CN207984584U - 利用便携式移动电源为电动助动车供电的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电动助动车技术领域，特别涉及一种利用便携式移动电源为电动助动车供电的系统。该系统利用便携式移动电源作为电动助动车的电能来源，通过第一BOOST升压电路将便携式移动电源的输入电源的第一电压升压到第二电压；第二电压通过充放电管理单元与电动助动车内的能量存储单元连接；充放电管理单元对能量存储单元进行充放电管理；第二电压连接到电动助动车的控制器或者变频器；能量存储单元通过充放电管理单元与控制器或者变频器连接；控制器或者变频器的电源来自便携式移动电源的第二电压和/或能量存储单元的放电电压。本实用新型减轻了电动助动车的整车体积和重量，简化了共享电动助动车平台的管理流程，降低了管理难度和成本。
Description
技术领域
本实用新型属于电动助动车技术领域，特别涉及一种利用便携式移动电源为电动助动车供电的系统。
背景技术
共享单车的出现，方便了人们“最后几公里”的出行。但是，在一些路况比较差，或者目的地距离较远的情况下，共享单车的骑行者则需要耗费较多体力和时间，对于一些体力有限或时间紧张的骑行者来说，共享单车并不是一种最好的选择。因此，具有省力和速度快等特点的共享电动助动车变得十分必要，不仅能在更短的时间使骑行者到达目的地，而且能够降低骑行者的体力消耗，增加骑行者骑行过程中的舒适性。
然而，共享电动助动车虽然可以解决骑行者体力消耗、速度和舒适性等问题，但是，对于共享电动助动车的共享平台来说则存在如下问题：
1、助动电池及电池充电问题。
目前，市场上出现的共享电动助动车均采用可移动充电的多节串联锂电池作为动力源。电动助动车需要几十到几百瓦的助动功率，所以电动机的工作电压不能太低，太低的电压助动功率太小，不能获取到良好的助动效果，因此电池组电压比较高，一般采用24V或者36V供电电压，现有电动助动车的电池方案一般是十节18650电池串联成一组，再由一组或多组并联的形式来获取到良好的助动效果和更好的续航能力，但这又增加了电动助动车整车体积和重量，在助动电池组没有电的情况下，骑行起来更费力。电动助动车充电时，需要将车停放在固定电源的附近，用专用充电器；可拆卸的电池组由于体积大质量大，不方便携带；而且须要配备专用的充电器。共享电动助动车长期暴露于露天环境中，日晒、雨淋、低温等外界因素，均会加速电池的衰减和老化，需要定期对电池进行维护和更换。
2、共享平台管理难度大、运营成本高。
共享平台需要对每一台电动助动车进行电量管理，没有电的时候，需要派工作人员去共享电动助动车的存放地进行充电管理，工作人员则需携带较大体积、较大质量的专用移动电源或替换电池组，而且，使用专用移动电源为共享电动助动车充电时，需要配备专用充电器；这种方式并不方便，且需要付出较高的设备成本、人员成本和管理成本。
便携式移动电源，俗称“充电宝”，具有大容量、多用途、体积小、方便携带、寿命长和安全可靠等特点，是可随时随地为手机、数码相机、MP3、MP4、PDA、掌上电脑、掌上游戏机等多种数码产品供电或待机充电的功能产品。
如果能够利用便携式移动电源作为电动助动车的动力来源，将大大减轻电动助动车的整车体积和重量，更能大大简化共享电动助动车平台的管理流程，降低管理难度和成本。目前，利用便携式移动电源为电动助动车供电的方法至今未见报道。
发明内容
针对上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种利用便携式移动电源为电动助动车供电的系统。
为了实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
方案一：一种利用便携式移动电源为电动助动车供电的系统，该系统包括便携式移动电源、电源输入接口、第一BOOST升压电路、能量存储单元和充放电管理单元；
所述便携式移动电源作为电动助动车的电能来源，通过输出接口与电动助动车的电源输入接口连接；
所述第一BOOST升压电路分别与电动助动车的电源输入接口和电动助动车的控制器或者变频器连接，将便携式移动电源的输入电源的第一电压升压到第二电压；
所述能量存储单元通过充放电管理单元和第一BOOST升压电路连接到电动助动车的电源输入接口；能量存储单元与控制器或者变频器连接；
