CN102035228A - 电池装置及电动车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够适当地在通信总线上连接终端电阻的电池装置和具备该电池装置的电动车辆。电池装置(400)的端子部(411~415)分别与车体控制部(300)的端子部(315~319)相连,电池装置(400)的端子部(416~420)分别与充电器(500)的端子部(511~515)相连。端子部(411、416)经由通信路径(T1)而彼此相连,端子部(412、417)经由通信路径(T2)而彼此相连。在通信路径(T1)、(T2)之间串联连接终端电阻(R11)和开关(S1)。微型计算机(410)基于端子部(413)、(418)的电压来控制开关(S1)。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池装置及具备该电池装置的电动车辆。
背景技术
以往,在电动自行车等电动车辆中,搭载了具备电池的电池装置。电池装置包括用于控制电池的充放电的控制电路(以下,称作电池控制电路)。电池控制电路与设置在电动车辆中的其他模块的控制电路连接为可进行通信。例如,将显示电池的剩余容量等的用户接口部的控制电路(以下,称作UI控制电路)和电池控制电路互联连接为可进行通信。此时,在电池控制电路与UI控制电路之间,发送和接收各种信息(例如,电池的剩余容量)。
【专利文献1】日本特开2002-101109号公报
近几年,作为多个控制电路间的通信方式,使用了CAN(ControllerArea Network)(例如参照专利文献1)。通常,在使用了CAN的通信中,在通信总线上连接两个用于阻抗匹配的终端电阻。
在电动自行车等中,具有控制电路的多个模块的每一个中都设有终端电阻。但是,多个模块间的连接状态可由用户进行任意变更。例如,在电动自行车行驶时,连接电池装置和用户接口部,例如,在对电池装置的电池进行充电时,电池装置从用户接口部被断开,并且与充电器相连。因此,很难在通信总线上适当地连接两个终端电阻。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可在通信总线上适当连接终端电阻的电池装置及具备该电池装置的电动车辆。
(1)第一发明的电池装置是通过与其他模块相连而构成通信总线的电池装置,其具备:控制电路,其具有经由通信总线与其他模块进行通信的通信功能;电池,其在其他模块与电池装置相连的情况下,向模块提供电力;第一终端电阻,其被设置为能够切换与通信总线相连的第一状态、和从通信总线被切断的第二状态;检测电路,其构成为能够检测其他模块与电池装置相连的情况;和切换电路,其基于检测电路的检测判定其他模块的连接和未连接,并基于判定结果将第一终端电阻选择性地切换为第一状态或第二状态。
通过在该电池装置上连接其他模块来构成通信总线。经由该通信总线,通过控制电路与其他模块进行通信。
在其他模块与电池装置相连的情况下,从电池向其他模块提供电力。此外,通过检测电路检测其他模块与电池装置相连的情况。由切换电路基于检测电路的检测,判定其他模块是否与电池装置相连。基于该判定结果,由切换电路选择性地切换第一终端电阻与通信总线相连的第一状态或未与通信总线相连的第二状态。
由此,根据电池装置与其他模块的连接状态,能够调整与通信总线相连的终端电阻的数量。因此,即使用户任意地变更电池装置与其他模块的连接状态,也能够维持在通信总线上适当地连接了两个终端电阻的状态。其结果,经由通信总线,能够在电池装置与其他模块之间很好地进行通信。
(2)其他模块包括第一和第二模块,电池在第一和第二模块与电池装置相连的情况下,分别向第一和第二模块提供电力,检测电路构成为在第一和第二模块与电池装置相连的情况下,分别反馈基于提供给第一和第二模块的电力的电压,并能够分别检测从第一和第二模块反馈的电压,切换电路基于由检测电路检测的电压判定是否连接有第一和第二模块,并基于判定结果,将第一终端电阻选择性地切换为第一状态或第二状态.
