CN111864145A - 新型电池模组、包含该电池模组的电动单车及管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型电池模组、包含该电池模组的电动单车及管理系统。所述新型电池模组(10)设置有LoRa通讯模块(11)，与所述LoRa通讯模块相连的自组网路由器模块(12)，以及用于与终端设备(20)传输数据的蓝牙模块(13)。所述电动单车的动力电池采用上述新型电池模组。所述管理系统包括上述电动单车；后台服务器；以及沿道路设置的路边基站，所述路边基站用于覆盖范围内的电动单车通过自身电池模组中的LoRa通讯模块与所述后台服务器之间传输数据。本发明有效解决了在没有通讯网络覆盖的野外活动时通讯不畅的问题，解决了电动单车超速的问题。

Description

新型电池模组、包含该电池模组的电动单车及管理系统
技术领域
本发明涉及便携式电池模组领域，具体涉及一种新型电池模组，包含该新型电池模组的电动单车，以及电动单车管理系统。
背景技术
便携式电池模组既可应用作电动单车的动力电池，也可户外活动中给用电设备供电。当在没有通讯网络覆盖的野外时，常用的手机等通讯工具将无法使用，团队成员之间无法通讯联系。
另一方面，电动单车使用越来越多，而且，伴随外卖、速递等行业对时效性的需求越来越高，电动单车超速行驶现象越来越多，交通事故风险大大增加。一些电动单车虽设计了限速装置，但这种车载的限速装置很容易被车主拆掉或破坏，无法达到预期效果。
发明内容
本发明一方面解决在没有通讯网络覆盖的野外活动时通讯不畅的问题。
本发明另一方面解决电动单车超速问题。
根据本发明的一方面，提供了一种新型电池模组，所述新型电池模组设置有LoRa通讯模块，与所述LoRa通讯模块相连的自组网路由器模块，以及用于与终端设备传输数据的蓝牙模块。
LoRa(Long Range Radio)是semtech公司创建的低功耗无线标准，通讯距离可达3KM以上。
在3KM范围内的各个电池模组，可以通过内置的LoRa通讯模块和内置的自组网路由器模块自组网通讯，并可通过蓝牙模块与手机等终端设备建立连接，从而可以实现团队成员之间的联系。因此，本新型电池模组可以解决在没有通讯网络覆盖的野外活动时团队成员之间的联系问题。
优选地，所述新型电池模组还设置有陀螺仪，以及用于采集所述陀螺仪的输出数据并生成速度数据的测速模块，所述测速模块与所述蓝牙模块和所述LoRa通讯模块相连。
优选地，所述新型电池模组还设置有卫星定位模块，所述卫星定位模块与所述蓝牙模块和所述LoRa通讯模块相连。
优选地，所述新型电池模组还设置有4G通讯模块。
优选地，所述自组网路由器模块和所述测速模块集成于所述新型电池模组的主控芯片。
本发明还提供了一种电动单车，所述电动单车的动力电池采用上述任意一项所述的新型电池模组。
根据本发明的另一方面，提供了一种电动单车管理系统，该电动单车管理系统包括：采用上述任意一项所述的新型电池模组的电动单车；后台服务器；以及沿道路设置的路边基站，所述路边基站用于覆盖范围内的电动单车通过自身电池模组中的LoRa通讯模块与所述后台服务器之间传输数据。
通过上述管理系统，电动单车在道路行驶过程中，后台服务器通过路边基站，可以与电动单车上的新型电池模组通讯，实时获取电动单车的信息，以及下发指令对电动单车进行控制，包括减速控制、断电控制等，从而可以有效解决电动单车超速的问题。
在上述的电动单车管理系统中，优选地，电动单车和后台服务器之间传输的数据包括电动单车的速度数据、电动单车的位置数据、以及后台服务器对电动单车的控制数据中的一种或多种。优选地，后台服务器对电动单车的控制数据包括减速、断电和锁车中的一种或多种。
在上述的电动单车管理系统中，优选地，所述新型电池模块通过电池支架安装在电动单车上，所述电池支架包括：用于连接所述新型电池模块的电源输入接口；用于连接电机的电源输出接口；以及连接在所述电源输入接口和所述电源输出接口之间的功率变换器；所述新型电池模组通过蓝牙模块与电池支架上的所述功率变换器相连，通过调整所述功率变换器的输出实现减速控制或断电控制。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明的新型电池模组有效解决了在没有通讯网络覆盖的野外活动时通讯不畅的问题。
