CN114228565A - 电动车的电池及其电池系统 - Google Patents

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Kwang Yang Motor Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种电动车的电池及其电池系统。该电池包括一电池管理单元。该电池管理单元具有：一电压感测器，感测该电池的一输出电压值；一电流感测器，感测该电池的一输出电流值；一记忆模组，储存一累加耗用能量值；及一微控制器，电连接该电压感测器、该电流感测器，及该记忆模组，并接收该电压感测器传来的输出电压值及该电流感测器传来的输出电流值，且根据该输出电压值及该输出电流值，计算该负载自该电池耗用的能量的一耗用能量值，并将该耗用能量值和该累加耗用能量值相加，以更新该记忆模组储存的该累加耗用能量值。

Description

电动车的电池及其电池系统
技术领域
本发明关于一种电池及其电池系统，特别是指一种电动车的电池及其电池系统。
背景技术
目前在电动车市场中，使用者虽是购入自用电动摩托车，然而，对电动摩托车的驱动马达供电的电池则是向电动摩托车的制造商(例如本案申请人「光阳工业股份有限公司」)租用。因此，使用者必须支付电池租用费给电动摩托车的制造商。而目前电动摩托车的制造商对于电动摩托车的电池租用费的收费方式，主要是以行驶里程(如行驶公里数等)或是耗用电量(例如安培小时等)方式来进行收费。
然而，若耗用相同安培小时电量，则在电池初始饱电高电压及贫电低电压两种情况下，所消耗的能量会有较大的差异。例如，假设电池充放电区间为57.4V-42V，在消耗相同1安培小时电量的情况下，分别对应于57.4V及42V的实际耗用能量则分别为57.4瓦时(Wh)及42瓦时，故显然根据耗用电量来收取电池租用费的收费方式并不合理。
发明内容
[发明所欲解决的课题]
因此，本发明的目的，即在于提供一种电动车的电池系统。
[解决问题的技术手段]
于是，本发明第1项的技术中的电动车的电池系统，包含：一电池，用以对电动车的负载供电，并包括一电池管理单元，该电池管理单元具有一感测该电池的一输出电压值的电压感测器、一感测该电池的一输出电流值的电流感测器、一储存一累加耗用能量值的记忆模组，及一微控制器，其中，该微控制器电连接该电压感测器、该电流感测器，及该记忆模组，并接收该电压感测器传来的输出电压值及该电流感测器传来的输出电流值，且根据该输出电压值及该输出电流值，计算该负载自该电池耗用的能量的一耗用能量值，并将该耗用能量值和该累加耗用能量值相加，以更新该记忆模组储存的该累加耗用能量值；及一云端伺服器，接收该电池传来的该累加耗用能量值。
本发明第2项的技术中的电动车的电池系统，该累加耗用能量值的单位为瓦时。
本发明第3项的技术中的电动车的电池系统，该电池的该电池管理单元还具有一电连接该微控制器的通讯模组，该电动车包括一通讯控制单元，该通讯控制单元至少具有一行动通讯模组，于该电动车电源断电时，该电池借由该通讯模组将该累加耗用能量值传送至该电动车的该通讯控制单元，继而该电动车的该通讯控制单元借由该行动通讯模组将该累加耗用能量值上传至该云端伺服器，让该云端伺服器可根据该累加耗用能量值计算对应的电池租用费。
本发明第4项的技术中的电动车的电池系统，还包含一行动装置，其中，该电池的该电池管理单元还具有一电连接该微控制器的通讯模组，该电动车包括一通讯控制单元，该通讯控制单元至少具有一近距离通讯模组，该电动车可借由该通讯控制单元的该近距离通讯模组与该行动装置无线连线，于该电动车电源断电时，该电池借由该通讯模组将该累加耗用能量值传送至该电动车的该通讯控制单元，继而该电动车的该通讯控制单元经由该近距离通讯模组将该累加耗用能量值传送至该行动装置，该行动装置再将该累加耗用能量值上传至该云端伺服器，让该云端伺服器可根据该累加耗用能量值计算对应的电池租用费。
本发明第5项的技术中的电动车的电池系统，还包含一行动装置，及一充电器，该充电器至少包括一近距离通讯模组，其中，该电池的该电池管理单元还具有一电连接该微控制器的一通讯模组，在该充电器电连接该电动车与市电之间以对该电池充电时，该电池借由该通讯模组将该累加耗用能量值传送至该充电器，继而该充电器经由该近距离通讯模组将该累加耗用能量值传送至该行动装置，该行动装置再将该累加耗用能量值上传至该云端伺服器，让该云端伺服器可根据该累加耗用能量值计算对应的电池租用费。
