CN109923034A - 用于电动车辆的电池锁 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种车辆,车辆具有电动驱动马达、电池和控制单元,其中,电池用于对驱动马达供给能源,电池由车辆的电池盒中的电池锁固定并且在电池锁被解锁之后可从电池盒移除;控制单元用于控制电池锁。
Description
本发明涉及一种车辆,该车辆具有电动驱动马达、电池和控制单元,其中,电池用于对电动驱动马达供给能源,电池由容纳在车辆的电池盒中的电池锁固定并且在电池锁被解锁之后可从电池盒移除;控制单元用于控制电池锁。
这样的车辆通常是已知的,例如呈电动自行车或电动车的形式。为了固定电池,这样的已知车辆通常具有机械电池锁,其中所述机械电池锁可以以钥匙方式解锁。
本发明的基本目的是提供一种具有较高运行舒适性和较高经济性的车辆。
出于该目的,本申请提供了一种具有如权利要求1所述的特征的车辆。
本发明的基本构思是用可电解锁的电池锁取代传统的机械式电池锁,通过此可以免去用于解锁电池锁的实体钥匙,其中,实体钥匙经常要被车辆的使用者随身携带且在某些情况下可能不在手头上。车辆可以是例如电动脚踏车,尤其是电动自行车(e-bike)或智能自行车(pedelec)、电动三轮车、电动轮椅、电动四轮摩托车等。
本发明的有利实施方式可以从从属权利要求、说明书以及附图看出。
根据尤其优选的实施方式,电池锁在电池插入电池盒之后自动锁定。一旦电池安装在车辆上,电池锁的正常状态因此就是锁定状态。通过这样,电池总是可靠地固定到车辆上,使用者不需要记住主动锁定电池锁。然而,通常也可以想到这样的实施方式,其中电池盒通常是未锁定的而仅在离开车辆时锁定,例如,当时机载计算机从车辆中移除时。
根据另一个实施方式,控制单元集成到驱动马达的马达控制部中。因此,电池锁的解锁最终由马达控制部进行控制。马达控制部还用于控制驱动马达;换言之,马达控制部具有额外的功能且不需要提供用于解锁电池锁的额外的单独的控制单元。
控制单元有利地在机载计算机上实施,机载计算机以使用者可移除的方式连接至车辆。由于使用者通常在离开车辆时带走他的机载计算机,这样可以保证在不犯法的情况下未经授权的人们至少不能解锁电池锁且不会将电池拆除。
根据一个实施方式,机载计算机包括输入设备,其可由使用者致动以解锁电池锁。例如,这样的输入设备可以是压力开关或滑动开关。替代地,机载计算机可以具有触控屏或麦克风,通过触控屏或麦克风可以输入相应的解锁命令。
控制单元也可集成到电池锁中,以取代集成到马达控制部中。在这种情况下,电池锁因此具有其自身的控制单元,该控制单元具体地独立于马达控制部并且因此是自主的。然而,将集成到电池锁中的控制单元连接到车辆的机载计算机是有利的,因为控制单元可以以这种方式与机载计算机通信,例如传输允许对电池锁解锁的释放信号或从其接收表示车辆的移动状态的信号,或者将电池锁的锁定状态传输给机载计算机。
尤其是当时控制单元集成到电池锁中时,电池锁具有优选地可由使用者致动(尤其是可手动地致动)的操作元件,以解锁电池锁。因此,在这种情况下,不用经由输入到机载计算机的输入而进行对电池锁的解锁,而是通过致动在电池锁处的操作元件来进行。例如,操作元件可以是按压开关或滑动开关,或者也可以是可例如检测使用者的手指的存在的电容式传感器。然而,当控制单元在机载计算机上实行时,电池锁通常也可以具有这样的可手动地致动的操作元件。
在这两种情况下,一旦机载计算机连接至车辆,当控制单元仅允许通过操作元件解锁电池锁时,可达到高防盗功能。因此,电池锁通过操作元件的解锁在此也需要机载计算机位于车辆上。换言之,当车辆的合法使用者已经离开车辆且带走了他的机载计算机时,避免了操作元件的解锁(尤其是未经授权的解锁)。
根据又一实施方式,车辆具有可电锁定的车架锁,车架锁能够根据从车辆上移除机载计算机而电锁定。
若控制单元只允许电池锁在车架锁锁定时解锁,则在这方面是有利的。由于车架锁的电锁定需要电池供电,所以通过控制顺序确保了电池不会过早地从电池盒中移出,并且车架锁的供电能在车架锁解锁之前不能中断能量。
另外或此外,控制单元可以阻碍电池锁的解锁,只要车辆在运作中。这样就防止了行驶过程中电池锁的意外解锁,这可能导致在某些情况下电池掉落电池盒之外。
例如,机载计算机可以接收来自车辆的动作传感器、位置传感器、速度传感器及/或踩踏频率传感器的数据,并且根据这些数据确定车辆是否处于移动中,并且可以将表示车辆的移动状态的信号传输给控制单元。
