CN116918205A - 辅助自行车驱动电池及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于自行车的辅助自行车驱动电池，除了作为自行车的主要的、优选内部的驱动能源的主要自行车驱动电池之外，辅助自行车驱动电池作为辅助的、优选外部的能源，以用于由此驱动驱动马达，辅助自行车驱动电池包括：壳体；与壳体连接或可连接的紧固装置，用于将壳体紧固到自行车，例如自行车的车架；预定数量的电池单元；控制单元，例如BMS，例如用于控制电池单元的充电和放电；电压调节电路，例如电压稳定电路或升压电路，用于将辅助输出电流的电压控制到预定值，以例如经由充电连接器为自行车提供输入电流；充电电流连接部，例如包括电流输出连接器或充电电缆，用于向自行车(例如自行车的充电连接器)提供辅助输出电流；通信单元，用于传送信号，以便将关于辅助电池的状态信息传送到自行车，例如传送到自行车的BMS、通信单元和/或车载计算机。

Description

辅助自行车驱动电池及方法

本发明涉及一种用于自行车的辅助自行车驱动电池，除了作为自行车的主要的、优选内部的驱动能源的主要自行车驱动电池之外，辅助自行车驱动电池作为辅助的、优选外部的能源，以用于由此驱动驱动马达和/或通过辅助自行车驱动电池对车载计算机电池进行充电。此外，本发明涉及一种适于与辅助自行车驱动电池协作的自行车。此外，本发明涉及一种操作用于自行车的辅助自行车驱动电池的方法，除了作为自行车的主要的、优选内部的自行车驱动电源的主要自行车驱动电池之外，辅助自行车驱动电池作为辅助、优选外部能源，用于由此驱动驱动马达。此外，本发明涉及一种用于自行车的驱动方法，该自行车具有主要自行车驱动电池和辅助自行车驱动电池，该自行车除了用于从主要自行车驱动电池汲取电力之外，还用于从主要驱动电池和作为辅助电源的辅助自行车驱动电池的组合汲取电力。

已知的是，提供具有用于驱动自行车或用于推进自行车的电驱动马达的自行车。这里的做法通常是提供踏板支撑件。在踏板的辅助下，自行车的骑行者的踩踏力由电驱动马达的驱动力补充。本文使用了一种驱动电池，该驱动电池被设计成向驱动马达供应足够的电力。所述驱动电池是适合于在这种自行车中使用的一种类型的可充电电池，例如具有100Wh和1000Wh之间的功率。因此，这种电池在一个充电循环中所能提供的电力是有限的，这限制了自行车以公里为单位的行驶里程。

为了克服这种缺点，本发明提供了用于自行车的辅助自行车驱动电池，除了作为自行车的主要的、优选内部的驱动能源的主要自行车驱动电池之外，该辅助自行车驱动电池作为辅助的、优选外部的能源，以用于由此驱动驱动马达，辅助自行车驱动电池包括：

-壳体，

-与壳体连接或可连接的紧固装置，用于将壳体紧固到自行车，例如自行车的车架，

-预定数量的电池单元，

-控制单元，例如BMS，例如用于控制电池单元的充电和放电，

-电压调节电路，例如电压稳定电路或升压电路，用于将辅助输出电流的电压控制到预定值，以例如经由充电连接器为自行车提供输入电流，

-充电电流连接部，该充电电流连接部例如包括电流输出连接器或充电电缆，用于向自行车(例如其充电连接器)提供辅助输出电流，

-通信单元，用于信号的传送，以便将关于辅助电池的状态信息传送到自行车，例如传送到自行车的BMS、通信单元和/或车载计算机。

以这种方式，有利地实现了使用电力驱动来增加自行车的行驶里程。另一个优点是，由此可以实现自行车可以区分电源适配器或电源充电器与辅助自行车驱动电池。这提供了本发明人关于本发明所考虑的自行车与装载相结合的功能方面的解决方案。通信有利地提供了一种充电器的识别形式，该充电器能够在经由自行车充电连接器连接时驱动，而在电源适配器连接到自行车的充电连接器时被阻止驱动。本发明和/或其优选实施例的考虑方面涉及当静止和/或驱动时从辅助自行车驱动电池对主要自行车驱动电池充电，从辅助自行车驱动电池向自行车的驱动马达提供驱动电流。

本发明优选地涉及本申请人在自行车中使用驱动电池方面的实践，该驱动电池布置在车架中，例如布置在车架的管中，例如布置在下管中。此外，本申请人利用车载计算机电池向车载计算机供应能量和/或向至少一个通信模块供应能量，以用于向车载计算机提供通信选项。该车载计算机电池提供例如与车载计算机设施相关的能量，车载计算机设施例如是自行车照明设备、锁设施、音响设施、屏幕等。这种车载计算机电池在这里是有利的，因为该部分车载计算机和/或所述车载计算机相关设施可以提供具有不同于驱动电池的电压的适配电压的能量，优选地，其中驱动电池可从驱动电池再充电或直接从自行车的充电连接器再充电。为了给自行车的主要驱动电池和/或车载计算机电池充电，自行车设置有根据现有技术的充电连接器。

本发明背后的考虑是，辅助自行车驱动电池的有利实施方式利用自行车的该充电连接器向自行车提供电力。以这种方式，有利地规定，根据相应的优选实施例，使用根据本发明的辅助电池需要对自行车进行最小的调整。根据优选实施例，可选措施(例如用于保护辅助电池的措施)可应用于此目的。本文提供了这样的措施，基于这些措施，总是与相应的优选实施例相关的关于其相对于本发明的优点的相应见解也被提供。

第一优选实施例，通信单元被布置成用于经由充电电流连接与自行车通信。这种通信优选设置在辅助电池或其控制单元与自行车或其车载计算机或通信单元或BMS之间。这种通信的优点是可以通知自行车关于辅助电池的状态信息。例如，这使得可以通知自行车的骑行者关于这种状态，例如可用电荷的量。这使得自行车的骑行者可以被通知，例如，可从驱动电池和辅助电池单独地或组合地获得的充电量。

这样做的另一个优点是，自行车、自行车的车载计算机和/或BMS可以基于通信来确定外部电池是被识别的还是先前注册的电池。可替代地，基于这种通信，例如，外部电池的序列号在自行车、车载计算机和/或自行车的BMS上可用或者该序列号可以被转发到中央服务器，该中央服务器例如来自服务提供商或制造商。在另一种替代方式中，基于外部电池的不好名声或预先通知允许或拒绝接受来自外部电池的充电电流，或者接受有限数量的充电循环或骑行的这种充电电流。此外，已经购买了辅助自行车驱动电池的人可以例如经由共享功能，例如经由来自自行车和/或电池的制造商的服务器，与其他用户签约使用他的副本。

根据辅助自行车驱动电池的另外的优选实施例，通信单元被布置成用于通过充电电流上的信号进行通信，例如通过改变充电电流的参数，例如电压或电流，例如通过一系列充电电流脉冲或充电电流中断。这种优选实施例的优点在于，自行车由此可以将辅助电池识别为这样的辅助电池，并且因此设备能够：可以在连接到自行车的充电连接器的同时驱动自行车，和/或在可以驱动自行车的同时使驱动电池能够充电。在此规定，自行车、充电器、BMS或其车载计算机检测和/或识别充电电流的这些参数，以便能够切换到相应的功能，例如充电或在驱动自行车时汲取驱动电流的可能性。这使得通过例如调整充电器、BMS和/或其车载计算机的固件以便经由现有测量模块检测这些电流、电压或使用例如脉宽功能(诸如脉宽调制)的功能的变化，可以在没有单独通信功能的情况下将辅助电池用于自行车。

