CN104085492B - 一种电动车电源的处理方法、系统及电动车 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电动车电源的处理方法、系统及电动车，其中方法包括：在电动车的工作模式为智能骑行模式且行驶速度大于预设值，或者电动车的工作模式为健身模式时，控制电动车的电机的运行状态进入发电状态，通过功率驱动电路将电机产生的电能回充至蓄电池。本申请提供的方法，当由于电机自驱动或人力骑行或下坡路加速行驶导致速度超过预设值时，控制电机进入发电模式，将发出的电量存储至蓄电池，实现了增加续航里程的目的，而当用户选择健身模式时，可以消耗人体生物能来驱动电机发电，在锻炼的同时还能够产生电能。

Description

一种电动车电源的处理方法、系统及电动车

技术领域

本申请涉及智能电动车技术领域，更具体地说，涉及一种电动车电源的处理方法、系统及电动车。

背景技术

电动自行车目前已经成为人们常用的交通工具，其以结构简单、使用维护方便、便于近距离出行而备受人们的喜爱。电动车依靠自带的蓄电池来不断的将电能转换为机械能，从而带动车身运动。驾驶者可以调整车把处的控制器，控制输出电流的大小，从而实现控制车速的目的。

但是，随着电动车的使用范围逐渐扩大，加之人们对出行的要求越来越高，现有的电动车已经越来越不能够满足人们的要求，其主要表现在：电动车的功能过于单一，在电动状态下巡航里程短，不能够满足人们对稍远距离出行的要求。在车子行驶过程中，蓄电池一直处于输出电能的状态，一旦电能耗尽整个车子将无法前行。并且，用户依赖纯电动驱动出行，减少了人体的活动量，长期以往将会导致健康水平下降。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种电动车电源的处理方法、系统及电动车，用于解决现有电动车功能单一、电池续航能力低，不能够满足人们对稍远距离出行的要求，且依赖纯电动驱动出行而造成的人体活动量降低的问题。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种电动车电源的处理方法，包括：

在电动车的工作模式为智能骑行模式且行驶速度大于预设值，或者电动车的工作模式为健身模式时，控制电动车的电机的运行状态进入发电状态；

通过功率驱动电路将电机产生的电能回充至蓄电池。

优选的，在所述电动车的工作模式为健身模式时，还包括：

接收用户通过显示屏输入的健身阻尼值；

查询预存的健身阻尼值与电机的励磁电流值的对应关系，按照查询结果调节电机的励磁电流值，以改变电机的转动阻尼值；

根据所述电机转动产生的电能以及电能转换系数，计算出人体消耗的热量值；

将计算得出的热量值通过显示屏进行显示。

优选的，所述通过功率驱动电路将电机产生的电能回充至蓄电池，包括：

依据电机转动产生的回馈电流的大小值以及蓄电池的当前电量值，控制与所述蓄电池相连的金属氧化物半导体场效应管MOSFET选择恒流快充、恒压均充或恒压浮充模式进行充电；

实时检测蓄电池的电量是否充满，在蓄电池电量充满时，停止对蓄电池进行充电，控制电机转动产生的电能以热消耗方式释放。

优选的，还包括：

控制利用市电或者光伏组件提供的太阳能对所述蓄电池进行充电；

控制所述蓄电池为负载提供5V或12V直流电，以供手机或其它适用于12V直流电的电子设备进行充电。

一种电动车电源的处理系统，包括：

第一控制模块，用于在电动车的工作模式为智能骑行模式且行驶速度大于预设值，或者电动车的工作模式为健身模式时，控制电动车的电机的运行状态进入发电状态；

充电模块，用于通过功率驱动电路将电机产生的电能回充至蓄电池。

优选的，所述电动车的工作模式为健身模式时，还包括：

接收端口模块，用于接收用户通过显示屏输入的健身阻尼值；

电流调节模块，用于查询预存的健身阻尼值与电机的励磁电流值的对应关系，按照查询结果调节电机的励磁电流值，以改变电机的转动阻尼值；

热量计算模块，用于根据所述电机转动产生的电能以及电能转换系数，计算出人体消耗的热量值；

发送端口模块，用于将计算得出的热量值发送给显示屏以供其进行显示。

优选的，所述充电模块包括：

模式选择模块，用于依据电机转动产生的回馈电流的大小值以及蓄电池的当前电量值，控制与所述蓄电池相连的金属氧化物半导体场效应管MOSFET选择恒流快充、恒压均充或恒压浮充模式进行充电；

