距离、路况与障碍物，尤其可提供路径水平落差距离，使得可行驶距离的估算更为准确；有关所述定位系统4所提供的信息，可输入所述中央处理器32与所述电源系统管理单元31状况共同分析并显示在所述显示装置33上。

综合分析有关所述电动车2的蓄电池及目前电力所能行驶的距离等信息后，再由所述中央处理器32将信息传送至一无线收发模块5，所述无线收发模块5是可与一无线收发装置6进行无线讯号接收及传送，可在一区域内设置复数的无线收发装置6而形成无线通讯网域，如此即可用以接收及传送在所述无线通讯网域内的电动车2的无线收发模块5所传送的信息；至在所述复数的无线收发装置6所接收的电动车信息可在传送至一中控中心7，以随时监控所述复数的无线收发装置6所形成的无线通讯网域内的所述些电动车2的行驶状况，且所述中控中心7更可以通过无线收发装置6通知所述电动车2电力不足的警讯。

综上所述，本发明所提供的整合电池与无线通讯的智能型电动车辆电源显示系统以及智能型电动车辆区域管理系统，其利用电源系统管理控制单元纪录并分析路况及驾驶人行为模式，配合检测所述蓄电池模块的状况，可提高分析满足所述电动车可行驶距离的准确度，且其分析结果可通过一无线收发模块传送至一无线收发装置的中控中心，以实时监控所述蓄电池模块的状态。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (23)

1.一种智能型电动车辆电源显示系统，其特征在于，其包括：

一电源系统管理单元，用以检测所述电动车的蓄电池模块的状况；

一中央处理器，用以接收所述电源系统管理单元所检测的蓄电池模块状况的信息并分析的；以及

一显示装置，是用以显示所述中央处理器所分析的蓄电池信息。

2.如权利要求1所述的智能型电动车辆电源显示系统，其特征在于，所述电动车的蓄电池模块具有一第一无线识别卷标，用以纪录所述蓄电池模块的状态；所述电源系统管理单元具有一无线读写器以及一第二无线识别标签，其通过所述无线读写器读取所述蓄电池膜组的第一无线识别卷标的信息，并写入至所述第二无线识别标签内。

3.如权利要求2所述的智能型电动车辆电源显示系统，其特征在于，所述蓄电池模块更包括至少一与所述第一无线识别标签耦接，提供感测信息给所述第一无线识别标签的感测装置。

4.如权利要求1所述的智能型电动车辆电源显示系统，其特征在于，所述中央处理器更包括一行为模式判断模块，用以纪录并分析电动车驾驶人的习惯状态与行为模式，或累积的行车模态等信息，所述电源系统管理控制单元是依据所述行为模式判断模块所分析的信息，配合蓄电池模块状况而分析可满足所述电动车行驶的距离。

5.一种智能型电动车辆电源显示系统，其特征在于，其包括：

一电源系统管理单元，用以检测所述电动车的蓄电池模块的状况；

一定位系统，用以提供所述电动车行驶路途信息；

一中央处理器，用以接收所述电源系统管理单元所检测的蓄电池模块状况的信息及定位系统所提供的路途信息并分析的；以及

一显示装置，用以显示中央处理器所分析的蓄电池信息及目前电力所能行驶的距离。

6.如权利要求5所述的智能型电动车辆电源显示系统，其特征在于，所述电动车的蓄电池模块具有一第一无线识别卷标，用以纪录所述蓄电池模块的状态；所述电源系统管理单元具有一无线读写器以及一第二无线识别标签，其通过所述无线读写器读取所述蓄电池膜组的第一无线识别卷标的信息以写入至所述第二无线识别标签内。

7.如权利要求6所述的智能型电动车辆电源显示系统，其特征在于，所述蓄电池模块更包括至少一与所述第一无线识别标签耦接，提供感测信息给所述第一无线识别标签的感测装置。

8.如权利要求5所述的智能型电动车辆电源显示系统，其特征在于，所述中央处理器更包括一行为模式判断模块，用以纪录并分析电动车驾驶人的习惯状态与行为模式，以及累积的行车模态等信息，所述电源系统管理控制单元是依据所述行为模式判断模块所分析的信息，配合蓄电池模块状况而分析满足所述电动车行驶的距离。