根据另外的优选实施例，通信单元被布置成在接通序列期间或在接通序列期间启动预定时间内借助于信号进行通信。这有利地提供了当辅助电池被接通时立即为自行车(例如车载计算机、BMS或其通信模块)提供通信信号。由此，自行车被告知充电器作为辅助自行车驱动电池的性质，其用途是对主要自行车驱动电池充电和/或向驱动马达提供驱动电流。信号也被连续地定义，其优点是仍然确认丢失的初始信号。如果丢失了初始信号，带有联接的辅助电池(其将已经被检测为电源适配器)的自行车将拒绝行驶。在仍然接收重复信号的情况下，自行车仍然可以使用辅助电池以根据本发明设想的方式工作。另一个优点是，通信单元允许在使用和/或连接辅助电池期间的状态信息被发送到自行车并由自行车接收。为此，通信单元优选地适于借助于在外部电池被接通并通过充电电流连接部而被联接到自行车的时间段内传播的信号进行通信。

根据另外的优选实施例，通信单元适于借助于信号进行通信，例如借助于调制装置，优选地包括用于调制信号相位的装置。有利地，这种数据信号与充电电流的参数无关。这种数据信号在辅助电池的使用期间被连续提供。如在另外的优选实施例中一样，如在该辅助电池连接到自行车(例如通过充电电流连接部连接到自行车的充电连接器)的时间段期间，本文设想辅助电池的使用。如何使用辅助电池的替代定义是该辅助电池被连接并作为设备打开的时间段。用户可以方便地打开和关闭辅助电池，从而确定该辅助电池是否被用来经由充电连接器向自行车供应电力。

根据另外的优选实施例，通信单元包括用于相移调制或二进制相移调制的装置，进一步优选地使用自计时或自同步信号，进一步优选地实施为曼彻斯特代码。这种用于通信的装置的一个优点是包括数据的信号自身同步。结果，这样的信号可以与上述优选实施例结合使用。因此，有利地不需要用于同步(例如通过单独的信号同步)的其他装置。

根据另外的优选实施例，通信单元被布置成用于无线通信，例如用于在最高达到10m、100m或200m的范围内通信的短程无线信道，例如使用用于蓝牙或Wifi的模块。有利地，经由移动网络的通信也借助于合适的模块作为无线选项提供。使用这种无线通信，提供了借助于其蓝牙或高保真模块在辅助自行车驱动电池和自行车之间的通信，以及辅助自行车驱动电池和移动设备之间的通信，移动设备例如是骑行者的电话，优选地是具有到自行车的连接的移动设备，该移动设备以这种方式能够借助于联接到自行车的车载计算机的屏幕以及借助于移动设备提供信息。还规定了从辅助电池传送到移动设备的任何数据从移动设备传递到自行车。以这种方式，也可以考虑在自行车的屏幕上显示。为此，所传送的信息优选由自行车经由自行车的通信模块接收，随后由车载计算机处理，以便在自行车的显示器屏幕上显示或将该信息包含在显示器中。

根据另外的优选实施例，辅助自行车驱动电池包括电流电平控制器，用于控制和/或测量辅助输出电流的电流强度，优选在预定电流电平。预定电流强度优选地对应于随自行车供应或设置的电源适配器的电流强度。这样做的一个优点是充电电流基本上等于由电源电流供应的充电电流。电源适配器容量的示例是42伏时4A的充电电流。参数可在该值以下和以上选择，例如在2A-10A之间和/或在15伏特-80伏特之间，其任意组合。来自辅助电池的优选相等充电电流提供了这样的优点，即具有用于充电电流的那些参数的设备的自行车充电器和/或自行车BMS可以与两个源一起工作。还规定了该充电电流可以有利地从辅助电池直接传递到驱动马达，而不管驱动电池中存在的电荷。如果驱动电池相对满，则电流消耗优选地分布在驱动电池和辅助电池之间，使得辅助电池提供最大功率。这最小化了驱动电池的放电，减少了驱动电池由辅助电池再充电的需要。

根据另外的优选实施例，紧固装置被布置成用于将辅助自行车驱动电池布置在两个车架管之间的内角位置处，例如在车架(例如菱形车架)的两个车架管之间，优选在座管和下管之间。这样，自行车的空白空间以有利的方式得到有效利用。另一个优点是辅助电池布置在自行车的相对低的位置处，这有助于自行车的低重心。

根据另外的优选实施例，紧固装置包括锁组件，锁组件用于优选借助于锁将辅助自行车驱动电池固定到自行车。这有利地实现了辅助自行车驱动电池可以相对于自行车安全地布置，因为锁组件在没有解密装置的情况下防止移除，或者以时间延迟和/或需要破坏的代价来发生移除。

根据另外的优选实施例，紧固装置包括对接组件，对接组件用于将辅助自行车驱动电池安装到自行车的车架，例如在两个车架管之间的内角处，优选地，其中锁布置在对接组件处。这种对接组件、对接装置或对接站的优点在于，它可以保持安装或安装在辅助自行车驱动电池的使用位置处。以这种方式，可以以有利的方式实现，辅助自行车驱动电池的定位操作可以相对简单或者可以相对简单地布置。锁与联接组件的组合产生了具有组合优点的变体。例如，规定将具有相对简单的接合装置的联接组件中的锁布置在辅助自行车驱动电池上，或者将锁布置在辅助自行车驱动电池中或辅助自行车驱动电池上，该锁具有布置在对接站中或对接站上的简单接合装置。这种锁被设置为根据车载计算机操作或由车载计算机操作的锁、机械锁或根据骑行者或自行车所有者的移动设备或电话上的应用程序操作或由该应用程序操作的锁。

例如，本文提供了一种实施例，其包括锁接合构件，例如螺栓接纳开口、锁定销接纳开口或孔眼，用于与锁接合，例如与其螺栓或锁定销接合。

根据另外的优选实施例，紧固装置包括至少一个支撑构件，用于抵靠自行车的车架管支撑，优选地，其中这种支撑构件包括塑性材料，例如弹性塑性材料或泡沫材料。这有利地实现了紧固装置或其联接组件可以相对于车架布置，同时还可以防止对车架的损坏。此外，弹性材料提供了辅助驱动电池相对于车架的牢固“安置”，例如，因为弹性材料相对于车架在一定偏置下布置，同时辅助自行车驱动电池相对于车架定位。

根据另外的优选实施例，辅助自行车驱动电池包括用于用户操作(例如用于打开、关闭、改变设置或复位)的操作组件。因此，用户可以有利地确定是否以及何时使用辅助自行车驱动电池的电荷，何时放电以及何时保持电荷。

根据另外的优选实施例，壳体包括用于保持电气和/或电子部件的基本壳体，优选地还包括用于将基本壳体包层和/或安装到自行车的包层壳体和/或安装壳体。例如，这里规定基本壳体是用于电池单元和相关电子设备的壳体，该壳体保护产品免受天气影响和例如湿气的影响。此外，盖壳体还有利地有助于附接到自行车的车架，以及例如支撑支撑构件。

根据本发明的另一个方面涉及一种控制用于自行车的辅助自行车驱动电池的方法，除了作为自行车的主要的、优选内部的驱动能源的主要自行车驱动电池之外，辅助自行车驱动电池作为辅助的、优选外部的能源，以用于由此驱动驱动马达，该方法包括以下步骤：

-将通信消息从辅助自行车驱动电池发送到自行车，例如发送到自行车的车载计算机、BMS、通信模块或自行车的主要自行车驱动电池，

-为主要自行车驱动电池的充电电流提供充电电压。这种方面提供了参照本发明的上述方面所描述的优点。

进一步优选地，方法的优选实施例包括以下一个或更多个步骤：

-允许充电电流被自行车、自行车的BMS或主要自行车驱动电池汲取，

-连续地或以预定间隔监测充电电流的大小，

-在确定充电电流低于阈值的情况下，断开充电电流和/或关闭辅助自行车驱动电池。

根据本发明的另一个方面涉及一种控制自行车的驱动方法，该自行车具有主要自行车驱动电池和辅助自行车驱动电池，该自行车用于除了从主要自行车驱动电池汲取电力之外，还从主要驱动电池和作为辅助能源的辅助自行车驱动电池的组合汲取电力，该方法包括以下步骤：