电量检测模块，用于实时检测蓄电池的电量是否充满，在蓄电池电量充满时，停止对蓄电池进行充电，控制电机转动产生的电能以热消耗方式释放。

优选的，还包括：

第二控制模块，用于控制利用市电或者光伏组件提供的太阳能对所述蓄电池进行充电，并且在蓄电池为负载提供电源时，控制所述蓄电池输出5V或者12V直流电，以供手机或其它适用于12V直流电的电子设备进行充电。

一种电动车，包括上述所述的电动车电源的处理系统。

优选的，还包括光伏组件，用于给蓄电池提供电能，所述光伏组件为折叠式结构。

从上述的技术方案可以看出，本申请实施例公开的电动车电源的处理方法，在电动车的工作模式为智能骑行模式且行驶速度大于预设值，或者电动车的工作模式为健身模式时，控制电动车的电机的运行状态进入发电状态，通过功率驱动电路将电机产生的电能回充至蓄电池。本申请提供的方法，在智能骑行模式下，可以自由设定骑行速度目标值，在行驶速度低于设定目标值时，电池壳放电助力，随意调整电车行驶速度，当由于电机自驱动或人力骑行或下坡路加速行驶导致速度超过目标值时，控制电机进入发电模式，将发出的电量存储至蓄电池，实现了增加续航里程的目的，满足人们对稍远距离出行的要求。而当用户选择健身模式时，可以消耗生物能来驱动电机发电，在锻炼的同时还能够产生电能，即锻炼了身体又节省了电能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例公开的一种电动车电源的处理方法流程图；

图2为本申请实施例公开的另一种电动车电源的处理方法流程图；

图3为本申请实施例公开的又一种电动车电源的处理方法流程图；

图4为本申请实施例公开的一种电动车电源的处理系统结构示意图；

图5为本申请实施例公开的另一种电动车电源的处理系统结构示意图；

图6为本申请实施例公开的充电模块的结构示意图；

图7为本申请实施例公开的又一种电动车电源的处理系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请针对现有电动车功能过于单一的问题，提供了一种电动车电源的处理方法，参见图1，图1为本申请实施例公开的一种电动车电源的处理方法流程图。

如图1所示，该方法包括：

步骤100：在电动车的工作模式为智能骑行模式且行驶速度大于预设值，或者电动车的工作模式为健身模式时，控制电动车的电机的运行状态进入发电状态；

其中，本实施例中电动车至少包括一个智能骑行模式和一个健身模式，用户可以通过设置在电动车上的显示屏进行模式设定，该显示屏可以是触摸屏，方便用户的使用。在智能骑行模式下，电动车的控制器会控制实时检测电动车的行驶速度，在发现行驶速度超过预设值时，立即控制电机进入发电状态，而在健身模式下，控制器则直接控制电机进入发电状态。健身模式时，用户可以将电动车的后支架立起来，使后轮处于悬空状态。用户可以脚力驱动后轮转动，从而带动电机转动。在锻炼身体的同时，带动电机进行发电。

步骤110：通过功率驱动电路将电机产生的电能回充至蓄电池。

其中，无论是在智能骑行模式还是在健身模式下，均会存在电机进入发电模式的情况，此时对于电机发出的电能会回充至蓄电池。

本申请实施例公开的电动车电源的处理方法，在电动车的工作模式为智能骑行模式且行驶速度大于预设值，或者电动车的工作模式为健身模式时，控制电动车的电机的运行状态进入发电状态，通过功率驱动电路将电机产生的电能回充至蓄电池。本申请提供的方法，在智能骑行模式下，可以自由设定骑行速度目标值，在行驶速度低于设定目标值时，电池壳放电助力，随意调整电车行驶速度，当由于电机自驱动或人力骑行或下坡路加速行驶导致速度超过目标值时，控制电机进入发电模式，将发出的电量存储至蓄电池，实现了增加续航里程的目的，满足人们对稍远距离出行的要求。而当用户选择健身模式时，可以消耗生物能来驱动电机发电，在锻炼的同时还能够产生电能，即锻炼了身体又节省了电能。