本发明第6项的技术中的电动车的电池系统，还包含一充电器，及一可供该充电器连线至该云端伺服器的Wi-Fi无线基地台，该充电器至少包括一Wi-Fi模组，其中，该电池的该电池管理单元还具有一电连接该微控制器的一通讯模组，在该充电器电连接该电动车与市电之间以对该电池充电时，该电池借由该通讯模组将该累加耗用能量值传送至该充电器，继而该充电器经由该Wi-Fi模组将该累加耗用能量值传送至该Wi-Fi无线基地台，该Wi-Fi无线基地台再将该累加耗用能量值上传至该云端伺服器，让该云端伺服器可根据该累加耗用能量值计算对应的电池租用费。
本发明第7项的技术中的电动车的电池系统，还包含一可经由网际网路连线至该云端伺服器的能源柜，其中，该电池的该电池管理单元还具有电连接该微控制器的一通讯模组，在该电池返还至该能源柜充电时，该电池借由该通讯模组将该累加耗用能量值传送至该能源柜，继而该能源柜经由网际网路将该累加耗用能量值上传至该云端伺服器，让该云端伺服器可根据该累加耗用能量值计算对应的电池租用费。
本发明第8项的技术中的电动车的电池，适用于对电动车的负载供电，并包括一电池管理单元，其中，该电池管理单元具有：一电压感测器，感测该电池的一输出电压值；一电流感测器，感测该电池的一输出电流值；一记忆模组，储存一累加耗用能量值；及一微控制器，电连接该电压感测器、该电流感测器，及该记忆模组，并接收该电压感测器传来的输出电压值及该电流感测器传来的输出电流值，且根据该输出电压值及该输出电流值，计算该负载自该电池耗用的能量的一耗用能量值，并将该耗用能量值和该累加耗用能量值相加，以更新该记忆模组储存的该累加耗用能量值。
本发明第9项的技术中的电动车的电池，该累加耗用能量值的单位为瓦时。
[发明的效果]
本发明借由第1项及第8项的功效在于：借由该电池管理单元的该微控制器来计算得出该电动车的负载自该电池耗用的能量的该累加耗用能量值(单位可为瓦时等…)，后续该电动车的制造商再根据该累加耗用能量值来对消费者进行收费，以提升收取电池租用费方式的合理化。
附图说明
本发明的其他的特征及功效，将于参照附图的实施方式中清楚地呈现，其中：
图1是一方块图，说明本发明电动车的电池及其电池系统的第一实施例；
图2是一方块图，说明本发明电动车的电池及其电池系统的第二实施例；
图3是一方块图，说明本发明电动车的电池及其电池系统的第三实施例；
图4是一方块图，说明本发明电动车的电池及其电池系统的第四实施例；及
图5是一方块图，说明本发明电动车的电池及其电池系统的第五实施例。
附图标记列表
1··电池
11·电池芯
12·电池管理单元
120·记忆模组
121·电压感测器
122·电流感测器
123·微控制器
124·通讯模组
2··能源柜
3··云端伺服器
4··网际网路
5··行动装置
51·储存模组
511·应用程式
52·输入模组
53·显示模组
54·近距离通讯模组
55·网路通讯模组
56·处理模组
6··Wi-Fi无线基地台
7··市电
8··充电器
81·近距离通讯模组
82·Wi-Fi模组
9··电动车
90·负载
92·通讯控制单元
921·近距离通讯模组
922·行动通讯模组。
具体实施方式
参阅图1，本发明电动车9的电池1的第一实施例，适用于对该电动车9的负载90(例如驱动马达等等…)供电，并包括一电池芯11及一电连接该电池芯11的电池管理单元12。在本第一实施例中该电池管理单元12具有一记忆模组120、一电压感测器121、一电流感测器122、一微控制器123，及一通讯模组124，其中，该通讯模组124可以是例如为控制器区域网路(CAN)通讯模组。
该电压感测器121感测该电池1的一输出电压值。该电流感测器122感测该电池1的一输出电流值。
该记忆模组120储存一累加耗用能量值。该微控制器123电连接该电压感测器121、该电流感测器122、该记忆模组120，及该通讯模组124，并接收该电压感测器121传来的输出电压值及该电流感测器122传来的输出电流值，且根据该输出电压值及该输出电流值，计算该负载90自该电池1耗用的能量的一耗用能量值，并将该耗用能量值和该累加耗用能量值相加，以更新该记忆模组120储存的该累加耗用能量值。