-检测辅助自行车驱动电池与自行车的充电端口的连接，

-接收包括辅助自行车驱动电池的充电状态和/或标识的消息，

-从辅助自行车驱动电池汲取用于主要自行车驱动电池和/或驱动马达的电力。

根据另外的优选实施例，由此，辅助自行车驱动电池和主要自行车驱动电池之间的通信通过充电电流连接部(例如包括功率输出连接器或从辅助自行车驱动电池到自行车的充电电缆，例如经由自行车的充电连接器)执行。

进一步优选地，辅助自行车驱动电池和主要自行车驱动电池之间的通信借助于根据优选实施例的信号来执行。

进一步优选地，辅助自行车驱动电池和主要自行车驱动电池之间的通信借助于无线通信协议(例如用于在最高达到10m、100m或200m的范围内通信的短程无线信道，例如使用用于蓝牙或Wifi的模块)来执行。

进一步优选地，该方法包括以下步骤：在辅助自行车驱动电池的不正确认证的情况下，阻断或切断辅助自行车驱动电池和主要自行车驱动电池之间的充电电流。

本发明的另外的优点、特征和细节将在参考附图对一个或更多个优选实施例的描述的基础上进一步阐明。不同优选实施例的相似但不一定相同的部分可以用相同的参考标号指示。

图1是本发明的第一优选实施例的透视图。

图2是图1的优选实施例基本上沿着其中心线的分解图。

图3是图1的优选实施例沿着另一截面线的分解图。

图4是根据图1的优选实施例沿着基本上邻近无框架内部壳体的外侧的截面线的另一分解图。

图5是根据图1的优选实施例的没有联接组件的俯视图。

图6是根据图1的优选实施例的联接组件的俯视图和联接组件的前视图。

图7是根据本发明或其优选实施例的辅助自行车驱动电池的充电场景和驱动场景的示意图。

图8-图9是本发明的优选实施例的流程图。

图10-图11是本发明的优选实施例的另一示意图。

图12-图15涉及本发明的另外的优选实施例。

图16提供了根据权利要求7所述的根据优选实施例的调制的示意图。

图17是根据本发明的另外的优选实施例的示意图。

图18是根据本发明的另外的优选实施例的示意图。

图19提供了根据本发明的另外的优选实施例的侧视图。

图20提供了图19的实施例的细节的侧视图和透视图。

图21提供了图19的实施例的另外的细节的侧视图和透视图。

图22提供了图19的实施例的另外的细节的透视图。

图23提供了图19的实施例的另外的细节的分解图。

根据本发明的第一优选实施例(图1-图6)涉及用于自行车的辅助驱动电池1。辅助驱动电池1通常包括电池组件2和对接组件4。电池组件2通常提供辅助驱动电池的电池功能，并且对接站4提供用于将电池组件固定布置在自行车上的固定安装单元。为了将辅助驱动电池连接到自行车的目的，辅助驱动电池通过带有插头10的电缆16设置有充电电流连接部，该插头10用于将其插入到自行车的充电连接器(优选用于对自行车的主要自行车驱动电池8”进行充电的充电连接器)中。在本申请人的当前型号中，这种自行车充电连接器布置在车架的顶管的下侧处，使得该自行车充电连接器可以通过电缆16从辅助驱动电池的顶部有利地接近。在这种情况下，顶管还设置有车载计算机3，也称为主控制单元或智能模块，用于执行自行车的控制功能。

辅助自行车驱动电池的通信单元也是电子设备的一部分。这经由电缆16与自行车通信，或者经由无线连接(例如蓝牙或WiFi)与自行车通信，在这种情况下，合适的通信模块包括在电子设备中，优选地包括在I/O印刷电路板23上。

除了布置在下管8中的主要驱动电池8”之外，该辅助驱动电池用于向自行车提供动力。为此，该辅助驱动电池1布置在下管8和座管7之间的V形空间中。根据该优选实施例，来自辅助驱动电池的充电电流被提供给充电连接器，该充电连接器从主电源适配器对主要驱动电池进行充电。可替代地，提供辅助驱动电池和自行车之间的连接，以提供与主要电池、其BMS或驱动马达的直接连接。

该优选实施例的壳体具有基部壳体、内部壳体或主要电池壳体5，包括电池单元组件21以及电池控制系统22的电气和/或电子部件位于该壳体中，电池控制系统22例如包括驱动单元、电压调节电路和/或电流调节器。基部壳体、内部壳体或主要电池壳体用于容纳和/或保护这些电气和/或电子部件。例如，该壳体优选为水密设计。该壳体基本上由两个壳形元件组成，这两个壳形元件通过多螺纹连接部13安装和封闭。

在该基部壳体的顶部是控制面板，该控制面板包括操作按钮12，对于该操作按钮12进行交互操作，例如打开/关闭辅助驱动电池1。此外，还有五个LED形式的视觉电池充电指示器3，而且还考虑了用于图形元素或字母数字元素(例如0和100之间的值)的显示器。此外，还存在充电组件14，该充电组件14包括充电连接器16及其用于密封以防尘和防潮的盖15。控制面板下方是I/O印刷电路板，用于经由控制面板和充电连接器提供I/O功能。为此，充电连接器16以及借助于按钮12操作的开关安装在I/O印刷电路板上。

为了保护基部壳体和/或将辅助驱动电池安装到车架(例如车架的下管8和座管7)的目的，还提供了基本上由壳部分9、10形成的外部壳体。这些壳部分中的一个是辅助驱动电池相对容易地根据自行车的类型或型号或根据自行车用户的品味进行个性化设置的。如图4的分解图所示，其沿着刚好在内部壳体5外部的切割平面被切割，外部壳体可通过布置在内部壳体外部的优选指示线内的双面粘贴纸29来安装。在该图中，还清楚地示出了螺纹连接部13的许多元件。

内部壳体5还设置有连接元件23’，用于将该连接元件23’插入到支撑块23中，用于支承在下管8上。支撑块23连接到支撑元件31、32或作为支撑元件31、32的一部分提供，支撑元件31、32被成形为适于抵靠下管支撑。由此实现了对下管的有利且稳定的布置。该支撑元件31、32优选由软塑性材料和/或泡沫材料制造，该材料屈服的特征受到壳部分9、10的限制。同样相对于座管7，为辅助驱动电池提供这样的支撑(以支撑元件33的形式提供)。这些支撑元件31-33在图5中有利地可见。

底板41在内部壳体的下侧处，底板41具有附接到其的锁孔眼42，该锁孔眼用于与对接组件4的锁的螺栓或闩锁协作。该底板通过螺纹连接部41’附接到基部壳体5。在底板41后面是连接器，该连接器用于将电池控制系统或其部件连接到维护计算机，例如用于更新固件。

对接组件4优选地在下管和座管之间的接合部的顶部处可布置和可安装到车架。对接组件可以通过座管的封闭壳(enclosure)在现场固定地安装，该连接通过固定板49固定，固定板49通过螺钉连接部49’固定。为了由下管支撑，在下管的位置设置了两个支撑元件48、48’，这两个支撑元件从围绕座管的附件基本上呈臂形延伸。围绕座管的连接主要通过基本元件46、46’来执行，其中相对于座管的固定通过相对于座管的螺钉连接部41”来实现。为了保护车架的目的，提供了弹性和/或泡沫形状的元件47、47’。

在对接组件4布置在车架处的位置，对接组件具有锁组件40，该锁组件40包括位于固定板下方的锁47，锁47通过锁销43(例如锁定销或螺栓)起作用。锁47沿着钥匙插入部(key input)40借助于钥匙来操作。可替代地规定，锁由自行车的车载计算机来操作。因此，用户可以经由应用程序11来操作锁，该应用程序11在移动设备(例如自行车用户的移动电话)上起作用。为了使锁组件40起作用，锁销从所示的其突出穿过底板41的孔眼42的位置移动到该锁销不再突出穿过底板的孔眼42的位置。这可以通过锁47的机械动作来实现。可替代地，为此目的提供螺线管来替代锁47，以用该螺线管来致动锁销的等效物。