可选的，在智能骑行模式下，控制器还可以根据蓄电池当前剩余电量值以及实时检测到的车速值，计算出以当前车速行驶，蓄电池剩余电量足以支持继续行驶的里程数，并通过显示屏展示给用户，便于驾驶者对行驶距离的掌控。

可选的，对于电动车的车速调节，可以参照现有的电动车的车速控制方式，例如通过调节车把旋转角度，改变输入至控制器的速度命令模拟量，由控制器将此模拟量转换为数字量，进而控制改变电机驱动电流的大小，改变行驶速度。

参见图2，图2为本申请实施例公开的另一种电动车电源的处理方法流程图。

结合图2和图1可知，在电动车的工作模式为健身模式时，该方法进一步包括：

步骤200：在健身模式下，接收用户通过显示屏输入的健身阻尼值；

步骤210：查询预存的健身阻尼值与电机的励磁电流值的对应关系，按照查询结果调节电机的励磁电流值，以改变电机的转动阻尼值。

上述步骤200和步骤210可以是在步骤100和步骤110之间，当然也可以是在步骤110之后。

其中，在健身模式下，用户可以通过显示屏设定健身阻尼值，不同的健身阻尼值代表用户驱动后轮转动所需的力度不同。我们预先建立好健身阻尼值与电机励磁电流值之间的对应关系，不同的健身阻尼值对应不同的电机励磁电流值，而电机的励磁电流值又决定了电机的转动阻尼值。

设定了健身阻尼值之后，用户可以脚力驱动后轮转动，从而带动电机转动。

本申请的方案，在电动助力出行的情况下，还可以适量的添加人体的活动量。在用户想要锻炼身体时，不需要出门、也不需要购买任何健身器材，如跑步机等，通过本申请的电动车即可实现健身的效果。并且，在锻炼申请的同时还产生了电能，存储在蓄电池中的电能可以作为下次出行的动力助力，也可以将蓄电池作为家庭用电源，给直流灯、直流风扇、手机充电灯使用。仅仅需要在蓄电池上配置几个输出端口即可。达到了锻炼身体与节约能源的双重的功效。

可选的，上述将电机转动产生的电能通过功率驱动电路传输至蓄电池的过程，可以以下述方式实现：首先依据电机转动产生的回馈电流的大小值以及蓄电池的当前电量值，控制与该蓄电池相连接的金属氧化物半导体场效应管MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)选择恒流快充、恒压均充或恒压浮充模式进行充电，接着实时检测蓄电池的电量是否充满，在蓄电池电量充满时，停止对蓄电池进行充电，并控制电机转动产生的电能以热消耗方式释放。

参见图3，图3为本申请实施例公开的又一种电动车电源的处理方法流程图。

结合图2和图3可知，该方法还可以包括：

步骤300：在电动车处于健身模式时，根据电机转动产生的电能以及电能转换系数，计算出人体消耗的热量值；

步骤310：将计算得出的热量值通过显示屏进行显示。

具体地，我们可以知道电机转动产生的电能量，而人体消耗生物能转换为电能的转换系数也可以实验得知，因此利用这两个参数即可推导出人体消耗的热量值，将该热量值显示在显示屏上，方便用户观看锻炼的效果，并且这种展示方式更加直观。