在本第一实施例中，于该电动车9电源导通(Key ON)至该电动车9电源断电(keyOFF)的一骑乘期间，该微控制器123以一预定频率定期地接收该电压感测器121传来的输出电压值及该电流感测器122传来的输出电流值，并计算每一输出电压值与每一输出电流值的一乘积，再计算该骑乘期间的该等乘积的一总和，继而计算该骑乘期间的该累加耗用能量值等于该总和除以该预定频率。
在本第一实施例中，本发明电动车9的电池系统包含该电池1，及一云端伺服器3。其中，该电动车9包含该电池1、该负载90，及一具有一行动通讯模组922(例如4G或5G行动通讯模组)的通讯控制单元(CCU)92。
当该电动车9电源断电使得该骑乘期间结束时，该电池1借由该通讯模组124将该累加耗用能量值传送至该电动车9的该通讯控制单元92，继而该电动车9的该通讯控制单元92借由该行动通讯模组922将该累加耗用能量值上传至该云端伺服器3，让该云端伺服器3可根据该累加耗用能量值计算对应的电池租用费。
在本第一实施例中，输出电压值的单位为伏特(V)，输出电流值的单位为安培(A)，该预定频率的单位为赫兹(Hz)，故可得该耗用能量值的单位为瓦秒。在本第一实施例中，该电池管理单元12的该微控制器123可进一步将计算出的单位为瓦秒的该耗用能量值除以3600，于是该电池管理单元12便是将单位为瓦时(Wh)的该累加耗用能量值，借由该电动车9的该通讯控制单元92上传至该云端伺服器3，让该云端伺服器3可根据单位为瓦时(Wh)的该累加耗用能量值，计算对应的电池租用费。
参阅图2的本发明电动车9的电池1及其电池系统的第二实施例。本第二实施例与前述图1第一实施例的主要不同之处在于，该电池系统还包含一被使用者持用的行动装置5，并且由于第二实施例中的通讯控制单元92不具有行动通讯功能，而是具有一近距离通讯模组921(例如蓝牙模组等等…)，故第二实施例中的电动车9可借由该近距离通讯模组921与该行动装置5无线连线。
在本第二实施例中，该行动装置5可以是例如为智慧型手机或穿戴式装置等。在本第二实施例中，该行动装置5包括一储存一应用程式(APP)511的储存模组51、一输入模组52、一显示模组53、一近距离通讯模组54(例如蓝牙模组等等…)、一网路通讯模组55，及一电连接该储存模组51、该输入模组52、该显示模组53、该近距离通讯模组54及该网路通讯模组55的处理模组56。其中，该网路通讯模组55让该行动装置5能透过网际网路4与该云端伺服器3进行网路通讯(例如借由4G或5G行动通讯技术等)。至于该显示模组53与该输入模组52，由于该行动装置5是智慧型手机等，故其显示模组53与输入模组52系整合成一触控显示单元，让使用者可从该触控显示单元观看行动装置5显示的内容(例如APP 511的操作画面)，并在该触控显示单元上以触控方式进行输入。
在本第二实施例中，当该电动车9电源断电使得该骑乘期间结束时，该电池1借由该通讯模组124将单位为瓦时的该累加耗用能量值传送至该电动车9的该通讯控制单元92。然后，在使用者操作该行动装置5的该应用程式511使得该行动装置5的该近距离通讯模组54与该电动车9的该近距离通讯模组921无线连线的情况下，该电动车9经由该近距离通讯模组921将单位为瓦时的该累加耗用能量值传送至该行动装置5，该行动装置5再将该累加耗用能量值经由网际网路4上传至该云端伺服器3，让该云端伺服器3可根据该累加耗用能量值计算对应的电池租用费。
另外，需特别提出的是，在本第二实施例的变化例中，该通讯控制单元92除了具有该近距离通讯模组921之外，亦可同时具有上述第一实施例中的该行动通讯模组922，因而该通讯控制单元92也可同时兼具行动通讯功能。
参阅图3的本发明电动车9的电池1及其电池系统的第三实施例。本第三实施例与前述图2第二实施例的主要不同之处在于，该电动车9不是借由CCU与该行动装置5无线连线，而是该电池系统还包含一可与该行动装置5无线连线的充电器8。
在本第三实施例中，该充电器8包括一近距离通讯模组81(例如蓝牙模组等等…)。在该充电器8电连接该电动车与市电7之间以对该电池1充电前，该电池1可对该电动车9的该负载90进行数次骑乘期间的供电。其中，每一次骑乘期间是自该电动车9电源导通至该电动车9电源断电。