本发明电动单车管理系统有效解决了电动单车超速的问题。而且具有不产生通讯费，使用成本低的特点。此外，采用无接触测速，而且集成在单车的动力电池模组中，可避免车主拆除测速装置。
附图说明
图1为新型电池模组一实施例的电路框图；
图2为新型电池模组另一实施例的电路框图；
图3为电动单车管理系统的系统框图；
附图标记：
10、电池模组；
11、LoRa通讯模块；12、自组网路由器模块；13、蓝牙模块；14、测速模块；15、陀螺仪；16、卫星定位模块；17、4G通讯模块；
20、终端设备；
100、后台服务器；
200、路边基站；
300、电动单车。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
第一实施例：
请参照图1，本新型电池模组10设置有LoRa通讯模块11，与所述LoRa通讯模块11相连的自组网路由器模块12，以及用于与终端设备20传输数据的蓝牙模块13。
LoRa(Long Range Radio)是semtech公司创建的低功耗无线标准，LoRa通讯模块11的通讯距离可达3KM以上。自组网路由器模块12集成在主控芯片，即控制器中。终端设备20可以是手机、安装在电动单车300上的电池支架、或者其它具有蓝牙模块的设备。
此外，本新型电池模组10还具有动力电池的通用模块，包括：电池管理系统(BMS)，超温报警模块，过流报警模块，过压报警模块，短路报警模块等等。通过电池管理系统对电池的充电和放电进行管理。通过超温报警模块，过流报警模块，过压报警模块，短路报警模块监控电池的超温、过流、过压、短路工况。
本新型电池模组10既可安装于电动单车300上作为动力单车的动力电池，也可以单独携带作为电源使用，例如在野外活动时，用其给电器设备供电。
本新型电池模组10由于集成有自组网路由器模块12，LoRa通讯模块11，在3KM范围内的各个新型电池组模组10可以自组网通讯，并且通过蓝牙模块13可以与手机等终端连接，编辑和显示通讯内容。因而，可以解决在没有通讯网络覆盖的野外活动时团队成员之间的联系问题。
第二实施例：
请参照图2，本新型电池模组10设置有LoRa通讯模块11，与所述LoRa通讯模块11相连的自组网路由器模块12，用于与终端设备20传输数据的蓝牙模块13，可以实现电池模组10之间的自组网通讯功能。
本实施例中进一步还设置有陀螺仪15，并设置有用于采集所述陀螺仪15的输出数据并生成速度数据的测速模块14。测速模块14集成在主控芯片内，与蓝牙模块13和所述LoRa通讯模块11相连，可以将测得的速度数据通过蓝牙模块13传输给终端设备20，或者通过LoRa通讯模块11将测得的速度数据上传给后台服务器100等监控平台。陀螺仪15可以选用三轴、六轴、九轴的陀螺仪。这样，应用于电动单车300时，可以对电动单车300无接触测速，可以在一定程度防止车主恶意规避限速控制。
本实施例中进一步还设置有卫星定位模块16，所述卫星定位模块16与所述蓝牙模块13和所述LoRa通讯模块11相连，可以将获得的位置数据通过蓝牙模块13传输给终端设备20，还可以通过LoRa通讯模块11获得的位置数据上传给后台服务器100等监控平台，以便于后台服务器100获取电动单车300当前所在位置对应的限速数据，判断电动单车300是否超速。其中，卫星定位模块16可以采用GPS定位模块、北斗定位模块等现有的各种卫星定位模块。
本实施例中进一步还设置有4G通讯模块17，在有无线通讯网络覆盖的区域，也可以使用4G通讯模块17实现数据传输。
第三实施例：
一种电动单车，该电动单车的动力电池采用上述第一实施例或第二实施例中的新型电池模组10。
第四实施例：
本电动单车300管理系统包括：电动单车300，后台服务器100，以及沿道路设置的路边基站200，电动单车300的动力电池采用第二实施例中的新型电池模组10。所述路边基站200具有LoRa通讯模块，用于和经过其覆盖范围内的电动单车300上的LoRa通讯模块11配合，实现与电动单车300之间的数据传输，路边基站200还具有第二通讯模块，用于通过有线网络或无线网络与后台服务器100传输数据。