控制器或者变频器的电源来自便携式移动电源的第二电压和/或能量存储单元的放电电压。
所述能量存储单元为多个串联或并联的超级电容组成的超级电容模组，或者为一定容量的锂电池、镍铬电池或镍氢电池。
优选地，所述第一BOOST升压电路与充放电管理单元集成为一体模块。
方案二：一种利用便携式移动电源为电动助动车供电的系统，该系统包括便携式移动电源、电源输入接口、第一BOOST升压电路、能量存储单元和充放电管理单元；
所述便携式移动电源作为电动助动车的电能来源，通过输出接口与电动助动车的电源输入接口连接；
所述第一BOOST升压电路分别与电动助动车的电源输入接口和电动助动车的控制器或者变频器连接；
所述能量存储单元通过充放电管理单元分别连接到电动助动车的电源输入接口和第一BOOST升压电路；
第一BOOST升压电路将便携式移动电源的输入电源的第一电压和/或经充放电管理单元放电的能量存储单元的放电电压升压到第二电压，为控制器或者变频器提供电源。
所述能量存储单元为多个串联或并联的超级电容组成的超级电容模组，或者为一定容量的锂电池、镍铬电池或镍氢电池。
优选地，所述第一BOOST升压电路与控制器或变频器集成为一体模块。
方案三：一种利用便携式移动电源为电动助动车供电的系统，其特征在于：该系统包括便携式移动电源、电源输入接口、第一BOOST升压电路、第二BOOST升压电路、能量存储单元和充放电管理单元；
所述便携式移动电源作为电动助动车的电能来源，通过输出接口与电动助动车的电源输入接口连接；
所述第一BOOST升压电路与电动助动车的电源输入接口连接，将便携式移动电源的输入电源的第一电压升压到第二电压；
所述能量存储单元通过充放电管理单元和第一BOOST升压电路连接到电动助动车的电源输入接口；
所述第二BOOST升压电路分别与第一BOOST升压电路和能量存储单元连接，第二BOOST升压电路将经第一BOOST升压电路升压的第二电压和/或能量存储单元的放电电压升压到第三电压，为控制器或者变频器提供电源。
所述能量存储单元为多个串联或并联的超级电容组成的超级电容模组，或者为一定容量的锂电池、镍铬电池或镍氢电池。
优选地，所述第一BOOST升压电路与充放电管理单元集成为一体模块。
优选地，所述第二BOOST升压电路与控制器或变频器集成为一体模块。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
1、采用本实用新型供电系统的电动助动车不需要安装大容量的锂电池作为助动电池，只需要利用支持Type-C接口的，最大输出功率可达15W以上的便携式移动电源，或者多个支持Type-A接口的便携式移动电源并联、获得10W~120W的最大输出功率的便携式移动电源组；并且配合电动助动车内设置的电能存储单元以及相应的充电管理单元和升压电路，即可实现持续小功率、瞬间大功率的助力效果；而且，降低了电动助动车的制造成本；
2、本实用新型解决了电动助动车共享平台对电动助动车的充电管理环节所存在的问题，骑行者仅需将便携式移动电源插入电动助动车的供电插口就可以获取到助动效果，能够保持电能存储单元一直处于有电状态；
3、便携式移动电源作为电动助动车的动力来源，方便快捷，几乎人人都具备；
4、便携式移动电源本身的容量和输出功率不可能作为电动助动车的动力电池（功率输出太小），但采用本实用新型的供电系统解决方案，便携式移动电源平稳的输出电能到电能存储单元中，超级电容或小容量锂电池对电动助动车的助动电机提供足够的短时电能，助动输出短时间功率与电动助动车所需助动功率相同；由于骑行过程中，不需要电能存储单元每时每刻都提供助力，如平路和下坡路况时，电能存储单元不为助动电机提供助力电能，此时，便携式移动电源持续不断地为电能存储单元输出电能，为下次助动所需助力电能做蓄能准备；
4、骑行者在骑行过程中，仅需携带本次骑行所需要的便携式移动电源，而且，电动助动车没有额外的动力电池重量，增加了骑行舒适性和骑行效率；
5、超级电容具有容量大、放电能力强、重量轻、寿命长、无需类似锂电池的特别充电流程、对工作环境要求低等特点，因此助动电池将不再成为电动助动车的使用寿命瓶颈。
附图说明
图1为本实用新型第一实施例的系统框图；
图2为本实用新型第二实施例的系统框图；
图3为本实用新型第三实施例的系统框图；
图4为本实用新型第四实施例的系统框图；