此时,根据电池装置与第一模块的连接状态、和电池装置与第二模块的连接状态,将第一终端电阻选择性地切换为第一状态或第二状态。由此,根据电池装置、第一模块和第二模块的连接状态,能够调整与通信总线相连的终端电阻的数量。
因此,即使用户任意地变更电池装置、第一模块和第二模块的连接状态,也能够维持在通信总线上适当地连接了两个终端电阻的状态。因此,经由通信总线,能够在电池装置、第一模块和第二模块之间很好地进行通信。
(3)切换电路在判定出其他模块与电池装置相连的情况下,基于由检测电路检测的电压,进一步判定被连接的其他模块是否具有终端电阻,并基于判定结果,将第一终端电阻选择性地切换为第一状态或第二状态。
此时,根据与电池装置相连的其他模块是否具有终端电阻,将第一终端电阻选择性地切换为第一状态或第二状态。由此,在具有终端电阻的其他模块与电池装置相连时和不具备终端电阻的其他模块与电池装置相连的时的任一种情况下,都能够准确地调整与通信总线相连的终端电阻的数量。
(4)电池装置还具备与通信总线相连的第二终端电阻,切换电路基于由检测电路检测的电压,判定在通信总线上是否连接有两个终端电阻,并基于判定结果,按照在通信总线上连接两个终端电阻的方式,将第一终端电阻切换为第一状态或第二状态。
此时,维持在通信总线上连接了第二终端电阻的状态。因此,在具有终端电阻的其他模块与电池装置相连的情况下,将第一终端电阻设置为第二状态,在不具备终端电阻的其他模块与电池装置相连的情况下,通过将第一终端电阻设为第一状态,从而准确地维持在通信总线上连接了两个终端电阻的状态。
(5)其他模块还包括第三模块,第三模块具有第三终端电阻,该第三终端电阻被设置为可切换成与通信总线相连的第三状态和从通信总线被切断的第四状态,切换电路基于由检测电路检测的电压,判定在通信总线上是否连接有两个终端电阻,并基于判定结果,按照在通信总线上连接两个终端电阻的方式,将第三终端电阻切换为第三状态或第四状态。
此时,电池装置的第一终端电阻被切换为第一和第二状态,并且第三模块的第三终端电阻被切换为第三状态或第四状态。由此,根据电池装置与其他模块的连接状态,能够更准确地调整在通信总线上连接的终端电阻的数量。
(6)第二发明的电动车辆具备:第一发明的电池装置;电动机,通过来自电池装置的电池单元的电力来驱动该电动机;和驱动轮,其利用电动机的旋转力进行旋转。
在该电动车辆中,通过来自电池装置的电池单元的电力来驱动电动机。通过该电动机的旋转力来旋转驱动轮,从而使电动车辆移动。
通过在电池装置上连接其他模块来构成通信总线。经由该通信总线,通过控制电路与其他模块进行通信。
在其他模块与电池装置相连的情况下,从电池向其他模块提供电力。另外,通过检测电路检测其他模块与电池装置相连的情况。由切换电路基于检测电路的检测,判定其他模块与电池装置是否相连。基于该判定结果,由切换电路选择性地切换第一终端电阻与通信总线相连的第一状态或未与通信总线相连的第二状态。
由此,根据电池装置与其他模块的连接状态,能够调整在通信总线上连接的终端电阻的数量。因此,即使用户任意地变更电池装置与其他模块的连接状态,也能够维持在通信总线上适当地连接了两个终端电阻的状态。因此,经由通信总线,能够在电池装置与其他模块之间很好地进行通信。其结果,能够提高电动车辆的行驶性能。
(发明效果)
通过本发明,能够根据电池装置与其他模块的连接状态,调整在通信总线上连接的终端电阻的数量。因此,即使用户任意地变更电池装置与其他模块的连接状态,也能够维持在通信总线上适当地连接了两个终端电阻的状态。其结果,经由通信总线,能够在电池装置与其他模块之间很好地进行通信。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的电动车辆的结构的示意图。
图2是简单表示用户接口部、车体控制部、电池装置及充电器的结构的框图。
图3是表示电池装置的细部结构的示意图。
图4是表示微型计算机电路的动作的流程图。
图5是用于说明终端电阻的状态切换的示意图。
图6是用于说明在充电器中未设置终端电阻时的电池装置中的终端电阻的状态切换的示意图。
图7是表示在充电器中设置了电容器的例子的图。
图8是表示车体控制部、电池装置及充电器中的检测电阻的其他连接例的示意图。
图9是表示在图8的充电器中设置了电容器的例子的图。
图10是表示电池装置和充电器的变形例的示意图。
图11是表示终端电阻的状态的切换例的示意图。
图12是表示电池装置的其他变形例的示意图。
图13是表示图12的电池装置中的终端电阻的状态的切换例的示意图。
图14是具备了电池装置的电动双轮车的侧视图。
图中:100-电动自行车;200-用户接口部;201-用户接口控制电路;300-车体控制部;301-车体控制电路;400-电池装置;401-电池控制电路;402-电池;410-微型计算机;500-充电器;501-充电控制电路;C1~C6-通信线;D1~D6-电力线;R11、R11a、R12、R13-终端电阻;R21~R24-检测电阻;S1、S2-开关;T1~T8-通信路径。
具体实施方式
以下,参照附图说明本实施方式的电池装置及具备该电池装置的电动自行车。另外,以下,作为电动车辆的一例,说明电动自行车。
(1)电动车辆
图1是表示本发明的一实施方式的电动自行车的结构的示意图。
在图1的电动自行车100中,在主框架101的前端以上下方向的轴为中心在一定角度范围内可旋转地设置有前叉103。在前叉103的下端以可旋转的方式支承有前轮104。前轮104上安装有用于旋转驱动前轮104的电动机MO。