图7示出了使用外部电池1的两种功能场景。作为优选实施例，这里假设外部电池1模拟电源适配器，即该外部电池1向自行车提供与其对应的充电电流，诸如，例如42伏时4A的充电电流。这里考虑的是，位于自行车或其BMS中的现有电池充电器可以与外部充电器一起使用，而无需修改。由此规定，辅助驱动电池用作下管8中的主要电池8”的充电器的电源，如图7A所示。在这种情况下，当例如没有向驱动马达供应电力时，主要电池将充电。这确保尽可能多的电荷从辅助驱动电池转移到主要驱动电池。这样做的一个优点是电荷尽可能多地存在于自行车的主要驱动电池中，而辅助电池可以在任何可能的时候充电。例如，当自行车处于活动状态但不需要发动机功率，即自行车处于睡眠模式或关闭模式时，主要驱动电池的这种充电是可能的。

根据图7B的替代设想方案也旨在保持主要电池中尽可能多的电荷，并最大限度地利用辅助电池。在这种情况下，发动机功率被请求和输送。当辅助电池具有足够的电荷来供应充电电流时，该充电电流被直接传递到自行车的驱动马达。在自行车的主要驱动电池中还存在足够的电荷的情况下，驱动电流也从该主要电池供应给驱动马达。由于在本优选实施例的范围内，电源适配器的安培数被限制到标准值，例如本示例中提到的4A，所以辅助驱动电池的电流也被限制到该标准值以用于驱动马达。因此，如果发动机需要的功率超过了基于外部充电器的充电电流所能供应的功率，则该功率将由BMS应车载计算机的请求从主要驱动电池提供。此外，在这种情况下，提供的优点是使用辅助驱动电池减少了从主要驱动电池进行的摄取。这也确保了在这种情况下主要驱动电池中的电荷量保持在最大值。

图8示出了与自行车的车载计算机相关的方法的优选实施例。在步骤81中，在充电连接器上检测到诸如大于5伏的电压，该电压适合于数据传输，例如通过曼彻斯特编码进行数据传输，和/或适合于对主要自行车驱动电池进行充电。在步骤82中，用检测到的电压确定是否存在涉及输入信号上的数据传输的信号。如果不存在，则用于主要自行车驱动电池的电池充电器被设置为正常充电模式。如果在步骤82中确定存在包含数据传输的信号，则在步骤84中，传输的数据和/或其值被存储和/或传输到用户的移动设备上的应用程序。

然后，在步骤85中，确定辅助自行车驱动电池的认证是否正确。这意味着检查电池是否先前已在自行车上注册。以这种方式，可以防止非法获得或连接的电池被用于对主要自行车驱动电池充电。通过这样的措施，所有辅助自行车驱动电池的安全性得以提高，例如因为对它进行偷窃是没有意义的。因此，在步骤86中，禁止电池对主要自行车驱动电池进行充电和/或从主要自行车驱动电池获取电力以用于驱动马达。

在步骤87中，确定自行车是否被打开。这意味着，例如，车载计算机被用户激活，以例如释放锁并激活自行车的子系统。如果在步骤87中确定自行车没有被打开，则在步骤83中以正常充电模式继续该方法，即由辅助电池对主要电池充电。如果在步骤87中确定自行车被打开，则在步骤88中确定踏板的旋转速度是否为0。如果是，则设置外部充电模式，在该模式中主要电池由辅助电池充电。如果在步骤88中确定踏板的旋转不为0，因此旋转被传递到驱动模式，在该驱动模式中来自辅助电池的能量被供应给驱动马达。

在图9中，示出了通过主要自行车驱动电池检测充电电压的示例性方法。在步骤91中，检测诸如42伏的预定值的电压。如上所述，该值对应于例如来自用于给电池充电的电源适配器的充电电压。在步骤92中，检测电池是否接通。如果不是，则设置正常充电模式。如果电池接通，则在步骤93中确定该电池是否正在放电，从而确定该电池是否正在向系统供应电力。如果在步骤93中确定电池没有放电，则基于检测到的电压将电池设置为正常充电模式。如果在步骤93中确定电池正在放电，例如通过向系统供应电力而放电，则在步骤94中，来自检测到的电压的电力被传递到系统。换句话说，以此电力驱动马达。如上所述，基于根据例如图7的场景，优选使用电源适配器的标称功率，例如42V下的4A的电流。这样，电荷量有利地不是从主要电池中提取的，而是从辅助电池中提取的。

图10示出了车载计算机3、主要自行车驱动电池8’的BMS、辅助自行车驱动电池的BMS和用户移动设备上的应用程序(app)之间的通信方法。在步骤101中，辅助自行车驱动电池被接通。这开始于经由充电电缆在数据通信102中使用例如在5伏的电压上的诸如曼彻斯特代码的调制信号向车载计算机3发送参数。在步骤103中，应用与辅助电池一起发送的认证，检查并保存参数。在步骤104中，借助于所述LED在辅助外部电池的控制面板上显示辅助外部电池的充电水平(SOC)。在步骤105中，当连接骑行者的移动设备上的应用程序时，参数被传送到该应用程序。这种连接优选地借助于蓝牙的变体(例如BLE)来执行。在步骤106中，车载计算机在其屏幕上显示电池电量。

此外，外部自行车驱动电池1切换到42伏的输出电压，以便结合主要电池和/或驱动马达供应相当于电源适配器的最大额定功率，并在步骤108中将该电压传送到车载计算机3。车载计算机检测由外部电池打开的42伏电压，并监控踏板的旋转速度。当该旋转速度为0时，充电指令110被传送到主要电池的BMS，结果是在步骤111中，主要电池的BMS打开充电端口。

辅助自行车驱动电池的BMS通过通信112将42伏乘以4A的充电电流参数传送给主要电池的BMS。接下来，在步骤114中，主要电池的BMS确定充电状态。在此期间，辅助电池的LED指示辅助电池放电，有利于对主要电池进行充电。主要电池的BMS通过通信115将最新状态传送给车载计算机。于是，在步骤116中，车载计算机3通过显示器上的充电动画向用户传达充电。当激活连接时，通过步骤117，车载计算机在连接到骑行者的移动设备上的应用程序时经由BLE将充电状态和充电进度状态发送到该应用程序。

在图11中，示出了车载计算机3、主要自行车驱动电池8’的BMS、辅助自行车驱动电池的BMS和用户移动设备上的应用程序之间的通信方法，用于基于不正确的认证来阻止辅助自行车驱动电池。当辅助自行车驱动电池被接通时，在步骤119中，设置5伏输出电压以用于通信。在步骤120中，使用例如在该5伏电压信号上的诸如曼彻斯特代码的调制信号，经由充电电缆经由数据通信将参数传输到车载计算机3。在步骤122中，车载计算机122检查执行通信的辅助驱动电池的认证是否被识别，且结果是获得未被识别的认证。辅助自行车驱动电池的显示器还显示电池中的电量百分比。车载计算机然后通过通信123将未被识别的认证发送到骑行者的移动设备上的应用程序，就像先前用该应用程序打开自行车一样。在步骤126中，应用程序的用户界面在移动设备的显示器上显示电池尚未被认证。在步骤125中，因为未识别由车载计算机执行的否定认证，所以辅助自行车驱动电池的BMS切换到42伏的输出电压。车载计算机经由充电电缆和充电连接器检测该输出电压。此外，在步骤127中，辅助电池的BMS将切换传送给车载计算机。基于不正确的认证，车载计算机向主要自行车驱动电池的BMS发送通信，指示该主要自行车驱动电池停止充电。然后，在步骤130中，主要自行车驱动电池的BMS关闭充电。结果是，辅助自行车驱动电池的BMS检测到充电电流同时已经下降到别处提到的阈值以下，并且关闭辅助自行车驱动电池。