图5为本实用新型第五实施例的系统框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步说明。
如图1所示，本实用新型第一实施例的利用便携式移动电源为电动助动车供电的系统，该系统包括便携式移动电源、电源输入接口、第一BOOST升压电路、能量存储单元和充放电管理单元；
便携式移动电源作为电动助动车的电能来源，通过输出接口与电动助动车的电源输入接口连接；
第一BOOST升压电路分别与电动助动车的电源输入接口和电动助动车的控制器或者变频器连接，将便携式移动电源的输入电源的第一电压升压到第二电压；
能量存储单元通过充放电管理单元和第一BOOST升压电路连接到电动助动车的电源输入接口；能量存储单元与控制器或者变频器连接；
控制器或者变频器的电源来自便携式移动电源的第二电压和/或能量存储单元的放电电压。
控制器或者变频器将助力电机所发电能进行能量回收，并提供给能量存储单元进行能量存储。
如图2所示，本实用新型第二实施例在第一实施例的基础上，将第一BOOST升压电路与充放电管理单元集成为一体模块。
如图3所示，本实用新型第三实施例的利用便携式移动电源为电动助动车供电的系统，该系统包括便携式移动电源、电源输入接口、第一BOOST升压电路、能量存储单元和充放电管理单元；
便携式移动电源作为电动助动车的电能来源，通过输出接口与电动助动车的电源输入接口连接；
第一BOOST升压电路分别与电动助动车的电源输入接口和电动助动车的控制器或者变频器连接；
能量存储单元通过充放电管理单元分别连接到电动助动车的电源输入接口和第一BOOST升压电路；
第一BOOST升压电路将便携式移动电源的输入电源的第一电压和/或经充放电管理单元放电的能量存储单元的放电电压升压到第二电压，为控制器或者变频器提供电源。
控制器或者变频器将助力电机所发电能进行能量回收，并提供给能量存储单元进行能量存储。
如图4所示，本实用新型第四实施例在第三实施例的基础上，将第一BOOST升压电路与控制器或变频器集成为一体模块。
如图5所示，本实用新型第五实施例的利用便携式移动电源为电动助动车供电的系统，该系统包括便携式移动电源、电源输入接口、第一BOOST升压电路、第二BOOST升压电路、能量存储单元和充放电管理单元；
便携式移动电源作为电动助动车的电能来源，通过输出接口与电动助动车的电源输入接口连接；
第一BOOST升压电路与电动助动车的电源输入接口连接，将便携式移动电源的输入电源的第一电压升压到第二电压；
能量存储单元通过充放电管理单元和第一BOOST升压电路连接到电动助动车的电源输入接口；
第二BOOST升压电路分别与第一BOOST升压电路和能量存储单元连接，第二BOOST升压电路将经第一BOOST升压电路升压的第二电压和/或能量存储单元的放电电压升压到第三电压，为控制器或者变频器提供电源。
第一BOOST升压电路与充放电管理单元集成为一体模块。第二BOOST升压电路与控制器或变频器集成为一体模块。
控制器或者变频器将助力电机所发电能进行能量回收，并提供给能量存储单元进行能量存储。
在本实用新型的上述实施例中，能量存储单元为多个串联或并联的超级电容组成的超级电容模组，或者为一定容量的锂电池、镍铬电池或镍氢电池。便携式移动电源的最大输出功率为10W~120W，输出接口为Type-A或Type-C接口；所述电源输入接口为Micro B或Type-C接口。便携式移动电源的容量为500mAh~10000mAh，第一电压为3~26V，升压后的第二电压为22~45V。
本实用新型的工作过程如下：
1、将便携式移动电源接入到电动助动车；
2、便携式移动电源对内部的能量存储单元持续充电，便携式移动电源满功率输出，能量存储单元开始储蓄能量；
3、当用户需要助力时，便携式移动电源通过BOOST升压电路对助力电机提供电能；当便携式移动电源的电能不足时，能量存储单元开始放电，与便携式移动电源一同向助力电机提供电能；当便携式移动电源无电时，能量存储单元独自向助力电机提供电能。
4、当用户不需要助力时，此时系统不向助动电机提供电能，但便携式移动电源依然继续向能量存储单元充电，控制器或者变频器将助力电机所发电能进行能量回收，并提供给能量存储单元进行能量存储，能量存储单元持续储蓄能量。
5、步骤3和步骤4周而复始，反复的充电，反复的放电，便携式移动电源持续对电动助动车满功率提供能量，超级电容是在需要的时候才需要提供能量，从而平滑了便携式移动电源的输出要求。