在本第三实施例中，于每一次骑乘期间，该电池管理单元12的该微控制器123以该预定频率接收该电压感测器121传来的输出电压值及该电流感测器122传来的输出电流值，并计算每一输出电压值与每一输出电流值的乘积，再计算该骑乘期间的该等乘积的该总和，继而计算该骑乘期间的该累加耗用能量值等于该总和除以该预定频率，并且于该电动车9断电使得该骑乘期间结束时，该微控制器123将该骑乘期间的该累加耗用能量值与该记忆模组120储存的累加耗用能量值相加，以更新该记忆模组120储存的该累加耗用能量值。
于是，当该充电器8电连接该电动车9与市电7间以对该电池1充电时，该电池1的该微控制器123借由该通讯模组124，将单位为瓦时的该累加耗用能量值传送至该充电器8，继而该充电器8借由该近距离通讯模组81将该累加耗用能量值传送至该行动装置5，该行动装置5再将该累加耗用能量值经由网际网路4上传至该云端伺服器3，让该云端伺服器3可根据单位为瓦时的该累加耗用能量值计算对应的电池租用费。
参阅图4的本发明电动车9的电池1及其电池系统的第四实施例。本第四实施例与前述图3第三实施例的主要不同之处在于，第四实施例的充电器8不具有近距离通讯功能，而是包括一Wi-Fi模组82，并且该电池系统还包含一可供该充电器8连线至该云端伺服器3的Wi-Fi无线基地台6。
在第四实施例中，当该充电器8电连接该电动车9与市电7间以对该电池1充电时，该电池1的该微控制器123借由该通讯模组124将单位为瓦时的该累加耗用能量值传送至该充电器8，继而该充电器8借由该Wi-Fi模组82将该累加耗用能量值传送至该Wi-Fi无线基地台6，该Wi-Fi无线基地台6再将该累加耗用能量值上传至该云端伺服器3，让该云端伺服器3可根据单位为瓦时的该累加耗用能量值计算对应的电池租用费。
参阅图5的本发明电动车9的电池1及其电池系统的第五实施例。本第五实施例与前述第一至第四实施例之间的主要不同之处在于，该电池系统还包含一可经由网际网路4网路连线至该云端伺服器的能源柜2。在本第五实施例中，在该电池1返还至该能源柜2充电之前，该电池1可对该电动车的该负载(图未示)进行数次骑乘期间的供电，其中，每一次骑乘期间是开始于该电动车9电源导通至该电动车9电源断电。
在本第五实施例中，于每一次骑乘期间，该微控制器123以该预定频率接收该电压感测器121传来的输出电压值及该电流感测器122传来的输出电流值，并计算每一输出电压值与每一输出电流值的乘积，再计算该骑乘期间的该等乘积的该总和，继而计算该骑乘期间的该累加耗用能量值等于该总和除以该预定频率，并且于该电动车9电源断电使得该骑乘期间结束时，该微控制器123将该骑乘期间的该累加耗用能量值与该记忆模组120储存的累加耗用能量值相加，以更新该记忆模组120储存的单位为瓦时的该累加耗用能量值。
于是，当该电池1返还至该能源柜2充电而与该能源柜2电连接时，该电池1的该微控制器123借由该通讯模组124将单位为瓦时的该累加耗用能量值传送至该能源柜2，继而该能源柜2经由该网际网路4，将该累加耗用能量值上传至该云端伺服器3，让该云端伺服器3可根据单位为瓦时的该累加耗用能量值计算对应的电池租用费。
综上所述，本发明电动车9的电池1及其电池系统，借由该电池管理单元12的微控制器123来计算得出该电动车9的负载90自该电池1耗用的能量的该累加耗用能量值(单位为瓦时等…)，后续该云端伺服器3再根据该耗用能量值或该累加耗用能量值来对消费者进行收费，以提升收取电池租用费方式的合理化，故确实能达成本发明的目的。
以上所述，仅为本发明的实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，凡是依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (9)

1.一种电动车的电池系统，其特征在于，包含：
一电池，用以对电动车的负载供电，并包括一电池管理单元，所述电池管理单元具有一感测所述电池的一输出电压值的电压感测器、一感测所述电池的一输出电流值的电流感测器、一储存一累加耗用能量值的记忆模组，及一微控制器，其中，所述微控制器电连接所述电压感测器、所述电流感测器，及所述记忆模组，并接收所述电压感测器传来的输出电压值及所述电流感测器传来的输出电流值，且根据所述输出电压值及所述输出电流值，计算所述负载自所述电池耗用的能量的一耗用能量值，并将所述耗用能量值和所述累加耗用能量值相加，以更新所述记忆模组储存的所述累加耗用能量值；及