9.如权利要求5所述的智能型电动车辆电源显示系统，其特征在于，所述定位系统是包括全球定位系统(GPS)、无线网络基地台或总体分组无线服务(GRPS)。

10.如权利要求9所述的智能型电动车辆电源显示系统，其特征在于，所述全球定位系统(GPS)是具有等高线的3D电子地图显示效果。

11.如权利要求9所述的智能型电动车辆电源显示系统，其特征在于，所述全球定位系统(GPS)所提供行驶路径的相关信息包括距离、路况与障碍物。

12.如权利要求5所述的智能型电动车辆电源显示系统，其中所述电源系统管理单元更侦测所述电动车的负重，配合蓄电池模块状况而分析可满足所述电动车行驶的距离。

13.如权利要求12所述的智能型电动车辆电源显示系统，其特征在于，所述电动车的负重包括驾驶人体重、乘客体重以及附加在电动车上的其它用具重量。

14.一种智能型电动车辆区域管理系统，其特征在于，其包括：一辆以上的电动车，所述电动车具有：

一电源系统管理单元，用以检测所述电动车的蓄电池模块的状况；

一定位系统，用以提供电动车行驶路途信息；

一中央处理器，用以接收所述电源系统管理单元所检测的所述电动车蓄电池模块状况的信息及所述定位系统所提供的路途信息并分析的；

一显示装置，是用以显示所述电动车的中央处理器所分析的蓄电池信息及目前电力所能行驶的距离；

一无线收发模块，用以接收及传送所述电动车的中央处理器所分析的蓄电池信息及目前电力所能行驶的距离；

至少一无线收发装置，其是分布在一区域内而形成无线通讯网域，用以接收及传送所述些电动车的无线收发模块所传送的信息；以及

一中控中心，用以接收所述些无线收发装置所传送的电动车信息，以随时监控所述区域内的所述些电动车的行驶状况。

15.如权利要求14所述的智能型电动车辆区域管理系统，其特征在于，所述电动车的蓄电池模块具有一第一无线识别卷标，用以纪录所述蓄电池模块的状态；

所述电源系统管理单元具有一无线读写器以及一第二无线识别标签，其通过所述无线读写器读取所述蓄电池膜组的第一无线识别卷标的信息以写入至所述第二无线识别标签内。

16.如权利要求15所述的智能型电动车辆电源显示系统，其特征在于，所述蓄电池模块更包括至少一与所述第一无线识别标签耦接，提供感测信息给所述第一无线识别标签的感测装置。

17.如权利要求14所述的智能型电动车辆区域管理系统，其特征在于，所述中控中心通过无线收发装置通知所述电动车电力不足的警讯。

18.如权利要求14所述的智能型电动车辆区域管理系统，其特征在于，所述中央处理器更包括一行为模式判断模块，用以纪录并分析电动车驾驶人的习惯状态与行为模式，以及累积的行车模态等信息，所述电源系统管理控制单元是依据所述行为模式判断模块所分析的信息，配合蓄电池模块状况而分析满足所述电动车行驶的距离。

19.如权利要求14所述的智能型电动车辆区域管理系统，其特征在于，所述定位系统是包括全球定位系统(GPS)、无线网络基地台或总体分组无线服务(GRPS)。

20.如权利要求19所述的智能型电动车辆区域管理系统，其特征在于，所述全球定位系统(GPS)是具有等高线的3D电子地图显示效果。

21.如权利要求20所述的智能型电动车辆区域管理系统，其特征在于，所述全球定位系统(GPS)所提供行驶路径的相关信息包括距离、路况与障碍物。

22.如权利要求14所述的智能型电动车辆区域管理系统，其中所述电源系统管理单元侦测所述电动车的负重，配合蓄电池模块状况而分析满足所述电动车行驶的距离。

23.如权利要求22所述的智能型电动车辆区域管理系统，其特征在于，所述电动车的负重包括驾驶人体重、乘客体重以及附加在电动车上的其它用具重量。

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