电动单车300在道路行驶过程中，后台服务器100通过路边基站200，可以与电动单车300上的新型电池模组10通讯，实时获取电动单车300的信息，以及下发指令对电动单车300进行控制。具体包括：电动单车300上的新型电池模组10通过测速模块14对陀螺仪15的输出数据处理，生成电动单车300当前的速度数据，通过卫星定位模块16生成电动单车300当前的位置数据，将这些数据通过LoRa通讯模块11传输给路边基站200，路边基站200将这些数据上传给后台服务器100，后台服务器100根据当前位置数据查找对应的限速数据比较，或者与已知设定的限速数据比较，当超过限速数据时，下发控制指令，该控制指令中包括电压或电流调整参数，路边基站200将该控制指令转发给电动单车300，电动单车300上的电池模组10通过主控芯片解析该控制指令后，按照控制指令中的电压或电流调整参数，调整电池的输出电压或输出电流，达到强制减速或断电停车的目的。
可见，本电动单车300管理系统采用无接触测速和后台远程控制，可以避免车主恶意规避限速控制，从而可以有效解决电动单车300超速的问题。
后台服务器100对电动单车300的控制数据进一步还可包括断电和锁车等，在出现必要情况，例如恶劣天气时，远程控制将电动单车300断电，锁车，避免发生行车事故。
新型电池模块优选通过电池支架安装在电动单车300上，所述电池支架包括：用于连接所述新型电池模块的电源输入接口；用于连接电机的电源输出接口；以及连接在所述电源输入接口和所述电源输出接口之间的功率变换器；所述新型电池模组10通过蓝牙模块13与电池支架上的所述功率变换器相连，接收到来自后台服务器100的控制指令后，通过蓝牙模块13传输给电池支架，调整所述功率变换器的输出电压或输出电流，从而实现对电动单车的减速控制或断电控制。
上述通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，这些详细的说明仅仅限于帮助本领域技术人员理解本发明的内容，并不能理解为对本发明保护范围的限制。本领域技术人员在本发明构思下对上述方案进行的各种润饰、等效变换等均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种新型电池模组，其特征在于，所述新型电池模组设置有LoRa通讯模块，与所述LoRa通讯模块相连的自组网路由器模块，以及用于与终端设备传输数据的蓝牙模块。
2.根据权利要求1所述的新型电池模组，其特征在于，所述新型电池模组还设置有陀螺仪，以及用于采集所述陀螺仪的输出数据并生成速度数据的测速模块，所述测速模块与所述蓝牙模块和所述LoRa通讯模块相连。
3.根据权利要求1所述的新型电池模组，其特征在于，所述新型电池模组还设置有卫星定位模块，所述卫星定位模块与所述蓝牙模块和所述LoRa通讯模块相连。
4.根据权利要求1所述的新型电池模组，其特征在于，所述新型电池模组还设置有4G通讯模块。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的新型电池模组，其特征在于，所述自组网路由器模块和所述测速模块集成于所述新型电池模组的主控芯片。
6.一种电动单车，其特征在于，所述电动单车的动力电池为如权利要求1至5中任意一项所述的新型电池模组。
7.一种电动单车管理系统，其特征在于，包括：
如权利要求6所述的电动单车；
后台服务器；以及
沿道路设置的路边基站，所述路边基站用于覆盖范围内的电动单车通过自身电池模组中的LoRa通讯模块与所述后台服务器之间传输数据。
8.根据权利要求7所述的电动单车管理系统，其特征在于，电动单车和后台服务器之间传输的数据包括电动单车的速度数据、电动单车的位置数据、以及后台服务器对电动单车的控制数据中的一种或多种。
9.根据权利要求8所述的电动单车管理系统，其特征在于，后台服务器对电动单车的控制数据包括减速、断电和锁车中的一种或多种。
10.根据权利要求7所述的电动单车管理系统，其特征在于，所述新型电池模块通过电池支架安装在电动单车上，所述电池支架包括：
用于连接所述新型电池模块的电源输入接口；
用于连接电机的电源输出接口；以及
连接在所述电源输入接口和所述电源输出接口之间的功率变换器；
所述新型电池模组通过蓝牙模块与电池支架上的所述功率变换器相连，通过调整所述功率变换器的输出实现减速控制或断电控制。
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