图12-图17示出了由辅助自行车驱动电池执行的方法。

图12示出了辅助驱动电池操作场景的两个优选实施例。该方法在步骤133处开始。在步骤134中，关闭辅助电池。在这种关闭条件下，辅助电池不向自行车供应电力。在步骤135中，检测辅助电池的开/关按钮12是否被致动。如果未被致动，则在步骤137中检测AC适配器是否联接到充电连接器16。如果没有联接，则辅助驱动电池将保持关闭状态。如果在步骤137中在充电连接器16中检测到AC适配器，则前进到步骤180。如果在步骤135中确定辅助电池的电源按钮12被致动，则前进到步骤141。

在步骤141中，通过检测杠杆装置12的致动来打开辅助驱动电池。在步骤142中，输出电压被设置为5伏。该电压是优选实施例的示例，然后是适合于执行辅助电池和自行车之间的通信的任何电压。在步骤143中，执行优选为100ms的等待序列。

在步骤144中，功能信息被传输到自行车，该功能信息优选地包括序列号、固件号或充电状态值(SOC)。当传输该信息时，优选地使用相位调制，进一步优选地使用自计时或自同步信号。下面参考图16描述这方面的示例。在步骤145中，延迟持续预定时间，例如50ms。在步骤146中，确定是否再次发送信号。如果该确定是肯定的，则继续进行到步骤144。如果该确定是否定的，则继续进行到步骤147。该方法继续进行到图13的步骤150。

在图13中示出了一种进行装载的方法。在步骤150处，方法开始。在步骤151中，检测是否插入了AC适配器。如果是，则方法前进到步骤160。如果没有检测到电源适配器，则步骤153继续设置预定大小的输出电压，在该示例中优选为42伏。接下来，在步骤154中，设置SOC定时器。在步骤155中，确定SOC定时器是否大于3分钟。如果是，则在步骤156中继续该方法，并且切换到步骤160。如果在步骤155中确定SOC定时器小于3分钟，则在步骤157中继续确定是否按下通断开关一次。如果是，则步骤156也前进到步骤160。如果在步骤157中没有确定通断开关被按下一次，则确定电流是否大于100mA。如果是，则方法返回到步骤155。如果在步骤158中确定电流小于100mA，则该方法前进到步骤159并前进到步骤170。

在步骤160中，开始该方法。在步骤161中，关闭电源。在步骤162中，维持压降的等待时间。在步骤163中，确定输出电压是否小于0.5伏。如果不是，则重复步骤162。如果在步骤163中确定输出电压小于半伏，则方法前进到步骤164。在步骤164中，诸如包括序列号或电池电量的信息经由电缆16传输到自行车。在步骤165中，存在50ms的等待。在步骤166中，确定信息是否已经被第二次发送。如果确定没有第二次发送信息，则在步骤164中继续该方法进行这样的传输。如果在步骤166中确定信息没有被第二次发送，则步骤167切换到步骤150。

在步骤170中，根据图14的方法用于对辅助自行车驱动电池进行充电的目的。在步骤171中，打开用于电池单元21的DC充电端口。在步骤172中，执行电池单元的充电。在步骤173中，检测电源充电器插头是否是插入的或者仍插入的。如果不是，则在步骤174中关闭辅助自行车驱动电池。如果在步骤173中确定电源充电器的插头是插入的，则步骤175检测开/关按钮是否被按下。如果没有被按下，则在步骤172继续充电。如果在步骤175中确定按钮被按下，则在步骤176中关闭DC充电端口。该方法通过步骤177继续进行到步骤141。

为了转移主电源适配器的目的，在步骤180中开始部分方法。其目的是在主电源适配器连接到辅助自行车驱动电池时，通过主电源适配器对主要自行车驱动电池进行充电。在步骤181中，充电电流被切换到输出电缆16。在步骤182中，DC充电端口接通。在步骤183中，确定电流是否大于100mA。如果是，则在步骤182中继续充电。如果在步骤183中确定充电电流小于100mA，假设主要自行车驱动电池完全或基本上完全充电，则断开DC充电端口。在步骤185中，断开或降低从DC充电端口到输出电缆16的旁通。步骤186继续进行到步骤170，以便对辅助自行车驱动电池进行充电。

在步骤190中，根据图15的方法用于控制辅助自行车驱动电池的关闭的目的。在步骤191中，关闭定时器被重置为0。在步骤192中，开启关闭定时器。在步骤193中，确定充电电流是否大于100mA。如果是，则在步骤191中继续该方法。如果在步骤193中确定充电电流小于100mA，则在步骤194中确定关断定时器是否大于5秒。如果不是，则该方法前进到步骤193，进行相关的确定。如果在步骤194中确定关断定时器大于5秒，则在步骤195中将电源关断至0伏的输出电压。然后，在步骤196中，确定AC适配器是否被插入。如果不是，则通过步骤197切断电源。如果在步骤196中确定电源适配器被插入，则步骤198继续在步骤170中对辅助自行车驱动电池进行充电。

图16示出了经由充电电缆从辅助自行车驱动电池到车载计算机的通信的调制序列。通过在预定时间段内的恒定高电压以延迟通信的开始。然后开始实质性通信，之后电压变化总是表示一个信息单元。这里，从低到高的变化表示逻辑0，从高到低的变化表示逻辑1。这种通信可以在充电序列之前执行，其中通信以5伏的电压执行，之后电压上升到例如42伏，以便能够以足够的安培数向驱动马达充电或传输足够的功率。在充电期间，为了传输诸如辅助电池的充电水平的信息，较高的充电电压被降低到远低于通信值的电压，并且在通信值的电压处给出启动脉冲，然后给出数据。在发送数据(例如电池的充电百分比)之后，电压被增加回充电电压。优选地，数据消息重复两次。

图17示出了主要自行车驱动电池8”、车载计算机3的协作，可能与自行车和辅助自行车驱动电池1的如上所述的BMS和/或通信模块相结合。

在步骤201中，例如通过按下电源按钮，接通辅助电池。在步骤202中，数据消息从辅助电池传输到自行车的车载计算机。在步骤203中，检查接收到的代码。在步骤204中，开始主要电池充电。在步骤205中，打开装载门。在步骤207中，充电电流被供应给主要电池8”。在步骤208中，检查输出流。在步骤209中，车载计算机向电池或BMS发送用于充电控制的消息。在步骤209’中，充电电流由电池或BMS控制。在步骤210中，关于充电的消息被发送到车载计算机。在步骤211中，在车载计算机的屏幕中显示充电的状态。可替代地，该充电状态被传输到用户的移动设备上的应用程序，目的是在移动电话的显示器上显示充电状态或经由从移动电话输出的声音用声音展现。

为了传递辅助电池的充电状态的目的，优选地进行如下操作。在步骤221中，关闭电源。在步骤222中，停止从辅助电池到主要电池的充电电流。执行该方法使得不传送充电电流。在步骤223中，主要电池感测到充电电流已经停止。在步骤225中，响应于断电等待例如0.5伏的低电压。在步骤224中，车载计算机检测到来自充电端口的低电压。在步骤226中，切断主要电池的充电。在步骤227中，关闭主要电池的充电端口。在步骤228中，例如通过曼彻斯特代码等待输入通信。在步骤229中，在步骤225中达到例如0.5伏的最低电平电压之后，施加例如5伏的输出电压。该电压用于从辅助电池向自行车传送信息。在步骤230中，使用5伏的施加电压，从辅助电池向车载计算机发送消息，例如通过曼彻斯特代码发送。在步骤232中，检查代码。在步骤231中，施加适合于充电的辅助电池电压，例如所述42伏。在步骤233中，充电能力从车载计算机传递到电池或其BMS。这是在完成接收消息的基础上完成的。在步骤234中，打开装载门。在步骤235中，基于例如42伏的设定充电电压，实现对主要电池的充电电流，并对主要电池进行充电。在步骤236中，车载计算机向主要自行车驱动电池发送请求充电状态的消息。在步骤237中，检查充电电流。在步骤238中，响应于车载计算机发送充电电流。在步骤239中，电池充电状态显示在显示器上。