可选的，本申请中的蓄电池作为电动车的电源，其不仅仅具有市电充电接口，还具有光伏充电功能，即可以通过光伏组件为蓄电池进行充电。进一步地，本申请的蓄电池与控制器可以是一体化的从电动车上拆卸下来，蓄电池可以为家用负载提供电源，例如负载为手机时，控制器可以控制蓄电池输出5V的直流电为手机的USB端口提供电源，而当负载为LED灯或其它支持12V直流电充电的电子设备时，控制器可以控制蓄电池输出12V的直流电。当然，上述仅仅示例了两种情况，当然，蓄电池还可以根据负载的需要而配置相应的输出端口，在控制器的控制下输出负载想要的电流。

下面对本申请实施例提供的电动车电源的处理系统进行描述，下文描述的电动车电源的处理系统与上文描述的电动车电源的处理方法可相互对应参照。

参见图4，图4为本申请实施例公开的一种电动车电源的处理系统结构示意图。

如图4所示，该系统包括：

第一控制模块41，用于在电动车的工作模式为智能骑行模式且行驶速度大于预设值，或者电动车的工作模式为健身模式时，控制电动车的电机的运行状态进入发电状态；

充电模块42，用于通过功率驱动电路将电机产生的电能回充至蓄电池。

可选的，图5示出了本申请提供的电动车电源的处理系统的另一种架构方式，参见图4和图5可知，本申请的系统还可以包括：

接收端口模块51，用于接收用户通过显示屏输入的健身阻尼值；

电流调节模块52，用于查询预存的健身阻尼值与电机的励磁电流值的对应关系，按照查询结果调节电机的励磁电流值，以改变电机的转动阻尼值。

经过电流调节模块52对励磁电流值进行调节，然后由第一控制模块41控制电机进入发电状态，在健身的同时产生电能。

可选的，图6示出了充电模块42的一种可选结构，如图6所示，充电模块42可以包括：

模式选择模块61，用于依据电机转动产生的回馈电流的大小值以及蓄电池的当前电量值，控制与所述蓄电池相连的金属氧化物半导体场效应管MOSFET选择恒流快充、恒压均充或恒压浮充模式进行充电；

电量检测模块62，用于实时检测蓄电池的电量是否充满，在蓄电池电量充满时，停止对蓄电池进行充电，控制电机转动产生的电能以热消耗方式释放。

可选的，图7示出了本申请提供的电动车电源的处理系统的又一种可选结构，结合图5和图7可知，该系统还可以包括：

热量计算模块71，用于在电动车处于健身模式时，根据所述电机转动产生的电能以及电能转换系数，计算出人体消耗的热量值；

发送端口模块72，用于将计算得出的热量值发送给显示屏以供其进行显示。

可选的，本申请公开的电动车电源的处理系统还可以进一步增加一个第二控制模块，该第二控制模块用于控制利用市电或者光伏组件提供的太阳能对所述蓄电池进行充电，并且在蓄电池为负载提供电源时，控制所述蓄电池输出5V或者12V直流电，以供手机或其它适用于12V直流电的电子设备进行充电。第二控制模块和第一控制模块可以作为同一个控制器内部的两个不同逻辑单元，当然也可以是两个独立的控制器。该控制器可以是一个单片机或其它处理器。控制器可以集成在蓄电池底部，与蓄电池一体拆卸。在控制器控制蓄电池为负载电子设备充电时，还可以检测负载电流的大小，智能判断该电流大小进行过流、短路保护，确保使用安全。

本申请实施例公开的电动车电源的处理系统，在电动车的工作模式为智能骑行模式且行驶速度大于预设值，或者电动车的工作模式为健身模式时，控制电动车的电机的运行状态进入发电状态，通过功率驱动电路将电机产生的电能回充至蓄电池。本申请提供的系统，在智能骑行模式下，可以自由设定骑行速度目标值，在行驶速度低于设定目标值时，电池壳放电助力，随意调整电车行驶速度，当由于电机自驱动或人力骑行或下坡路加速行驶导致速度超过目标值时，控制电机进入发电模式，将发出的电量存储至蓄电池，实现了增加续航里程的目的，满足人们对稍远距离出行的要求。而当用户选择健身模式时，可以消耗生物能来驱动电机发电，在锻炼的同时还能够产生电能，即锻炼了身体又节省了电能。