在前叉103的上端设有车把105。在车把105上配置有用户接口部200。将在后面详细叙述用户接口部200。
主框架101的中央部内可旋转地设有曲柄108。在曲柄108的前端安装有踏板107。在主框架101的上部安装有座板110,在主框架101的后端以可旋转的方式支承有后轮109。
用户使踏板107和曲柄108一体旋转。曲柄108的旋转力经由未图示的链条传递至后轮109。由此,旋转驱动后轮109。
在曲柄108的附近设置车体控制部300。车体控制部300与用户接口部200电连接,并且与安装在前轮104上的电动机MO电连接。车体控制部300检测曲柄108的转矩,并基于该转矩控制电动机NO。
车体控制部300与电池安装部300a电连接。在电池安装部300a中装卸自如地安装有具备电池的电池装置400。通过将电池装置400安装在电池安装部300a中,从而电连接电池装置400和车体控制部300。
从电池装置400向用户接口部200、车体控制部300和电动机MO提供电力。此外,通过未图示的制动器进行减速时和行驶下坡时,前轮104的旋转力通过电动机MO被转换为再生电力。通过向电池装置400赋予该再生电力,进行电池装置400的再生充电。
在电池装置400中设置插头插入部400a。在插头插入部400a中插入充电器500的插头500a。由此,电连接充电器500和电池装置400。此外,将充电器500的插头500a插入未图示的商用电源的插座中。充电器500对来自商用电源的电力进行AC-DC(交流-直流)转换之后施加给电池装置400的电池。由此,对电池装置400的电池进行充电。
另外,在本实施方式中,车体控制部300是第一模块的例子,充电器500是第二模块的例子。
(2)用户接口部、车体控制部、电池装置和充电器
接着,简要说明用户接口部200、车体控制部300、电池装置400和充电器500的结构。图2是简单表示用户接口部200、车体控制部300、电池装置400及充电器500的结构的框图。另外,在图2中,用户接口部200、车体控制部300、电池装置400及充电器500处于互相连接的状态。
如图2所示,用户接口部200具有操作显示部202、用户接口控制电路(以下,略记为UI控制电路)201、终端电阻R12和端子部211~214。
端子部211与通信路径T5相连,端子部212与通信路径T6相连。通信路径T5、T6之间连接有终端电阻R12。端子部213与电力路径E1相连,端子部214与电力路径E1、E2相连,操作显示部202与电力路径E1、E2相连。此外,互相连接UI控制电路201和操作显示部202。
UI控制电路201控制操作显示部202的动作。操作显示部202显示与电动自行车100的状态相关的信息(例如,电池装置400的电池402的剩余容量)。此外,用户能够通过操作显示部202进行电动自行车100的状态的设定(例如,电源的接通或关断)。
车体控制部300具有车体控制电路301和端子部311~319。经由通信路径T3互相连接端子部311、315,经由通信路径T4互相连接端子部312、316。经由电力路径E3互相连接端子部313、318,经由电力路径E4互相连接端子部314、319。车体控制电路301与通信路径T3、T4和电力路径E3、E4相连。
此外,用户接口部200的端子部211、212经由通信线C1、C2分别与车体控制部300的端子部311、312相连,用户接口部200的端子部213、214经由电力线D1、D2分别与车体控制部300的端子部313、314相连。
用户接口部200和车体控制部300以经由通信线C1、C2和电力线D1、D2互相连接的状态被固定在图1的电动自行车100中。
电池装置400具有电池控制电路401、电池402、终端电阻R11、开关S1和端子部411~420。经由通信路径T1互相连接端子部411、416,经由通信路径T2互相连接端子部412、417。在通信路径T2、T2之间串联连接终端电阻R11和开关S1。
电池控制电路401与通信路径T1、T2相连。电池402与端子部414、415、419、420相连。此外,电池控制电路401和电池402彼此相连。
通过将电池装置400安装在图1的电池安装部300a中,从而电池装置400的端子部411、412经由通信线C3、C4分别与车体控制部300的端子部315、316相连,电池装置400的端子部413经由检测线K1与车体控制部300的端子部317相连。此外,电池装置400的端子部414、415经由电力线D3、D4分别与车体控制部300的端子部318、319相连。通过后述(图3)的微型计算机410控制开关S1。
充电器500具有充电控制电路501、AC-DC转换电路502、终端电阻R13和端子部511~515。端子部511与通信路径T7相连,端子部512与通信路径T8相连。在通信路径T7、T8之间连接终端电阻R13。
充电控制电路501与通信路径T7、T8和端子部514、515相连。AC-DC转换电路502与端子部514、515及插头500b相连。
通过将充电器500的插头500a(图1)插入电池装置400的插头插入部400a(图1)中,从而充电器500的端子部511、512经由通信线C5、C6与电池装置400的端子部416、417相连,充电器500的端子部513经由检测线K2与电池装置400的端子部418相连。此外,充电器500的端子部514、515经由电力线D5、D6与电池装置400的端子部419、420相连。