电池锁优选地包括一个闩扣,闩扣在锁定位置中将接纳在电池盒中的电池锁锁定并且可以通过电驱动器进入到解锁位置,在该解锁位置中,闩扣释放接纳在电池盒中的电池。为了能在将电池插入电池盒时自动地(尤其是无电流地)锁定电池,优选地用弹簧将闩扣预先加载从而使其处于锁定位置。然而,还可以想到这样的实施方式,其中,锁定也以与解锁相对应的方式电气地进行。
根据一个变型,如果将电池锁布置在车架侧,例如若它集成到电池盒中或与车辆车架分开地附接到车辆车架,则闩扣因此可以在其锁定位置中接合到接纳在电池盒中的电池的闩扣接纳件中。例如,电池的闩扣接纳件可以形成在环绕电池的电池壳体中。
相反地,也可以将电池锁布置在电池侧,并将其集成到环绕电池的电池外壳中。在这种情况下,电池插入电池盒内,闩扣将在其锁定位置中接合到闩扣接纳件中,其中,所述闩扣接纳件设置在车架侧上并且例如集成到电池盒中或者与车辆的车架分开地形成在车辆的车架处。
根据另一变型,闩扣可以阻挡电池能够通过其从电池盒被撬出的杠杆。在电池锁布置在车架侧的情况下,在闩扣处于锁定位置的情况下,闩扣因此间接与接纳在电池盒中的电池间接相配合。这种变型中,通常也可以设想将电池锁布置在电池侧,并且尤其是将其集成到围绕电池的电池壳体中,并且当电池插入电池盒时通过电池锁的闩扣阻挡杠杆,其中通过该杠杆可以将电池从电池盒撬出。
闩扣的电驱动器可以例如包括电马达和连接在电马达和闩扣之间的偏心构件。
替代地,电驱动器可以包括电磁致动器,例如,可以由磁性材料形成闩扣,并且可以形成由线圈包围的电枢。
最后,必须指出的是,作为电池锁的替代或者除了电池锁之外附加地,能以上述方式形成和控制车辆的可电解锁的另一锁且尤其是可将其电解锁,例如,通过该另一锁可锁定车辆的储物盒、容器或壳体,或通过该另一锁将另一配件固定到车辆上。
以下将仅通过举例的方式参照附图和可能的实施方式来描述本发明。
图1示出根据本发明的车辆。
图1中所示的车辆1是电动脚踏车,例如电动自行车或智能自行车,其配备有电动驱动马达10。在该实施方式中,驱动马达10是布置在车辆的底托架处的区域。然而,还可以将驱动马达10连接到车辆的前轮毂或后轮毂上。
为了控制驱动马达10,提供了一个控制单元,控制单元位于机载计算机12中执行,机载计算机12附接在活动的把手14所在的区域中,并且可以由车辆的使用者在离开车辆时移除。
车辆还具有也由控制单元控制的电气车架锁16。当机载计算机12从车辆上移除时,控制单元具体配置为使其自动触发车架锁16的锁定。
电池18设置成向驱动马达10和车架锁16两者提供电能,其中电池18接纳在形成于车辆的车架22的座管21处的电池盒20中。另外,也可以将电池18和电池盒20集成到车辆的行李托架23中。
电池18具有电源连接件(未示出),使得电池18能够直接在车辆所在处充电。此外,电池18还可从电池盒20中移出,以进行维修目的或替换目的或者用于远离车辆地进行充电。
为了防止未经授权而移除电池18以及防止电池18从电池盒20意外落下,提供了将电池18固定在电池盒20中的电池锁24。在该实施方式中,电池锁24集成到电池盒20中,并且被配置为一旦电池18插入电池盒20中便自动地处于锁定状态,例如,通过弹簧预先加载而位于电池18的闩扣凹槽或电池壳体中的闩扣(未示出)阻挡杠杆在电池18插入时旋转。接纳在电池盒20中的电池18正常以这种方式由电池锁24锁定。
以电气的方式对电池锁24解锁。为了此目的,电池锁包括电驱动器,其中,闩扣可以通过该电驱动器至少暂时地逆着弹簧的恢复力移动到一个释放电池18的解锁位置。例如,电驱动器可以包括电马达和连接在电马达和闩扣之间的偏心构件。或者,电驱动器可以包括电磁致动器,例如,可以由磁性材料形成闩扣,并可以形成一个由线圈环绕的电枢。
在机载计算机12上执行的控制单元设置成用于控制电池锁24并且还控制驱动马达10和车架锁16。在该实施方式中,通过使用者在机载计算机12处的输入而触发电池锁24的解锁,例如使用者在机载计算机上按下相应的按钮。然而替代地,也可以设想到这样的实施方式,其中,在电池锁本身上提供了相应的解锁按钮,并且控制单元仅向电池锁24输出用于解锁按钮的启动所需的释放信号。在这两种情况下,只有当机载计算机12附接至车辆时才可以解锁电池锁24,使得在机载计算机被移除的情况下,不可能或者至少更加难以进行未经授权的解锁以及移除电池18。
