CN207773359U - 电动助力自行车控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电动助力自行车控制器，该控制器包括：第一连接部件，设置在电动助力自行车控制器的壳体上，用于与电动助力自行车仪表上的第二连接部件连接，或与电动助力自行车电池壳体内预留空间内表面上的第三连接部件连接；无线通信单元，通过无线通信方式将电动助力自行车控制器分别与电动助力自行车仪表、电机、监测装置和电池连接，用于将电动助力自行车控制器的控制命令发送给仪表、电机、监测装置和电池，或用于接收仪表、电机、监测装置和电池的工作参数，以及监测装置监测到的数据。上述技术方案实现了控制器的灵活装配，延长了电动助力自行车的使用寿命，方便维修电动助力自行车，美观。

Description

电动助力自行车控制器

技术领域

本实用新型涉及电动助力技术领域，特别涉及一种电动助力自行车控制器。

背景技术

PAS(Power Assist System动力辅助系统)，即“电动助力自行车系统”，欧洲称作“Pedelec”，也就是拥有踏板的带有“Power Assist System动力辅助系统”的自行车。PAS(Power Assist System动力辅助系统)一般由电机，控制器，传感器，电池，人机界面(仪表)这五部分构成。

目前，控制器在电助力自行车中的安装方式大体分为两种，下面对这两种方式及其缺点进行介绍：

第一种，电助力自行车控制器集成在轮毂电机或者中置电机当中，控制器电路板尺寸只匹配对应型号的轮毂电机，或者中置电机的设计尺寸。

第二种，将电助力自行车控制器安装在电池盒中，与电池盒集成为一体，人机界面(仪表)，电机，电池，都通过线缆连接到该控制器。

上述两种方案的电助力自行车控制器，无论是集成在电池盒仓，轮毂电机或者中置电机中，均存在如下缺点：

1、控制器硬件的形状不同、尺寸不同、安装不同，所以通常必须预先锁定控制器的集成对象和安装方式，不具备标准模块化的灵活通用的功能，导致用户对电助力自行车自主装配方案的僵化和复杂化，不灵活。

2、控制器硬件所处的装置空间小、工作环境的散热问题解决难度大。当控制器集成咋在电机内部时，电机内部属于密闭空间，内部主要是电机的核心部件，所剩的可供安装控制器的空间就更加小；最重要的是，电机在工作时自身产生就会产生一定的热量，这就导致了在电机内部狭小空间内自身也会产生热量的控制器，面临非常严峻的散热工程问题。集成在电池包内也同样存在同样的散热问题。

3、控制器的维修和更换极为不便。因为该方案是将控制器安装在电机内部，一 旦控制器出现故障，需要维修或者更换，则需要先将电机从整车上拆卸，然后再对电机外壳拆卸打开内部结构，再对安装在电机内的控制器电路板进行拆卸，才得以进行相应的维修或者更换。集成在电池包内也同样存在同样维修和更换不方便的问题。

综上所述，现有电动助力自行车控制器缺点是：无法在电动助力自行车上灵活安装，存在散热问题，维修更换零部件困难。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种电动助力自行车控制器，用以实现灵活装配，延长使用寿命，方便维修和更换零部件，该控制器包括：

第一连接部件，设置在电动助力自行车控制器的壳体上，用于与电动助力自行车仪表上的第二连接部件连接，或与电动助力自行车电池壳体内预留空间内表面上的第三连接部件连接；

无线通信单元，通过无线通信方式将电动助力自行车控制器分别与电动助力自行车仪表、电机、监测装置和电池连接，用于将电动助力自行车控制器的控制命令发送给仪表、电机、监测装置和电池，或用于接收仪表、电机、监测装置和电池的工作参数，以及监测装置监测到的数据；

电动助力自行车控制器的长度的取值范围为110毫米至120毫米，所述电动助力自行车控制器的宽度的取值范围为55毫米至65毫米，电动助力自行车控制器的高度的取值范围为9毫米至10毫米。

在一个实施例中，监测装置包括：生命体征监测装置，用于监测骑行者骑行时的生命体征数据；

电动助力自行车控制器还包括：显示装置，用于显示骑行者骑行时的生命体征数据，以及根据骑行者骑行时的生命体征数据，确定出的电动助力自行车电机的输出功率。

在一个实施例中，监测装置包括：压感称重传感器，设置在电动助力自行车车座下，用于监测骑行者的体重数据；

显示装置还用于显示骑行者的体重数据，以及根据骑行者的体重数据，确定出的匹配骑行者的体重的电动助力自行车电机的起步输出功率。

在一个实施例中，电动助力自行车控制器的长度的取值为115.2毫米，所述电动助力自行车控制器的宽度的取值为58.6毫米，电动助力自行车控制器的高度的取值为9.3毫米。