图18示意性地示出了借助于状态以及各状态之间的可能转换的优选实施例的另外的组合。这进一步解释了使用根据本发明的外部电池的方式的示例。这些状态都是根据优选实施例的实施方式与任何其他可选状态相结合而适用的可选状态。由此，图18示出了多个可能的优选实施例，而图18不一定涉及单个完整的优选实施例的全貌。

这些状态涉及根据本发明的设备，该设备是根据优选实施例的辅助自行车驱动电池。这种设备具有用户界面，该用户界面包括按钮和图形指示装置，例如多个LED。此外，还提供了显示器屏幕或扬声器的选项。经由通信，如上所述，提供了可以经由自行车与辅助驱动电池连接到的自行车的显示器屏幕，以及经由移动电话上的应用程序，或者直接经由辅助自行车驱动电池的通信模块，或者经由辅助推进电池联接到的自行车的通信模块来显示信息。

这种转换可以由事件或操作动作来致动，例如按下按钮或插入或移除插头。条件250表示具有错误的显示250’的错误条件，该错误的显示例如是一个或更多个红色LED或其他视觉或听觉输出到例如屏幕或扬声器的任何方式。这种输出由通信250’表示，该通信250’指示在本领域的指示通信250’的来源的任何状态或任何操作中可能发生的任何错误事件(251-276)。

假设状态“关闭”251，该状态指示在一些优选实施例中作为辅助自行车驱动电池的设备已经关闭。从“关闭”状态，可以通过用户动作263进入“接通”状态252，该用户动作263涉及短按设备的所述按钮。如果在预定时间内，诸如在例如5秒内，没有发生其他状态转换，则在打开264之后，设备自动关闭自身。

如果从“关闭”状态将电源充电器或电源适配器插入277到外部电池中，则外部电池进入“充电”状态254。在这种状态下，外部电池设备的电池从电源适配器或电源充电器充电。优选地，LED指示器指示充电，例如由一个或更多个LED的源以预定模式充电。当电源适配器被关闭278时，充电停止并且设备再次关闭。

可替代地设想，当根据外部电池的优选实施例的输出电缆16的插头10插入到自行车的充电端口中的情况发生时，设备从接通状态252过渡到“放电”状态253。在这种接通状态下，外部电池插入到自行车中，电源充电器还没有插入到外部电池中。这使得这种接通状态成为一种静止状态。

与该“接通”状态不同，当输出电缆的该插头10从自行车上移除266时，外部电池从“放电”状态253改变265到“接通”状态252。在这种“放电”状态下，辅助电池准备好向自行车供应电力，例如通过从电池向内部电池充电或通过直接供应电力，至少不经由内部电池向自行车的马达供应电力，从而可选地除了从自行车内部电池到该马达的并行功率流之外，还有助于自行车马达使用的功率流。从该放电状态，还可以通过保持用户按下按钮超过5秒而切换276到“复位”状态。

可替代地，通过将外部电池输出电缆16的插头10插入到自行车的充电端口中并短暂按下按钮，可以直接从关闭状态251改变到“放电”状态253。相反，在三种优选情况下，当自行车的内部电池的充电状态大于诸如97％的预定值时，或者当外部电池的充电功率小于诸如百分之一的预定值时，或者当插头10从自行车的充电端口中取出时，该设备从放电状态262切换到“脱离”状态。

通过将外部电池输出电缆16的插头10插入268到自行车的充电端口中，可以从“充电”状态过渡到“放电”状态。这产生外部电池设备的电池充电，同时电力从外部电池设备的电池传输到自行车的充电连接器的状态。这使得自行车能够给内部电池充电。在这种状态下，优选地没有电力被传输到自行车马达，因为外部电池被插入到电源适配器中。通过执行将外部电池的输出电缆16的插头10与自行车的充电端口断开的步骤267，外部电池的“放电”状态终止，并在“充电”状态下继续。

还规定，当从“充电”状态254将外部电池的输出电缆的插头10插入271到自行车中时，外部电池变为“旁路”状态255，来自电源适配器的充电电流传递到自行车的充电端口，使得自行车的内部电池以最大充电电流充电。如果自行车的内部电池的充电水平限制了内部电池的这种充电电流，则剩余部分有利地用于对外部电池进行充电。在移除272该插头10的情况下，“旁路”状态被保留，并且“充电”状态保持不变。可替代地，示出了如果在旁路状态255期间，电源适配器从外部电池移除270，则外部电池将进入“放电”状态，因为该外部电池也退出“充电”状态。如果电源适配器再次插入269，状态“旁路”和“充电”的组合再次切换。

重置外部电池有几个选项。除了当外部电池处于“放电”状态253时保持按住276按钮之外，通过在预定时间长度期间保持按住273按钮，可以从“关闭”状态251进入复位状态。此外，从“旁路”状态，有可能保持按住导致复位的按钮274。此外，从“充电”状态254，有可能保持按住275导致复位的按钮。此外，当外部电池设备处于故障状态时，由利用红色LED的指示进行指示，可以通过保持按住按钮重置250”。从“复位”状态256，外部电池设备改变到“打开”状态252。然后外部电池关闭264。

根据优选实施例，在辅助自行车驱动电池和自行车之间传输的消息的格式是字节0-7，如下所示：

CMD

0

1

2

3

4

5

6

7

序列号

0

S/N_1st

S/N_

S/N_

S/N_

S/N_

CRC_L

CRC_H

固件版本

1

AA

BB

CC

CRC_L

CRC_H

SOC

2

DD

CRC_L

CRC_H

序列号必须与辅助电池的电池序列号相关。数据类型优选为密钥编码。编码线是0～9、a～Z，O除外。在打开电源时发送消息，诸如插入AC适配器或致动电源按钮。编码的示例：ADZ50被编码为α、δ、ζ、5、0。固件版本是指modbus电池固件版本和/或编码风格。这里应用一种数据类型、一种编码规则，并且在打开电源时发送消息，例如当电源适配器插入或开关按钮被致动时。SOC表示百分比形式的电池电量。这里，数据类型是一个字节，编码号是一个字节，传输规则是在打开时，或者在加载模式下每3分钟一个字节。示例：87％被编码为0x57。在通信时执行CRC。

加密执行如下。起始位编码为HH，停止位编码为LL，逻辑0编码为LH，逻辑1编码为HL。所有字节或整个消息一起发送。速度优选设置为每秒600位。

定义

根据本文件的驱动电源是向驱动马达供应电力以推进自行车的电池。与此相反，规定自行车还包括用于操作车载计算机的通常小得多的电池、诸如蓝牙模块的通信装置和/或用于移动网络(诸如2G-6G类型的移动电话网络或根据Wifi标准的计算机网络)的通信模块。这表明，根据本发明的描述，主要电池和辅助电池应该与任何其他电池或车载计算机电池分开看待。因此，在驱动电池的位置之后，自行车的车载计算机和/或通信装置可用于各自的功能。

根据本文件的辅助输出电流是指辅助电池的输出电流，例如用于自行车的充电连接器，如旨在用于主要电池。由此，辅助输出电流形成主要电池的主要充电电流。本文件中的辅助充电电流是指辅助电池的从电源适配器穿过辅助充电连接器的充电电流。

根据优选实施例的示例中使用的参数的任何数值纯粹是示例性的，并且取决于实施方式，例如可调整到至少小一个数量级或大一个数量级的值。

图19-图23示出了辅助自行车驱动电池101或具有对接站104的电池组件102的自行车驱动电池组件101的另外的优选实施例。电池组件包括基部壳体105和包封壳体109、110，在基部壳体105内容纳具有电子设备的电池，包封壳体109、110包括用于处理壳体的手柄109。对接站104可永久地安装到自行车的车架。为此，对接站104包括两个开口108，用于连接到自行车的座管(例如通过螺纹连接部)。为此，鞍形管局部设置有开口，用于使辅助电池的电缆通过，并用于将用于对接站104的合适紧固装置放置在开口中。