在本实施方式的电动自行车100中,由通信线C1~C6和通信路径T1~T8的一部分或全部构成通信总线,经由该通信总线,在用户接口控制电路202、车体控制电路301、电池控制电路401和充电控制电路501之间进行CAN(Controller Area Network)通信。
此外,从电池装置400的电池402经由电力线D1~D4向车体控制部300和用户接口部200提供电力。此外,从商用电源经由充电器500的AC-DC转换电路502和电力线D5、D6向电池装置400的电池402提供电力。
(3)电池装置的开关的控制
接着,说明电池装置400的开关S1的控制。图3是表示电池装置400的细部结构的示意图。另外,在图3中,省略了图2的UI控制电路201、操作显示部202、车体控制电路301、电池控制电路401、充电控制电路501和AC-DC转换电路的图示。
如图3所示,电池装置400包括微型计算机电路410和检测电阻R21、R22。微型计算机电路410包括微型计算机芯片以及其周边电路,并与端子部413、418和开关S1连接。向微型计算机电路410施加端子部413、418的电压。微型计算机电路410基于端子部413、418的电压控制开关S1。将在后面详细叙述微型计算机电路410的动作。
端子部414、419与电池402的正极端子相连,端子部415、420与电池402的负极端子相连。在端子部413和端子部414之间连接检测电阻R21,在端子部418和端子部419之间连接检测电阻R22。
车体控制部300包括检测电阻R23。在端子部317和端子部319之间连接检测电阻R23。
充电器500包括检测电阻R24。在端子部513和端子部515之间连接检测电阻R24。
接着,说明电池控制电路401的微型计算机电路410的动作。图4是表示微型计算机电路410的动作的流程图。
如图4所示,首先,微型计算机电路410判断端子部413(图3)的电压(以下称作车体侧电压)是否比预先设定的规定值P1低(步骤S1)。
这里,在电池装置400的端子部413~415与车体控制部300的端子部317~319没有被互相连接的情况下,电池装置400的端子部413中不会流过电流。因此,车体侧电压变成与电池402的端子电压(正极端子与负极端子间的电压)相等。
另一方面,在分别连接了电池装置400的端子部413~415和车体控制部300的端子部317~319彼此的情况下,通过电池装置400的电池402和检测电阻R21以及车体控制部300的检测电阻R23形成串联电路。此时,车体侧电压成为通过检测电阻R21、R23对电池402的端子电压进行分压而获得的电压(以下,称作分压值)。
上述的规定值P1被设定为电池402的端子电压与基于检测电阻R21、R23的分压值之间的值。因此,在电池装置400与车体控制部300没有被连接的情况下,车体侧电压比规定值P1还高,在连接了电池装置400与车体控制部300的情况下,车体侧电压比规定值P1还低。
在车体侧电压比规定值P1还低的情况下,微型计算机电路410判定为电池装置400与车体控制部300相连,并判定端子部418的电压(以下,称作充电器侧电压)是否比预先设定的规定值P2还低(步骤S2)。
在没有分别连接电池装置400的端子部418~420和充电器500的端子部513~515彼此的情况下,电池装置400的端子部418中不会流过电流。因此,充电器侧电压变成与电池402的端子电压相等。
另一方面,在分别连接了电池装置400的端子部418~420与充电器500的端子部513~515彼此的情况下,通过电池装置400的电池402和检测电阻R22以及充电器500的检测电阻R24形成串联电路。此时,充电器侧电压成为通过检测电阻R22、R24对电池402的端子电压进行分压而获得的电压(以下,称作分压值)。
上述的规定值P2被设定为电池402的端子电压与基于检测电阻R22、R24的分压值之间的值。因此,在电池装置400与充电器500没有被连接的情况下,充电器侧电压比规定值P2还高,在连接了电池装置400与车体控制部300的情况下,充电器侧电压比规定值P1还低。
在充电器侧电压比规定值P2还低的情况下,微型计算机电路410判定为电池装置400与充电器500相连,关断开关S1(步骤S3)。由此,从通信路径T1、T2电切断终端电阻R11。此时,通信路径T1、T2与终端电阻R12、R13相连。
另一方面,在步骤S1中,端子部413的电压为规定值P1以上的情况下,或者在步骤S2中,端子部416的电压为规定值P2以上的情况下,微型计算机电路410接通开关S1(步骤S4)。由此,在通信路径T1、T2之间电连接终端电阻R11。此时,通信路径T1、T2上没有连接终端电阻R12、R13的至少一方。
微型计算机电路410反复进行步骤S1~S4的处理。由此,根据车体控制部300、电池装置400和充电器500的连接状态,对终端电阻R11电连接在通信路径T1、T2之间的状态(以下,称作连接状态)和终端电阻R11从通信路径T1、T2被电切断的状态(以下,称作非连接状态)进行切换。
另外,为了检测车体控制部300与电池装置400的连接以及充电器500与电池装置400的连接,也可以设置使从电池装置400的电池402向微型计算机电路410赋予的电压上升的升压电路或者使其下降的降压电路。
图5是用于说明终端电阻R11的状态切换的示意图。