在一个实施例中，第一连接部件与第二连接部件为卡扣式连接，第一连接部件与第三连接部件为卡扣式连接。

在一个实施例中，第一连接部件为凸出部，第二连接部件和第三连接部件为与凸出部相匹配的凹槽。

在一个实施例中，凸出部的两端设置有第一凸起和第二凸起，第一凸起和第二凸起可伸缩；

凹槽靠近底端的位置，一端设置有与第一凸起相匹配的第一容纳空间，另一端设置有与第二凸起相匹配的第二容纳空间。

在一个实施例中，第一连接部件与第二连接部件为滑动式连接，第一连接部件与第三连接部件为滑动式连接。

在一个实施例中，还包括：报警装置，与生命体征监测装置连接，用于当生命体征监测装置监测到的骑行者骑行时的生命体征数据超过预设数值，发出警报。

与现有技术中电助力自行车控制器集成在电机中，或是与电池盒集成为一体的技术方案相比较：

首先，本实用新型实施例提供的电助力自行车控制器可以不受形状、尺寸以及安装方式的限制，通过第一连接部件连接在电动助力自行车仪表上的第二连接部件上，或连接在电池壳体内预留空间内表面上的第三连接部件上，实现了灵活装配。

其次，无需与电机或电池集成，解决了散热问题，延长了电机等部件的使用寿命。同时，拆卸也方便，便于电动助力自行车系统的维修及电机等部件的更换。

另外，通过无线通信单元实现电动助力自行车控制器与电动助力自行车仪表、电机、监测装置和电池的无线连接，无需用电缆连接，简化电路，美观。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。在附图中：

图1是本实用新型实施例中电动助力自行车控制器的结构示意图；

图2是本实用新型又一实施例中电动助力自行车控制器的结构示意图；

图3是本实用新型又一实施例中电动助力自行车控制器的结构示意图；

图4是本实用新型又一实施例中电动助力自行车控制器的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

本实用新型方案的可自由装配组合的模块化设计的控制器装置，可以与人机界面(仪表)装配组合为一体化装置，该自由组合方案有如下显著优点：1.简洁化地省略了一个硬件部件模块，将控制器与仪表合二为一，通过整体工业设计的优化设计，无论是从产品外观角度，还是从整车硬件安装布置角度，都提升了电助力自行车整车的美观度；2.相比较控制器与仪表的分别独立安装，一体化的控制器与仪表集合装置，省略了仪表与控制器之间的线缆连接，便捷了电助力自行车硬件安装工作。同时，本实用新型方案的可自由装配组合的模块化设计的控制器装置，可以根据整车厂用户或者终端用户的自主需求，灵活的与电池盒组合集成，也可以单独配备控制器外壳，独立应用于电助力自行车。这样的模块化设计的装置方案，大大增加了用户的使用灵活性和便利性，可以满足用户的多种电助力自行车硬件配置集成需求。下面对本实用新型进行详细介绍。

图1和图2是本实用新型实施例中电动助力自行车控制器的结构示意图，如图1和图2所示，该控制器10包括：

第一连接部件11，设置在电动助力自行车控制器的壳体上，用于与电动助力自行车仪表20上的第二连接部件21连接，或与电动助力自行车电池30壳体内预留空间内表面上的第三连接部件31连接；

无线通信单元12，通过无线通信方式将电动助力自行车控制器分别与电动助力自行车仪表、电机、监测装置和电池连接，用于将电动助力自行车控制器的控制命令发送给仪表、电机、监测装置和电池，或用于接收仪表、电机、监测装置和电池的工作参数，以及监测装置监测到的数据。

与现有技术中电助力自行车控制器集成在电机中，或是与电池盒集成为一体的技术方案相比较：

首先，本实用新型实施例提供的电助力自行车控制器可以不受形状、尺寸以及安装方式的限制，通过第一连接部件连接在电动助力自行车仪表上的第二连接部件上，或连接在电池壳体内预留空间内表面上的第三连接部件上，实现了灵活装配。

其次，无需与电机或电池集成，解决了散热问题，延长了电机等部件的使用寿命。同时，拆卸也方便，便于电动助力自行车系统的维修及电机等部件的更换。

另外，通过无线通信单元实现电动助力自行车控制器与电动助力自行车仪表、电机、监测装置和电池的无线连接，无需用电缆连接，简化电路，美观。

具体实施时，上述控制命令为根据仪表、电机、监测装置和电池的工作参数，控制仪表、电机、监测装置和电池工作的命令，可以通过一单片机来实现。

下面对实用新型实施例中电动助力自行车控制器的结构及灵活装配方式进行介绍如下。

首先，介绍电动助力自行车控制器的结构尺寸。

在一个实施例中，电动助力自行车控制器的长度的取值范围为110毫米至120毫米，所述电动助力自行车控制器的宽度的取值范围为55毫米至65毫米，电动助力自行车控制器的高度的取值范围为9毫米至10毫米。