Claims (10)
1.一种利用便携式移动电源为电动助动车供电的系统，其特征在于：该系统包括便携式移动电源、电源输入接口、第一BOOST升压电路、能量存储单元和充放电管理单元；
所述便携式移动电源作为电动助动车的电能来源，通过输出接口与电动助动车的电源输入接口连接；
所述第一BOOST升压电路分别与电动助动车的电源输入接口和电动助动车的控制器或者变频器连接，将便携式移动电源的输入电源的第一电压升压到第二电压；
所述能量存储单元通过充放电管理单元和第一BOOST升压电路连接到电动助动车的电源输入接口；能量存储单元与控制器或者变频器连接；
控制器或者变频器的电源来自便携式移动电源的第二电压和/或能量存储单元的放电电压。
2.根据权利要求1所述的利用便携式移动电源为电动助动车供电的系统，其特征在于：所述能量存储单元为多个串联或并联的超级电容组成的超级电容模组，或者为一定容量的锂电池、镍铬电池或镍氢电池。
3.根据权利要求1所述的利用便携式移动电源为电动助动车供电的系统，其特征在于：所述第一BOOST升压电路与充放电管理单元集成为一体模块。
4.一种利用便携式移动电源为电动助动车供电的系统，其特征在于：该系统包括便携式移动电源、电源输入接口、第一BOOST升压电路、能量存储单元和充放电管理单元；
所述便携式移动电源作为电动助动车的电能来源，通过输出接口与电动助动车的电源输入接口连接；
所述第一BOOST升压电路分别与电动助动车的电源输入接口和电动助动车的控制器或者变频器连接；
所述能量存储单元通过充放电管理单元分别连接到电动助动车的电源输入接口和第一BOOST升压电路；
第一BOOST升压电路将便携式移动电源的输入电源的第一电压和/或经充放电管理单元放电的能量存储单元的放电电压升压到第二电压，为控制器或者变频器提供电源。
5.根据权利要求4所述的利用便携式移动电源为电动助动车供电的系统，其特征在于：所述能量存储单元为多个串联或并联的超级电容组成的超级电容模组，或者为一定容量的锂电池、镍铬电池或镍氢电池。
6.根据权利要求4所述的利用便携式移动电源为电动助动车供电的系统，其特征在于：所述第一BOOST升压电路与控制器或变频器集成为一体模块。
7.一种利用便携式移动电源为电动助动车供电的系统，其特征在于：该系统包括便携式移动电源、电源输入接口、第一BOOST升压电路、第二BOOST升压电路、能量存储单元和充放电管理单元；
所述便携式移动电源作为电动助动车的电能来源，通过输出接口与电动助动车的电源输入接口连接；
所述第一BOOST升压电路与电动助动车的电源输入接口连接，将便携式移动电源的输入电源的第一电压升压到第二电压；
所述能量存储单元通过充放电管理单元和第一BOOST升压电路连接到电动助动车的电源输入接口；
所述第二BOOST升压电路分别与第一BOOST升压电路和能量存储单元连接，第二BOOST升压电路将经第一BOOST升压电路升压的第二电压和/或能量存储单元的放电电压升压到第三电压，为控制器或者变频器提供电源。
8.根据权利要求7所述的利用便携式移动电源为电动助动车供电的系统，其特征在于：所述能量存储单元为多个串联或并联的超级电容组成的超级电容模组，或者为一定容量的锂电池、镍铬电池或镍氢电池。
9.根据权利要求7所述的利用便携式移动电源为电动助动车供电的系统，其特征在于：所述第一BOOST升压电路与充放电管理单元集成为一体模块。
10.根据权利要求7所述的利用便携式移动电源为电动助动车供电的系统，其特征在于：所述第二BOOST升压电路与控制器或变频器集成为一体模块。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107914593A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-04-17 | 阎瑞雪 | 利用便携式移动电源为电动助动车供电的方法和系统 |
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- 2017-11-24 CN CN201721588941.7U patent/CN207984584U/zh not_active Expired - Fee Related
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