如图5(a)所示,在电池装置400与车体控制部300相连、充电器500没有与电池装置400相连的状态下,终端电阻R11成为连接状态。此时,由通信路径T1~T6和通信线C1~C4构成通信总线,通信总线的一端与接口部200的终端电阻R12相连,另一端与电池装置400的终端电阻R11相连。
在图5(a)的状态下,电动自行车100以电池装置400被安装在电池安装部300a(图1)中的状态行驶或停车。
此时,例如,将电池装置400的电池402(图2)的剩余容量从电池控制电路401(图2)施加给车体控制电路301(图2)和UI控制电路201(图2)。车体控制电路301根据电池402的剩余容量控制电动机MO(图1)。UI控制电路201将电池402的剩余容量显示在操作显示部202(图2)上。
如图5(b)所示,在充电器500与电池装置400相连、电池装置400没有与车体控制部300相连的状态下,终端电阻R11成为非连接状态。此时,由通信路径T1、T2、T7、T8和通信线C5、C6构成通信总线,通信总线的一端与电池装置400的终端电阻R11相连,另一端与充电器500的终端电阻R13相连。
在图5(b)的状态下,以从电池安装部300a(图1)卸下电池装置400的状态通过充电器500对电池装置400的电池402进行充电。
此时,例如,将电池装置400的电池402(图2)的充电量从电池控制电路401(图2)施加给充电控制电路501(图2)。若电池402的充电量到达规定值,则充电控制电路501停止从商用电源向电池装置400提供电力。此外,从电池控制电路401向充电控制电路501(图2)赋予表示电池装置400产生异常的信号。此时,充电控制电路501停止从商用电源向电池装置400提供电力。
如图5(c)所示,在电池装置400与车体控制部300相连并且充电器500与电池装置400相连的状态下,终端电阻R11成为非连接状态。此时,由通信路径T1~T8和通信线C1~C6构成通信总线,通信总线的一端与接口部200的终端电阻R12相连,另一端与充电器500的终端电阻R13相连。
在图5(c)的状态下,通过充电器500以在电池安装部300a(图1)中安装了电池装置400的状态对电池装置400的电池402进行充电。
此时,例如,将电池装置400的电池402(图2)的充电量从电池控制电路401(图2)施加给充电控制电路501(图2)。若电池402的充电量到达规定值。则充电控制电路501停止从商用电源向电池装置400提供电力。此外,从电池控制电路401向充电控制电路501(图2)赋予表示电池装置400产生异常的信号。此时,充电控制电路501停止从商用电源向电池装置400提供电力。
此外,将电池装置400的电池402的充电量从电池控制电路401施加给UI控制电路201(图2)。用户接口控制电路201将电池402的充电量显示在操作显示部202(图2)上。
此外,从电池控制电路401向车体控制电路301赋予用于阻止自动双轮车100的行驶的信号。此时,车体控制电路301通过未图示的锁定机构锁定曲柄108(图1)的旋转。由此,防止因用户进行误操作而导致使自动双轮车100行驶的情况。
(5)效果
在本实施方式的电池装置400中,基于车体侧电压和充电器侧电压,将终端电阻R11切换为连接状态和非连接状态。此时,在电池装置400没有与车体控制部300和充电器500的至少一方相连的情况下,即在通信路径T1、T2上没有连接终端电阻R12、R13的至少一方的情况下,终端电阻R11与通信路径T1、T2相连。另一方面,在电池装置400与车体控制部300和充电器500相连的情况下,终端电阻R11不会与通信路径T1、T2相连。
由此,即使用户根据状况而变更了车体控制部300、电池装置400和充电器500的连接状态,也会维持在通信总线上适当连接了两个终端电阻的状态。因此,能够很好地进行用户接口部200、车体控制部300、电池装置400和充电器500之间的CAN通信。
(6)变形例
(6-1)
在上述实施方式中,在充电器500中设有终端电阻R13,但是在通信线C5、C6的长度比较短的情况下,也可以不在充电器500中设置终端电阻R13。此时,按照充电器500的检测电阻R24的值不同于在充电器500中设置终端电阻R13时的检测电阻R24的值的方式进行设定。
如上所述,在分别连接了电池装置400的端子部418~420和充电器500的端子部513~515彼此的情况下,充电器侧电压成为通过检测电阻R22、R24对电池402的端子电压进行分压而获得的分压值。
该分压值随着检测电阻R24的值而不同。因此,在设有终端电阻R13时的检测电阻R24的值与未设置终端电阻R13时的检测电阻R24的值不相同的情况下,设有终端电阻R13时的充电器侧电压与未设置终端电阻R13时的充电器侧电压互不相同。
此时,将在充电器500中设有终端电阻R13时的充电器侧电压和在充电器500中未设有终端电阻R13时的充电器侧电压通过电池装置400的微型计算机电路410预先进行存储。
由此,电池装置400的微型计算机电路410能够基于充电器侧电压判定在充电器500中是否设有终端电阻R13。因此,电池装置400的微型计算机电路410根据充电器500的终端电阻R13的有无,能够控制终端电阻R11的状态。
图6是用于说明在充电器500中未设置终端电阻R13时的电池装置400中的终端电阻R11的状态切换的示意图。
如图6所示,在充电器500中未设置终端电阻R13时,在电池装置400与车体控制部300连接并且充电器500与电池装置400相连的状态下,终端电阻R11成为连接状态。