由于车架锁16依靠电池单元18为其提供能量供应以进行其锁定,所以控制单元配置成:在电池锁24解锁之前,随着机载计算机的移除一并触发车架锁16的解锁。以这种方式,防止了由于电池18已经从电池盒20中移除而导致车架锁16不能再锁定。
控制单元还配置成:只要车辆处于移动中,便阻止车架锁16的锁定。为了此目的,控制单元从设置在车辆处的至少一个合适的传感器(未示出)(例如,动作传感器、位置传感器、速度传感器及/或脚踏频率传感器)接收数据,并且根据这些数据确定移动状态。控制单元也使用与电池锁24相同的原理来防止电池锁24在行驶期间意外解锁。
附图标记清单
10 驱动马达
12 机载计算机
14 把手
16 车架锁
18 电池
20 电池盒
21 座管
22 车架
23 行李托架
24 电池锁
Claims (18)
1.一种车辆,其特征在于,包括:
电动驱动马达(10);
电池(18),用于对所述驱动马达(10)供给能源,所述电池(18)通过可电解锁的电池锁(24)固定在所述车辆的电池盒(20)中,而且能够在所述电池锁(24)解锁之后从所述电池盒(20)移除;以及
控制单元,用于控制所述电池锁(24)。
2.根据权利要求1所述的车辆,其特征在于,所述电池锁(24)在所述电池(18)插入所述电池盒(20)之后自动锁定。
3.根据权利要求1或2所述的车辆,其特征在于,所述控制单元集成到所述驱动马达(10)的马达控制部中。
4.根据权利要求1至3中至少一项所述的车辆,其特征在于,所述控制单元在以使用者可移除的方式附接至所述车辆的机载计算机(12)中实现。
5.根据权利要求4所述的车辆,其特征在于,所述机载计算机(12)具有输入设备,所述使用者能够致动所述输入设备以解锁所述电池锁(24)。
6.根据权利要求1或2所述的车辆,其特征在于,所述控制单元集成到所述电池锁(24)中。
7.根据权利要求1至6中至少一项所述的车辆,其特征在于,所述电池锁(24)具有操作元件,使用者能够致动所述操作元件以解锁所述电池锁(24),尤其是,所述使用者能够手动致动所述操作元件。
8.根据权利要求7所述的车辆,其特征在于,在机载计算机(12)连接至所述车辆之后,所述控制单元仅允许所述电池锁(24)通过所述操作元件被解锁。
9.根据权利要求1至8中至少一项所述的车辆,其特征在于,所述车辆具有可电锁定的车架锁(16),所述车架锁(16)能够根据从所述车辆移除机载计算机(12)而电锁定。
10.根据权利要求9所述的车辆,其特征在于,所述控制单元仅允许所述电池锁(24)在所述车架锁(16)被锁定的情况下解锁。
11.根据权利要求1至10中至少一项所述的车辆,其特征在于,只要所述车辆处于移动中,所述控制单元便阻止所述电池锁(24)解锁。
12.根据权利要求1至11中至少一项所述的车辆,其特征在于,机载计算机(12)接收来自所述车辆的动作传感器、位置传感器、速度传感器及/或踩踏频率传感器的数据,根据所述数据确定所述车辆是否处于移动中,以及向所述控制单元传输表示所述车辆的移动状态的信号。
13.根据权利要求1至12中至少一项所述的车辆,其特征在于,所述电池锁(24)包括闩扣,所述闩扣在锁定位置中将接纳于所述电池盒(20)中的电池(18)锁定,并且所述闩扣能够通过电驱动器进入解锁位置,在所述解锁位置中,所述闩扣释放接纳于所述电池盒(20)中的电池(18)。
14.根据权利要求13所述的车辆,其特征在于,所述闩扣通过弹簧而预先加载从而处于所述锁定位置。
15.根据权利要求13或14所述的车辆,其特征在于,
所述电池锁(24)布置在车架侧,当所述闩扣处于所述锁定位置时,所述闩扣接合在接纳于所述电池盒(20)中的电池(18)的闩扣接纳件中;或者
所述电池锁(24)布置在电池侧,当所述闩扣处于所述锁定位置时,所述闩扣接合在形成于所述车架侧的闩扣接纳件中且所述电池(18)接纳在所述电池盒(20)中。
16.根据权利要求13或14所述的车辆,其特征在于,当所述闩扣处于所述锁定位置时所述闩扣阻碍杠杆,其中所述电池(18)能够通过所述杠杆从所述电池盒(20)被撬出。
17.根据权利要求13至16中至少一项所述的车辆,其特征在于,所述电驱动器包括电马达和偏心构件,所述偏心构件连接在所述电马达和所述闩扣之间。
18.根据权利要求13至16中至少一项所述的车辆,其特征在于,所述电驱动器包括电磁致动器。
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