在一个实施例中，电动助力自行车控制器的长度的取值为115.2毫米，所述电动助力自行车控制器的宽度的取值为58.6毫米，电动助力自行车控制器的高度的取值为9.3毫米。

具体实施时，通过工业设计实现一个固定尺寸的具备防水功能的模块化控制器硬件，设计尺寸大致为高度：115.2毫米(4.5英寸)，宽度：58.6毫米(2.31英寸)，厚度：9.3毫米(0.37英寸)，外形基本类似于iphone4手机。这样一个控制器，可以单独的放入匹配设计的控制器盒子中独立应用。同样基于标准模块化的控制器，通过整体接插组合的结构设计，可与仪表组合为一体；该标准模块化的控制器，亦可直接放入预留有控制器仓的电池盒，组合成为内置控制器的电池盒。通过标准模块化的控制器硬件单元，可实现上述三种应用组合方案，灵活通用。

其次，介绍电动助力自行车控制器的灵活装配方式。

在一个实施例中，第一连接部件与第二连接部件为卡扣式连接，第一连接部件与第三连接部件为卡扣式连接。

在一个实施例中，如图1和图2所示，第一连接部件为凸出部，第二连接部件和 第三连接部件为与凸出部相匹配的凹槽。

在一个实施例中，如图3和图4所示，凸出部的两端设置有第一凸起110和第二凸起111，第一凸起110和第二凸起111可伸缩；

凹槽21或31靠近底端的位置，一端设置有与第一凸起110相匹配的第一容纳空间210或310，另一端设置有与第二凸起111相匹配的第二容纳空间211或311。

具体安装时，控制器10的第一连接部件11(凸出部)插入凹槽21或31时，第一凸起110和第二凸起111缩回，进入凹槽21或31底端时，第一凸起110和第二凸起111自动弹出，第一凸起110进入第一容纳空间210或310，第二凸起111进入第二容纳空间211或311，实现卡紧作用。当需要将该控制器取下时，可以通过一个按钮，控制第一凸起110和第二凸起111自动缩回。本实施例提供的技术方案，更加便于灵活安装，牢固，提高安全性。

具体实施时，与第一连接部件相配合连接安装的：仪表的第二连接部件和电池的第三连接部件可以是结构相同的。

在一个实施例中，第一连接部件与第二连接部件为滑动式连接，第一连接部件与第三连接部件为滑动式连接。

具体实施时，第一连接部件与第二连接部件的连接，可以是：第一连接部件为一长条的凸条，第二连接部件为一与所述凸条相匹配的长条凹槽，凸条通过滑动的方式进入凹槽，实现装配。第一连接部件与第三连接部件的连接方式可以与，第一连接部件与第二连接部件的连接方式相同，在此不再赘述。

在一个实施例中，监测装置包括：生命体征监测装置，用于监测骑行者骑行时的生命体征数据；

电动助力自行车控制器还包括：显示装置，用于显示骑行者骑行时的生命体征数据，以及根据骑行者骑行时的生命体征数据，确定出的电动助力自行车电机的输出功率。

在一个实施例中，监测装置包括：压感称重传感器，设置在电动助力自行车车座下，用于监测骑行者的体重数据；

显示装置还用于显示骑行者的体重数据，以及根据骑行者的体重数据，确定出的匹配骑行者的体重的电动助力自行车电机的起步输出功率。

具体实施时，显示装置的设置可以实时显示骑行者骑行时的生命体征数据，电机的输出功率，骑行者的体重数据，以及起步输出功率，灵活方便。本实用新型可以基于具备心率、血氧、血压、呼吸频率、体温、情绪、疲劳程度等多种人体生理信号实时监测功能的“智能手环”(检测装置)为传感器，采集骑行者的心率、血氧和生物电信号等实时生理信号数据，传输至该控制器，通过控制器调节电助力自行车的驱动电机的输出功率，现实电机与骑行人输出的蹬踏功率成一定比例，从而提供更加深度结合人体生理信号，提高骑行体验。

在一个实施例中，还包括：报警装置，与生命体征监测装置连接，用于当生命体征监测装置监测到的骑行者骑行时的生命体征数据超过预设数值，发出警报。

具体实施时，报警装置的设置可以时刻提醒骑行者及时了解自身的身体状况，安全、可靠。

本实用新型提供的技术方案，将控制器变为电助力自行车硬件系统里的一个模块化部分，可以根据电助力自行车整车方案需要，以固定的模块化硬件产品的形式，任意与仪表、电池盒组合集成，组合为仪表与控制器一体或者与电池盒一体的集成硬件装置，或单独装入匹配的控制器盒中独立应用。