本申请实施例还提供一种电动车，该电动车可以包括上述所述的电动车电源的处理系统，对于电动车电源的处理系统的描述可参照上文对应部分描述，此处不再赘述。

可选的，本申请的电动车所使用的蓄电池可以采用铅酸蓄电池、锂离子电池等其它的蓄电池，蓄电池采用灵活安装方式，方便携带和拆卸。

可选的，蓄电池除具备常用的市电充电接口外，还配备有光伏组件充电方式，即本申请的电动车还可以使用光伏组件对蓄电池进行充电，光伏组件采用可折叠式结构，在充电时伸展开，不充电时则折叠起来放置在电动车的收纳包中。蓄电池可以拆卸，其可为家庭直流负载提供电能，如照明设备、手机等。

对于电动车的其它零部件此处不进行具体描述，可以参照现有的电动车的结构。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种电动车电源的处理方法，其特征在于，包括：

在电动车的工作模式为智能骑行模式且行驶速度大于预设值，或者电动车的工作模式为健身模式时，控制电动车的电机的运行状态进入发电状态；

通过功率驱动电路将电机产生的电能回充至蓄电池，该过程包括：

依据电机转动产生的回馈电流的大小值以及蓄电池的当前电量值，控制与所述蓄电池相连的金属氧化物半导体场效应管MOSFET选择恒流快充、恒压均充或恒压浮充模式进行充电；

实时检测蓄电池的电量是否充满，在蓄电池电量充满时，停止对蓄电池进行充电，控制电机转动产生的电能以热消耗方式释放；

在所述电动车的工作模式为健身模式时，还包括：

接收用户通过显示屏输入的健身阻尼值；

查询预存的健身阻尼值与电机的励磁电流值的对应关系，按照查询结果调节电机的励磁电流值，以改变电机的转动阻尼值；

根据所述电机转动产生的电能以及电能转换系数，计算出人体消耗的热量值；

将计算得出的热量值通过显示屏进行显示。

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，还包括：

控制利用市电或者光伏组件提供的太阳能对所述蓄电池进行充电；

控制所述蓄电池为负载提供5V或12V直流电，以供手机或其它适用于12V直流电的电子设备进行充电。

3.一种电动车电源的处理系统，其特征在于，包括：

第一控制模块，用于在电动车的工作模式为智能骑行模式且行驶速度大于预设值，或者电动车的工作模式为健身模式时，控制电动车的电机的运行状态进入发电状态；

充电模块，用于通过功率驱动电路将电机产生的电能回充至蓄电池；

所述充电模块包括：

模式选择模块，用于依据电机转动产生的回馈电流的大小值以及蓄电池的当前电量值，控制与所述蓄电池相连的金属氧化物半导体场效应管MOSFET选择恒流快充、恒压均充或恒压浮充模式进行充电；

电量检测模块，用于实时检测蓄电池的电量是否充满，在蓄电池电量充满时，停止对蓄电池进行充电，控制电机转动产生的电能以热消耗方式释放；

所述电动车的工作模式为健身模式时，还包括：

接收端口模块，用于接收用户通过显示屏输入的健身阻尼值；

电流调节模块，用于查询预存的健身阻尼值与电机的励磁电流值的对应关系，按照查询结果调节电机的励磁电流值，以改变电机的转动阻尼值；

热量计算模块，用于根据所述电机转动产生的电能以及电能转换系数，计算出人体消耗的热量值；

发送端口模块，用于将计算得出的热量值发送给显示屏以供其进行显示；

该系统还包括：

第二控制模块，用于控制利用市电或者光伏组件提供的太阳能对所述蓄电池进行充电，并且在蓄电池为负载提供电源时，控制所述蓄电池输出5V或者12V直流电，以供手机或其它适用于12V直流电的电子设备进行充电。

4.一种电动车，其特征在于，包括权利要求3所述的电动车电源的处理系统。

5.根据权利要求4所述的电动车，其特征在于，还包括光伏组件，用于给蓄电池提供电能，所述光伏组件为折叠式结构。