此时,由通信路径T1~T8和通信线C1~C6构成通信总线,在通信总线上连接接口部200的终端电阻R12和电池装置400的终端电阻R11。即,与图5(c)的例子相比,在通信总线上,代替充电器500的终端电阻R13而连接电池装置400的终端电阻R11。由此,维持在通信总线上连接了两个终端电阻的状态。因此,能够很好地进行用户接口部200、车体控制部300、电池装置400和充电器500之间的CAN通信。
(6-2)
在充电器500中,终端电阻R13被设置的情况和未被设置的情况下,也可以在充电器500中设置电容器。
图7是表示在充电器500中设置了电容器的例子的图。在图7的例子中,在充电器500中设置终端电阻R13,并且在端子部513和端子部514之间连接电容器CN。
在端子部513和端子部514之间连接有电容器CN的情况下,互相连接了电池装置400和充电器500时,充电器侧电压从电池402的端子电压慢慢下降为基于检测电阻R22、R24的分压值。另一方面,在端子部513和端子部514之间未连接电容器CN的情况下,互相连接了电池装置400和充电器500时,充电器侧电压从电池402的端子电压瞬间下降为基于检测电阻R22、R24的分压值。
此时,通过电池装置400的微型计算机电路410预先存储在充电器500中设有终端电阻R13时的充电器侧电压的下降时间、以及未设置终端电阻R13时的充电器侧电压的下降时间。
由此,电池装置400的微型计算机电路410基于充电器侧电压的下降时间,判定在电池装置400中是否设置有终端电阻R13。因此,电池装置400的微型计算机电路410根据充电器500中的终端电阻R13的有无,如图5的例子或图6的例子那样能够控制终端电阻R11的状态。
(6-3)
图8是表示车体控制部300、电池装置400及充电器500中的检测电阻R21~R24的其他连接例的示意图。图8的例子与图3的例子的区别点如下。
图8的例子中,在电池装置400中,在端子部413和端子部415之间连接检测电阻R21,在端子部418和端子部420之间连接检测电阻R22。此外,在车体控制部300中,在端子部317和端子部318之间连接检测电阻R23。此外,在充电器500中,在端子部513和端子部514之间连接检测电阻R24。
在没有分别连接电池装置400的端子部413~415与车体控制部300的端子部317~319彼此的情况下,在电池装置400的端子部413中不会流过电流。因此,车体侧电压成为零。
另一方面,在分别连接了电池装置400的端子部413~415与车体控制部300的端子部317~319彼此的情况下,车体侧电压成为通过检测电阻R21、R23对电池402的端子电压进行分压而获得的分压值。
此外,在没有分别连接电池装置400的端子部418~420与充电器500的端子部513~515彼此的情况下,在电池装置400的端子部418中不会流过电流。因此,车体侧电压成为零。
另一方面,在分别连接了电池装置400的端子部418~420与充电器500的端子部513~515彼此的情况下,充电器侧电压成为通过检测电阻R22、R24对电池402的端子电压进行分压而获得的分压值。
因此,电池装置400的微型计算机电路410基于车体侧电压,能够判定是否互相连接了电池装置400与车体控制部300。此外,电池装置400的微型计算机电路410基于充电器侧电压,能够判定是否互相连接了电池装置400和充电器500。
其结果,如图5所示,根据车体控制部300、电池装置400和充电器500的连接状态,能够适当地切换电池装置400的终端电阻R11的状态。
另外,在图8的例子中,也可以不在充电器500中设置终端电阻R13。此时,按照充电器500的检测电阻R24的值不同于在充电器500中设置终端电阻R13时的充电器500的检测电阻R24的值的方式进行设定。
此时,与上述同样地,通过电池装置400的微型计算机电路410预先存储在充电器500中设有终端电阻R13时的充电器侧电压、以及未设置终端电阻R13时的充电器侧电压。
由此,电池装置400的微型计算机电路410基于充电器侧电压,能够判定是否在充电器500中设有终端电阻R13。因此,电池装置400的微型计算机电路410根据充电器500中的终端电阻R13的有无,如图5的例子或图6的例子那样能够控制终端电阻R11的状态。
此外,在图8的例子中,在充电器500中设置终端电阻R13时和未设置终端电阻R13时的任一种情况下,都可以在充电器500中设置电容器。
图9是表示在图8的充电器500中设置了电容器的例子的图。在图9的例子中,在充电器500中设置终端电阻R13,并且在端子部513与端子部515之间连接电容器CN。
在端子部513与端子部515之间连接电容器CN的情况下,互相连接了电池装置400和充电器500时,充电器侧电压从零缓慢上升为基于检测电阻R22、R24的分压值。另一方面,在端子部513与端子部515之间未连接电容器CN的情况下,互相连接了电池装置400和充电器500时,充电器侧电压从零瞬间上升为基于检测电阻R22、R24的分压值。
此时,通过电池装置400的微型计算机电路410预先存储在充电器500中设有终端电阻R13时的充电器侧电压的上升时间、以及未设置终端电阻R13时的充电器侧电压的上升时间。
由此,电池装置400的微型计算机电路410基于充电器侧电压的上升时间,能够判定在电池装置400中是否设有终端电阻R13。因此,电池装置400的微型计算机电路410根据充电器500中的终端电阻R13的有无,如图5的例子或图6的例子那样能够控制终端电阻R11的状态。