根据该优选实施例的辅助自行车驱动电池通过其与主要电池共享的电源充电。根据这些优选实施例的辅助自行车驱动电池还设置有以类似于主要电池的方式向驱动马达供应驱动电流的能力，并且与前述优选实施例相反，在此不限于充电电流可以通过自行车的充电端口被吸收。

充电电流电缆从座管延伸，从座管的开口穿过对接站，通过始于对接站底部的通道122到达对接站的连接器组件127。通道延伸穿过用于保持连接器向上的空间123，然后向下穿过通道的一部分124，使得电缆到达对接站下侧的连接器组件127。这里的优点是，从车架内部延伸的电缆以可以布置在对接站104的连接器空间123中的连接器结束。另一电缆126从该连接器延伸到对接站的连接器组件127，用于连接到电池连接器。

这样做的一个优点是，在对接站的连接器损坏的情况下，可以通过从连接器空间123替换另一根电缆来容易地替换它。在图23的剖视图中，示出了具有对接站连接器131的另一电缆126。此外，从电池连接器132的电池侧示出了电池连接器132。该连接器用于外部电池和自行车之间的通信以及用于外部电池的充电和放电。当外部电池放电时，向自行车的驱动马达供应电流，或者向内部电池充电。因此，该优选实施例与自行车的充电连接器没有电流连接。

驱动电子设备22位于基部壳体105内，例如包括用于对电池单元组件21的电池单元充电和放电的BMS。显示模块131位于基部壳体的顶部，显示模块131包括印刷电路板132，用于控制模块，印刷电路板上布置有多个LED，LED的光经由光引导件133传递给用户。此外，在该顶部侧是连接器模块134，连接器模块134包括操作按钮135和USB端口136，用于例如与辅助电池中的电子设备通信。

在该实施例中，对接站104用于将壳体定位在自行车上的目的。对接站104布置有抵靠车架的座管的圆形支撑表面156。在对接站的另一侧，在支撑表面157上有用于电池壳体的基本表面。引导通道165位于该表面中，该引导通道165包括基本水平部分166和基本竖直部分167。电池的壳体具有引导元件161，该引导元件161可以通过螺丝孔169附接到壳体。阻挡元件162在引导通道中阻挡引导元件161。在将电池放置在对接站处时，阻挡元件162侧向滑入引导通道165中，特别是滑入引导通道165的水平部分166中。接下来，引导构件被降低到引导通道的竖直部分167中。

当用于保护连接器的销175通过插入槽171、172进入用于销175的插入孔174时，在将壳体放置在对接站中时降低壳体的这种最终动作是可能的。

通过将引导元件161插入到引导通道的竖直部分167中并同时将销175放置在插入开口174上方的组合，有利地实现了壳体可以向下移动，这将电池连接器132插入到对接站连接器131中。以这种方式，壳体被置于同一种移动中，并且在连接器保持保护的同时与相应的连接器连接。具有连接器的壳体可以向下移动，其中该壳体将因此是直立的。

为了防止未经授权从对接站移除电池，提供了螺栓151。该螺栓151布置在对接站的通道155中。在对接站的通道155的底部存在开口162，开口中有弹簧，用于在偏置下将螺栓推入关闭位置。槽156用于将操作元件(例如用于螺栓的旋钮)传递到对接站的外部。这允许螺栓逆着偏置操作。优选地，螺栓被保持朝向螺栓的锁定状态偏置。根据所需的实施方式，这也可以反过来应用。

螺栓由开口158保持在锁定状态，螺线管141的销143可通过开口158插入。螺线管可以由自行车的中央车载计算机经由连接器经由数据连接来操作。螺线管安装在基部壳体的外侧和包层壳体的内侧。可替代地，螺线管的操作可以借助于pin码，该pin码可以借助于操作按钮135输入，但是优选地经由中央车载计算机借助于在自行车的骑行者的移动设备上的应用程序输入。在另一种替代方式中，经由车载计算机的螺线管的操作可以借助于自行车车把上的操作按钮来实现。对于这种操作方式，使用对接站的连接器在电池中的控制单元和中央车载计算机之间提供数据通信。

条款。

1.一种用于自行车的辅助自行车驱动电池或自行车驱动电池组件，除了作为自行车的主要、优选内部的驱动能源的主要自行车驱动电池之外，辅助自行车驱动电池或自行车驱动电池组件作为辅助的、优选外部的能源，以用于由此驱动驱动马达，辅助自行车驱动电池包括：

-壳体，

-预定数量的电池单元，

-连接或可连接到壳体的紧固件，用于将壳体附接到自行车，例如自行车的车架，

2.根据条款1所述的电池或电池组件，包括根据权利要求10-16中一项或更多项所述的措施。

3.根据前述条款中任一个所述的电池或电池组件，包括用于在电池或电池组件之间提供可释放的电连接和/或数据连接的连接器组件，连接器组件包括自行车侧连接器和电池侧连接器。优选地，自行车侧连接器位于对接组件或对接站上。更优选地，电池侧连接器位于其壳体或基部壳体、包层壳体或安装壳体上。

4.根据前述条款中一个或更多个所述的电池或电池组件，其中紧固装置包括用于将壳体从松动或自由状态引导到附接状态的引导装置。优选地，引导装置包括用于与引导元件协作的引导通道，该引导元件被引导通过引导通道。更优选地，引导通道包括具有插入方向的部分和具有附接方向的部分。在本文，引导通道优选为用于引导引导元件的开放通道。由此优选地，规定引导元件被引入具有插入方向的部分中，直到该具有插入方向的部分的优选端部为止，之后引导元件的方向进一步优选地改变为具有插入方向的部分的方向。优选地，在该方向上移动使电池进入附接状态。更优选地，在该附接的方向上移动使电池进入连接状态，在连接状态中自行车侧连接器连接到电池侧连接器。

5.根据前述条款中一个或更多个所述的电池或电池组件，其中引导元件设置有用于将其保持封闭在通道中的阻挡装置。优选地，阻挡装置可以在引导通道的开始处插入到引导通道中。

6.根据前述条款中一个或更多个所述的电池或电池组件，包括将壳体固定到自行车、安装装置和/或对接站的锁组件。

7.根据条款6所述的电池或电池组件，包括锁定构件，优选实施为可电致动的锁定构件，例如通过电马达或螺线管致动，从而提供锁定。优选地，这在壳体的元件和紧固装置的元件之间提供锁定。

8.根据前述条款中任一个所述的电池或电池组件，包括用于锁定壳体以防止从联接组件移除的螺栓。这种螺栓被设计成用于吸收当壳体被不期望地移除时所施加的张力。这种螺栓在这里提供了例如在实现这种阻挡的同时壳体的放置相对简单的优点。

9.根据前述条款8所述的电池或电池组件，其中，螺栓包括用于锁定构件的接纳开口。有利地，锁定构件由此提供螺栓的锁定。这有利地实现了锁定元件可以是相对轻或紧凑的设计，因为锁定元件需要承受相对小的张力，因为螺栓被设计成吸收这些张力。

10.根据前述条款中一个或更多个所述的电池或电池组件，其中螺栓布置在联接组件上，优选地，其中螺栓设置有用于朝向阻挡位置偏置的偏置装置，进一步优选地，其中螺栓设置有用于将螺栓致动到释放位置的致动装置。

11.根据前述条款中一个或更多个所述的电池或电池组件，其中螺栓布置在壳体上，优选地，其中螺栓设置有用于朝向阻挡位置偏置的偏置装置，进一步优选地，其中螺栓设置有用于将螺栓致动到释放位置的致动装置。可替代地，当然，在这些优选实施例中规定，螺栓可以设置有用于将螺栓偏置到释放位置的偏置装置，与用于将螺栓致动到阻挡位置的致动装置相结合。

12.根据前述条款中一个或更多个所述的电池或电池组件，其中螺栓被设计为具有倾斜侧的闩锁螺栓，并且其中螺栓在与壳体相对于其倾斜侧的插入方向不同的方向(例如基本上垂直于壳体的方向)上相对于壳体具有阻挡作用。