本实用新型提供的技术方案，可自由装配组合的模块化设计的控制器装置，可以与人机界面(仪表)装配组合为一体化装置，该自由组合方案有如下显著优点：

1.简洁化地省略了一个硬件部件模块，将控制器与仪表合二为一，通过整体工业设计的优化设计，无论是从产品外观角度，还是从整车硬件安装布置角度，都提升了电助力自行车整车的美观度。

2.相比较控制器与仪表的分别独立安装，一体化的控制器与仪表集合装置，省略了仪表与控制器之间的线缆连接，便捷了电助力自行车硬件安装工作。同时，本实用新型方案的可自由装配组合的模块化设计的控制器装置，可以根据整车厂用户或者终端用户的自主需求，灵活的与电池盒组合集成，也可以单独配备控制器外壳，独立应用于电助力自行车。这样的模块化设计的装置方案，大大增加了用户的使用灵活性和便利性。

本实用新型实施例实现了如下技术效果：本实用新型通过标准模块化控制器的装置结构设计，使得电助力自行车装配厂商用户和市场终端用户，突破受限于不同尺寸控制器尺寸，不同集成方案和安装方案的僵化限制，而可以将本实用新型标准模块化的控制器装置，按照自主意愿灵活的选择与仪表组装集成一体化装置，或者与电池包 组装集成一体化装置，亦或者可以单独放入控制器外壳，作为独立的控制器硬件模块应用到电动助力车。极大的方便了电助力自行车关键硬件的组装工艺，简洁化，便利化，方便了电助力自行车的整车组装厂商和终端消费者的使用与安装。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型实施例可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电动助力自行车控制器，其特征在于，包括：

第一连接部件，设置在所述电动助力自行车控制器的壳体上，用于与电动助力自行车仪表上的第二连接部件连接，或与电动助力自行车电池壳体内预留空间内表面上的第三连接部件连接；

无线通信单元，通过无线通信方式将电动助力自行车控制器分别与电动助力自行车仪表、电机、监测装置和电池连接，用于将电动助力自行车控制器的控制命令发送给仪表、电机、监测装置和电池，或用于接收仪表、电机、监测装置和电池的工作参数，以及监测装置监测到的数据；

所述电动助力自行车控制器的长度的取值范围为110毫米至120毫米，所述电动助力自行车控制器的宽度的取值范围为55毫米至65毫米，所述电动助力自行车控制器的高度的取值范围为9毫米至10毫米。

2.如权利要求1所述的电动助力自行车控制器，其特征在于，所述监测装置包括：生命体征监测装置，用于监测骑行者骑行时的生命体征数据；

所述电动助力自行车控制器还包括：显示装置，用于显示所述骑行者骑行时的生命体征数据，以及电机的输出功率；其中，电机的输出功率是根据骑行者骑行时的生命体征数据确定的。

3.如权利要求2所述的电动助力自行车控制器，其特征在于，所述监测装置包括：压感称重传感器，设置在电动助力自行车车座下，用于监测骑行者的体重数据；

所述显示装置还用于显示所述骑行者的体重数据，以及起步输出功率；其中，起步输出功率是根据骑行者的体重数据确定的。

4.如权利要求1所述的电动助力自行车控制器，其特征在于，所述电动助力自行车控制器的长度的取值为115.2毫米，所述电动助力自行车控制器的宽度的取值为58.6毫米，所述电动助力自行车控制器的高度的取值为9.3毫米。

5.如权利要求1所述的电动助力自行车控制器，其特征在于，所述第一连接部件与所述第二连接部件为卡扣式连接，所述第一连接部件与所述第三连接部件为卡扣式连接。

6.如权利要求5所述的电动助力自行车控制器，其特征在于，所述第一连接部件为凸出部，所述第二连接部件和第三连接部件为与所述凸出部相匹配的凹槽。

7.如权利要求6所述的电动助力自行车控制器，其特征在于，所述凸出部的两端设置有第一凸起和第二凸起，所述第一凸起和第二凸起可伸缩；

所述凹槽靠近底端的位置，一端设置有与第一凸起相匹配的第一容纳空间，另一端设置有与第二凸起相匹配的第二容纳空间。

8.如权利要求1所述的电动助力自行车控制器，其特征在于，所述第一连接部件与所述第二连接部件为滑动式连接，所述第一连接部件与所述第三连接部件为滑动式连接。

9.如权利要求2所述的电动助力自行车控制器，其特征在于，还包括：报警装置，与生命体征监测装置连接，用于当生命体征监测装置监测到的骑行者骑行时的生命体征数据超过预设数值，发出警报。