(6-4)
图10是表示电池装置400和充电器500的变形例的示意图。图10的例子与上述的图3的例子的不同点如下。
在图10的例子中,电池装置400还包括端子部421。端子部421与微型计算机电路410相连。此外,充电器500还包括端子部516和开关S2。开关S2连接在终端电阻R13和通信路径T8之间。端子部516与开关S2相连。
此外,电池装置400的端子部421和充电器500的端子部516经由控制线SC彼此相连。电池装置400的微型计算机电路410经由控制线SC向充电器500的开关S2赋予接通或关断信号。由此,能够切换终端电阻R13与通信路径T7、T9电连接的状态(连接状态)、和终端电阻R13从通信路径T7、T9被电切断的状态(非连接状态)。另外,图10的充电器500是第三模块的例子。
图11是表示终端电阻R13的状态的切换例的示意图。如图11(a)所示,在充电器500与电池装置400相连且电池装置400没有与车体控制部300相连的状态下,通过电池装置400的微型计算机电路410(图10)将终端电阻R13设置为连接状态。
此时,由通信路径T1、T2、T7、T8和通信线C5、C6构成通信总线,通信总线的一端与电池装置400的终端电阻R11相连,另一端与充电器500的终端电阻R13相连。
另一方面,如图11(b)所示,在电池装置400与车体控制部300相连并且充电器500与电池装置400相连的状态下,通过电池装置400的微型计算机电路410将终端电阻R13设置为非连接状态。
此时,由通信路径T1~T8和通信线C1~C6构成通信总线,通信总线与接口部200的终端电阻R12以及电池装置400的终端电阻R11相连。
另外,如图11(c)所示,在电池装置400与车体控制部300相连并且充电器500与电池装置400相连的状态下,也可以通过电池装置400的微型计算机电路410将电池装置400的终端电阻R11设定为非连接状态,并且将充电器500的终端电阻R13设置为连接状态。
此时,由通信路径T1~T8和通信线C1~C6构成通信总线,通信总线与接口部200的终端电阻R12以及充电器500的终端电阻R13相连。
如上所述,通过电池装置400的微型计算机电路410控制充电器500的终端电阻R13的状态,从而即使车体控制部300、电池装置400和充电器500的连接状态被变更,也能够维持在通信总线上连接了两个终端电阻的状态。因此,能够很好地进行用户接口部200、车体控制部300、电池装置400和充电器500间的CAN通信。
(6-5)
图12是表示电池装置400的其他变形例的示意图。图12的例子与上述的图3的例子的不同点如下。
在图12的例子中,电池装置400还具有终端电阻R11a。终端电阻R11a与由终端电阻R11和开关S1构成的串联电路并列地连接在通信路径T1、T2之间。
图13是表示图12的电池装置400中的终端电阻R11的状态的切换例的示意图。另外,在图13的例子中,在充电器500中未设置终端电阻R13。
如图13(a)所示,在电池装置400与车体控制部300相连且充电器500没有与电池装置400相连的状态下,将终端电阻R11设置为非连接状态。此时,由通信路径T1~T6和通信线C1~C4构成通信总线,通信总线的一端与接口部200的终端电阻R12相连,另一端与电池装置400的终端电阻R11a相连。
如图13(b)所示,在充电器500与电池装置400相连且电池装置400没有与车体控制部300相连的状态下,将终端电阻R11设置为连接状态。此时,由通信路径T1、T2、T7、T8和通信线C5、C6构成通信总线,在通信总线上连接电池装置400的终端电阻R11、R11a。
如图13(c)所示,在电池装置400与车体控制部300相连且充电器500与电池装置400相连的状态下,将终端电阻R11设置为非连接状态。此时,由通信路径T1~T8和通信线C1~C6构成通信总线,在通信总线上连接接口部200的终端电阻R12和电池装置400的终端电阻R11a。
如上所述,在充电器500中未设置终端电阻R13的情况下,即使车体控制部300、电池装置400和充电器500的连接状态被变更,也能够维持在通信总线上连接了两个终端电阻的状态。因此,能够很好地进行用户接口部200、车体控制部300、电池装置400和充电器500间的CAN通信。
此外,不会因误操作等而导致终端电阻R11a从通信线T1、T2被切断,因此在电动自行车100行驶时,即在图13(a)的状态中,可在通信总线上准确地连接终端电阻R11a。因此,在电动自行车100行驶时,在用户接口部200、车体控制部300、电池装置400间能够准确且正常地进行CAN通信。其结果,可进一步提高电动自行车100行驶时的安全性。
(7)其他实施方式
在上述的实施方式中,说明了具备电池装置400的电动自行车,但是也可以将电池装置400设置在其他的电动车辆中。
图14是具备了电池装置400的电动双轮车的侧视图。电动双轮车600具备车体框架610、前叉611、把手部620、主体部630、坐席640、摆臂650、电动机660、前轮691和后轮692。另外,在以下的说明中,前、后、左和右是指在驾驶员坐在电动车600的坐席640上的状态下进行观察时的前、后、左和右。
车体框架610是底骨框架,被设置为在电动双轮车600的下部沿着前后方向延伸。
在车体框架610的前端部分,按照可在左右方向上摇摆的方式安装有前叉611。在前叉611的下端部安装前轮691。在前叉611的上端部安装把手部620。