一云端伺服器，接收所述电池传来的所述累加耗用能量值。
2.根据权利要求1所述的电动车的电池系统，其特征在于，所述累加耗用能量值的单位为瓦时。
3.根据权利要求1所述的电动车的电池系统，其特征在于，所述电池的所述电池管理单元还具有一电连接所述微控制器的通讯模组，所述电动车包括一通讯控制单元，所述通讯控制单元至少具有一行动通讯模组，于所述电动车电源断电时，所述电池借由所述通讯模组将所述累加耗用能量值传送至所述电动车的所述通讯控制单元，继而所述电动车的所述通讯控制单元借由所述行动通讯模组将所述累加耗用能量值上传至所述云端伺服器，让所述云端伺服器可根据所述累加耗用能量值计算对应的电池租用费。
4.根据权利要求1所述的电动车的电池系统，其特征在于，还包含一行动装置，其中，所述电池的所述电池管理单元还具有一电连接所述微控制器的通讯模组，所述电动车包括一通讯控制单元，所述通讯控制单元至少具有一近距离通讯模组，所述电动车可借由所述通讯控制单元的所述近距离通讯模组与所述行动装置无线连线，于所述电动车电源断电时，所述电池借由所述通讯模组将所述累加耗用能量值传送至所述电动车的所述通讯控制单元，继而所述电动车的所述通讯控制单元经由所述近距离通讯模组将所述累加耗用能量值传送至所述行动装置，所述行动装置再将所述累加耗用能量值上传至所述云端伺服器，让所述云端伺服器可根据所述累加耗用能量值计算对应的电池租用费。
5.根据权利要求1所述的电动车的电池系统，其特征在于，还包含一行动装置，及一充电器，所述充电器至少包括一近距离通讯模组，其中，所述电池的所述电池管理单元还具有一电连接所述微控制器的一通讯模组，在所述充电器电连接所述电动车与市电之间以对所述电池充电时，所述电池借由所述通讯模组将所述累加耗用能量值传送至所述充电器，继而所述充电器经由所述近距离通讯模组将所述累加耗用能量值传送至所述行动装置，所述行动装置再将所述累加耗用能量值上传至所述云端伺服器，让所述云端伺服器可根据所述累加耗用能量值计算对应的电池租用费。
6.根据权利要求1所述的电动车的电池系统，其特征在于，还包含一充电器，及一可供所述充电器连线至所述云端伺服器的Wi-Fi无线基地台，所述充电器至少包括一Wi-Fi模组，其中，所述电池的所述电池管理单元还具有一电连接所述微控制器的一通讯模组，在所述充电器电连接所述电动车与市电之间以对所述电池充电时，所述电池借由所述通讯模组将所述累加耗用能量值传送至所述充电器，继而所述充电器经由所述Wi-Fi模组将所述累加耗用能量值传送至所述Wi-Fi无线基地台，所述Wi-Fi无线基地台再将所述累加耗用能量值上传至所述云端伺服器，让所述云端伺服器可根据所述累加耗用能量值计算对应的电池租用费。
7.根据权利要求1所述的电动车的电池系统，其特征在于，还包含一可经由网际网路连线至所述云端伺服器的能源柜，其中，所述电池的所述电池管理单元还具有电连接所述微控制器的一通讯模组，在所述电池返还至所述能源柜充电时，所述电池借由所述通讯模组将所述累加耗用能量值传送至所述能源柜，继而所述能源柜经由网际网路将所述累加耗用能量值上传至所述云端伺服器，让所述云端伺服器可根据所述累加耗用能量值计算对应的电池租用费。
8.一种电动车的电池，其特征在于，适用于对电动车的负载供电，并包括一电池管理单元，其中，所述电池管理单元具有：
一电压感测器，感测所述电池的一输出电压值；
一电流感测器，感测所述电池的一输出电流值；
一记忆模组，储存一累加耗用能量值；及
一微控制器，电连接所述电压感测器、所述电流感测器，及所述记忆模组，并接收所述电压感测器传来的输出电压值及所述电流感测器传来的输出电流值，且根据所述输出电压值及所述输出电流值，计算所述负载自所述电池耗用的能量的一耗用能量值，并将所述耗用能量值和所述累加耗用能量值相加，以更新所述记忆模组储存的所述累加耗用能量值。
9.根据权利要求8所述的电动车的电池，其特征在于，所述累加耗用能量值的单位为瓦时。
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