13.根据前述条款中一个或更多个所述的电池或电池组件，其中相对于壳体的阻挡作用在引导通道的相应部分的附接方向上起作用。由此有利地实现了螺栓与通道和引导元件协作，用于相对于自行车、紧固装置和/或联接组件阻挡壳体。因此，在优选实施例中，引导元件布置在引导通道中，使得引导元件只能在引导方向上移动，从而被螺栓阻挡。

以上基于优选实施例描述了本发明。不同实施例的不同方面被明确地认为是彼此结合公开的，并且在基于本文件的所有组合中，当被本领域技术人员阅读时，落入本发明的范围内，或者被认为是与本文件的公开内容一起阅读。这些优选实施例并不限制本文件的保护范围。所寻求的权利在所附权利要求中限定。

Claims (23)

1.一种用于自行车的辅助自行车驱动电池，除了作为自行车的主要的、优选内部的驱动能源的主要自行车驱动电池之外，所述辅助自行车驱动电池作为辅助的、优选外部的能源，以用于由此驱动驱动马达，所述辅助自行车驱动电池包括：

壳体，

与所述壳体连接或能够连接的紧固装置，用于将所述壳体紧固到所述自行车，例如紧固到所述自行车的车架，

预定数量的电池单元，

控制单元，例如BMS，例如用于控制所述电池单元的充电和放电，

电压调节电路，例如电压稳定电路或升压电路，用于将辅助输出电流的电压控制到预定值，以例如经由充电连接器为所述自行车提供输入电流，

充电电流连接部，所述充电电流连接部例如包括电流输出连接器或充电电缆，用于向所述自行车提供所述辅助输出电流，例如向所述自行车的充电连接器提供所述辅助输出电流，

通信单元，用于传送信号，以便将关于所述辅助电池的状态信息传送到所述自行车，例如传送到所述自行车的BMS、通信单元和/或车载计算机。

2.根据权利要求1所述的辅助自行车驱动电池，其中，所述通信单元被布置成用于经由所述充电电流连接部与所述自行车通信。

3.根据权利要求2所述的辅助自行车驱动电池，其中，所述通信单元被布置成用于借助于充电电流上的信号进行通信，例如通过改变充电电流的参数，例如电压或电流，例如借助于一系列充电电流脉冲或充电电流中断。

4.根据权利要求2或3所述的辅助自行车驱动电池，其中，所述通信单元被布置成在接通序列期间或在所述接通序列期间启动预定时间内借助于信号进行通信。

5.根据权利要求2、3或4所述的辅助自行车驱动电池，其中，所述通信单元被布置成借助于在所述外部电池被接通并经由所述充电电流连接部被联接到所述自行车的时间段内传播的信号进行通信。

6.根据前述权利要求中一项或更多项所述的辅助自行车驱动电池，其中，所述通信单元适于借助于信号进行通信，例如借助于调制装置，优选地包括用于调制信号的相位的装置。

7.根据权利要求6所述的辅助自行车驱动电池，其中，所述通信单元包括用于相移调制或二进制相移调制的装置，进一步优选地使用自计时或自同步信号，进一步优选地实施为曼彻斯特代码。

8.根据权利要求1所述的辅助自行车驱动电池，其中，所述通信单元被布置成用于无线通信，例如用于在最高达到10m、100m或200m的范围内进行通信的短程无线信道，例如使用用于蓝牙或Wifi的模块。

9.根据前述权利要求中一项或更多项所述的辅助自行车驱动电池，包括电流电平控制器，用于控制和/或测量辅助输出电流的电流强度，优选在预定电流电平。

10.根据前述权利要求中一项或更多项所述的辅助自行车驱动电池，其中，所述紧固装置被布置成用于将所述辅助自行车驱动电池布置在两个车架管之间的内角位置处，例如布置在所述车架的两个车架管之间，优选布置在座管和下管之间，所述车架例如是菱形车架。

11.根据前述权利要求中任一项所述的辅助自行车驱动电池，其中，所述紧固装置包括锁组件，用于将所述辅助自行车驱动电池固定到所述自行车，优选地借助于锁将所述辅助自行车驱动电池固定到所述自行车。

12.根据前述权利要求中一项或更多项所述的辅助自行车驱动电池，其中，所述紧固装置包括对接组件，所述对接组件用于将所述辅助自行车驱动电池安装到所述自行车的所述车架，例如安装在两个车架管之间的内角处，优选地，其中所述锁布置在所述对接组件处。

13.根据权利要求11或12所述的辅助自行车驱动电池，包括锁接合构件，例如螺栓接纳开口、锁定销接纳开口或孔眼，用于与所述锁接合，例如与所述锁的螺栓或锁定销接合。

14.根据前述权利要求中一项或更多项所述的辅助自行车驱动电池，其中，所述紧固装置包括用于抵靠所述自行车的车架管支撑的至少一个支撑构件，优选地，其中，所述支撑构件包括塑性材料，例如弹性塑性材料或泡沫材料。

15.根据前述权利要求中任一项所述的辅助自行车驱动电池，包括用于用户操作的操作组件，例如用于打开、关闭、改变设置或复位的操作组件。

16.根据前述权利要求中一项或更多项所述的辅助自行车驱动电池，其中，所述壳体包括用于保持电气和/或电子部件的基本壳体，优选地还包括用于将所述基本壳体包层和/或安装到所述自行车的包层壳体和/或安装壳体。

17.一种控制用于自行车的辅助自行车驱动电池的方法，除了作为自行车的主要的、优选内部的驱动能源的主要自行车驱动电池之外，所述辅助自行车驱动电池作为辅助的、优选外部的能源，以用于由此驱动驱动马达，所述方法包括以下步骤：

将通信消息从所述辅助自行车驱动电池发送到所述自行车，例如发送到所述自行车的车载计算机、BMS、通信模块或所述自行车的主要自行车驱动电池，

为所述主要自行车驱动电池的充电电流提供充电电压。

18.根据方法权利要求所述的方法，还包括以下一个或更多个步骤：

允许充电电流被所述自行车、所述自行车的BMS或主要自行车驱动电池汲取，

连续地或以预定间隔监测充电电流的大小，

在确定所述充电电流低于阈值的情况下，断开所述充电电流和/或关闭所述辅助自行车驱动电池。

19.一种控制自行车的方法，所述自行车具有主要自行车驱动电池和辅助自行车驱动电池，所述自行车用于除了从主要自行车驱动电池汲取电力之外，还从主要驱动电池和作为辅助能源的辅助自行车驱动电池的组合汲取电力，所述方法包括以下步骤：

检测所述辅助自行车驱动电池与所述自行车的充电端口的连接，

接收包括所述辅助自行车驱动电池的充电状态和/或标识的消息，

从所述辅助自行车驱动电池汲取用于所述主要自行车驱动电池和/或驱动马达的电力。

20.根据权利要求17、18或19所述的方法，其中，所述辅助自行车驱动电池和所述主要自行车驱动电池之间的通信通过充电电流连接部执行，所述充电电流连接部例如包括从所述辅助自行车驱动电池到所述自行车的功率输出连接器或充电电缆，例如经由所述自行车的充电连接器。

21.根据权利要求17-20中任一项所述的方法，其中，所述辅助自行车驱动电池和所述主要自行车驱动电池之间的通信借助于根据权利要求3-7中任一项所述的信号来执行。

22.根据权利要求17至21中任一项所述的方法，其中，所述辅助自行车驱动电池和所述主要自行车驱动电池之间的通信借助于无线通信协议来执行，所述无线通信协议例如是用于在最高达到10m、100m或200m的范围内通信的短程无线信道，例如使用用于蓝牙或Wifi的模块。

23.根据权利要求17-22中一项或更多项所述的方法，包括以下步骤：在所述辅助自行车驱动电池的认证不正确的情况下，阻断或切断所述辅助自行车驱动电池和所述主要自行车驱动电池之间的充电电流。