从车体框架610的中央部向后部设置主体部630。在主体部630的上端部设置坐席640。在主体部630的内部设置主控制部631和电池装置400。主控制部631和电池装置400互相被电连接。
在车体框架610的后端部分,按照向后方延伸的方式安装摆臂650。在该状态下,摆臂650的后端部分相对于车体框架610,可在上下方向上摇摆。在摆臂650的后端部设置电动机660。在电动机660的旋转轴上安装后轮692。
电动机660与电池装置400和主控制部631电连接。从电池装置400向电动机660提供电力。在电动机660进行动作时,将由电动机660产生的旋转力通过该旋转轴传递给后轮692。
在该电动双轮车600中,在主控制部631和电池装置400之间经由通信总线进行CAN通信。此外,对电池装置400的电池402(图2)进行充电时,未图示的充电装置与电池装置400相连。此时,在主控制部631、电池装置400和充电装置之间经由通信总线进行CAN通信。
因此,与上述的实施方式同样地,根据主控制部631、电池装置400和充电装置的连接状态,将电池装置400的终端电阻R11(图3)切换为连接状态和非连接状态。由此,即使用户根据状况变更主控制部631、电池装置400和充电装置的连接状态,也可维持在通信总线上连接了两个终端电阻的状态。因此,能够很好地进行主控制部631、电池装置400和充电装置之间的CAN通信。
(8)另一实施方式
在上述的实施方式中,作为与电池装置相连的模块(第一或第二模块),使用了车体控制部300、充电器500和主控制部631,但是并非限于此,作为经由通信总线与电池装置相连的模块,例如也可以使用车辆导航仪装置或车辆音响等车辆用附属品。
(9)技术方案的各结构要素与实施方式的各部分的对应关系
以下,说明技术方案的各结构要素与实施方式的各部分对应的例子,但是本发明并非限于下述例子。
在上述实施方式中,电池控制装置401是控制电路的例子,连接状态是第一状态的例子,非连接状态是第二状态的例子,终端电阻R11是第一终端电阻的例子,检测电阻R21、R21和端子部413、418是检测电路的例子,微型计算机电路410是切换电路的例子,车体控制部300或主控制部631是第一模块的例子,充电器500是第二模块的例子,终端电阻R11a是第二终端电阻的例子,充电器500是第三模块的例子,终端电阻R13是第三终端电阻的例子,电动自行车100或电动双轮车600是电动车辆的例子。
作为技术方案的各结构要素,也可以使用具有技术方案中所记载的结构或功能的其他各种要素。
(产业上的可利用性)
本发明能够有效利用于将电力作为驱动源的各种移动体或移动设备等中。
Claims (6)
1.一种电池装置,其通过与其他模块相连而构成通信总线,该电池装置的特征在于,具备:
控制电路,其具有经由所述通信总线与所述其他模块进行通信的通信功能;
电池,其在所述其他模块与该电池装置相连的情况下,向所述模块提供电力;
第一终端电阻,其被设置为能够切换与所述通信总线相连的第一状态、和从所述通信总线被切断的第二状态;
检测电路,其构成为能够检测所述其他模块与该电池装置相连的情况;和
切换电路,其基于所述检测电路的检测判定所述其他模块的连接和未连接,并基于判定结果将所述第一终端电阻选择性地切换为所述第一状态或第二状态。
2.根据权利要求1所述的电池装置,其特征在于,
所述其他模块包括第一和第二模块,
所述电池在所述第一和第二模块与该电池装置相连的情况下,分别向所述第一和第二模块提供电力,
所述检测电路构成为在所述第一和第二模块与该电池装置相连的情况下,分别反馈基于提供给所述第一和第二模块的电力的电压,并能够分别检测从所述第一和第二模块反馈的电压,
所述切换电路基于由所述检测电路检测出的电压判定是否连接有所述第一和第二模块,并基于判定结果,将所述第一终端电阻选择性地切换为所述第一状态或第二状态。
3.根据权利要求2所述的电池装置,其特征在于,
所述切换电路在判定出所述其他模块与该电池装置相连的情况下,基于由所述检测电路检测出的电压,进一步判定所述被连接的其他模块是否具有终端电阻,并基于判定结果,将所述第一终端电阻选择性地切换为所述第一状态或第二状态。
4.根据权利要求2或3的任一项所述的电池装置,其特征在于,
该电池装置还具备与所述通信总线相连的第二终端电阻,
所述切换电路基于由所述检测电路检测出的电压,判定在所述通信总线上是否连接有两个终端电阻,并基于判定结果,按照在所述通信总线上连接两个终端电阻的方式,将所述第一终端电阻切换为所述第一状态或所述第二状态。
5.根据权利要求2或3的任一项所述的电池装置,其特征在于,
所述其他模块还包括第三模块,
所述第三模块具有第三终端电阻,该第三终端电阻被设置为可切换成与所述通信总线相连的第三状态和从所述通信总线被切断的第四状态,
所述切换电路基于由所述检测电路检测出的电压,判定在所述通信总线上是否连接有两个终端电阻,并基于判定结果,按照在所述通信总线上连接两个终端电阻的方式,将所述第三终端电阻切换为所述第三状态或所述第四状态。
6.一种电动车辆,其特征在于,具备:
权利要求1~5的任一项所述的电池装置;
电动机,通过来自所述电池装置的所述电池单元的电力来驱动该电动机;和
驱动轮,其利用所述电动机的旋转力进行旋转。
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110427 |