JP2017132463A - 無線盗難防止モジュールを有する車両用給電システム - Google Patents
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Abstract
【課題】無線盗難防止モジュールを有する車両用給電システムを提供する。
【解決手段】無線盗難防止モジュールを有する車両用給電システムは、バッテリモジュール、電源管理モジュール、エネルギー管理モジュール、無線盗難防止モジュールを含む。バッテリモジュールが車両の始動モータに給電し、電源管理モジュールが発電装置の提供する電力を受け、バッテリモジュールに供給する。電源管理モジュールがモニタリングユニット及び制御ユニットを含み、モニタリングユニットがバッテリモジュールの電圧値をモニタリングし、モニタリングユニットがモニタリングする電圧値が最小設定値まで降下する時、電源管理モジュールが該バッテリモジュールの電力出力を停止し、モニタリングユニットがモニタリングする電圧値が最大設定値まで上昇する時、電源管理モジュールがバッテリモジュールへの給電を停止し、制御ユニットは、バッテリモジュールの出力電流を制御する。
【選択図】図１
【解決手段】無線盗難防止モジュールを有する車両用給電システムは、バッテリモジュール、電源管理モジュール、エネルギー管理モジュール、無線盗難防止モジュールを含む。バッテリモジュールが車両の始動モータに給電し、電源管理モジュールが発電装置の提供する電力を受け、バッテリモジュールに供給する。電源管理モジュールがモニタリングユニット及び制御ユニットを含み、モニタリングユニットがバッテリモジュールの電圧値をモニタリングし、モニタリングユニットがモニタリングする電圧値が最小設定値まで降下する時、電源管理モジュールが該バッテリモジュールの電力出力を停止し、モニタリングユニットがモニタリングする電圧値が最大設定値まで上昇する時、電源管理モジュールがバッテリモジュールへの給電を停止し、制御ユニットは、バッテリモジュールの出力電流を制御する。
【選択図】図１
Description
車両用給電システムに関し、特に、盗難防止モジュールを有する車両用給電システムに関する。
自動車又はオートバイは、現代の人々の生活において、１つの不可欠な交通手段となっており、各車両の内部は、何れも自動車バッテリを有し、該自動車バッテリは、該車両エンジンを起動し、電気エネルギーを保存し、電気エネルギーを供給することに用いる装置であり、現在の自動車バッテリの多くは鉛酸バッテリを使用している。鉛酸バッテリは、歴史の長いバッテリシステムであり、それは、構造が簡単で技術が成熟しており、価格が安価である等の利点を有し、従って、鉛酸バッテリは、車両用バッテリの標準装備となっている。
しかしながら、従来の鉛酸バッテリは、極めて大きな欠点を有し、例えば、鉛酸バッテリにより分解される重金属及び有毒廃液は、生態のバランス及び人体の健康に対して深刻な脅威となり、且つバッテリ中に水銀、鉛、カドミウム、ニッケル及びマンガン金属等の電解質溶液を含み、人体に対して極めて大きな危害を有する。また、鉛酸バッテリは、通常比較的長い充電時間を必要とし、且つ鉛酸バッテリが５０％以下に放電して即座に充電することができない時、鉛酸バッテリの寿命が急激に低下する。このように、自動車バッテリの電力が該車両のエンジンを起動できなくなり易い。また、従来の鉛酸バッテリは、更に、使用寿命が良好ではなく、重量が大きいという問題がある。
また、車両主が自己の車両を離れる時、該車両が悪人に狙われ、該車両は、短時間内に盗まれる可能性があり、該車両主が愛車を取り戻せる機会は僅かである。
従って、如何に従来の鉛酸バッテリの問題を改善し、愛車が盗まれることを防止するかは、当業者が思考するに値することである。
本発明の目的は、車両が必要とする電力を安定して供給し、バッテリの使用寿命を延長し、該車両が盗まれることを防止する、無線盗難防止モジュールを有する車両用給電システムを提供することにある。
本発明が提供する無線盗難防止モジュールを有する車両用給電システムは、バッテリモジュール、電源管理モジュール、エネルギー管理モジュール、及び無線盗難防止モジュールを含む。バッテリモジュールは、車両の始動モータに給電することに用いられ、電源管理モジュールは、発電装置が提供する電力を受け、発電装置の電力をバッテリモジュールに供給することに用いられる。電源管理モジュールは、モニタリングユニット及び制御ユニットを含み、モニタリングユニットは、バッテリモジュールの電圧値をモニタリングすることに用いられ、モニタリングユニットがモニタリングする電圧値が最小設定値まで降下する時、電源管理モジュールは、該バッテリモジュールの電力出力を停止し、モニタリングユニットがモニタリングする該電圧値が最大設定値まで上昇する時、電源管理モジュールは、該バッテリモジュールへの給電を停止し、制御ユニットは、該バッテリモジュールが出力電流の大きさを制御することに用いられる。また、バッテリモジュールの電圧値が最大設定値まで上昇する時、エネルギー管理モジュールにより発電装置が提供する電力（約１２Ｖ−１５．５Ｖ）を受け取るように変換し、発電装置の電力を車両に供給する。また、無線盗難防止モジュールは、該電源管理モジュールに接続し、無線盗難防止モジュールは、ブルートゥーストランシーバを含み、無線盗難防止モジュールは、ブルートゥーストランシーバにより携帯型電子装置と接続を行う。そのうち、該ブルートゥーストランシーバ及び該携帯型電子装置の接続が中断される時、制御ユニットは、バッテリモジュールが出力する電流の大きさを低減する。
上記の無線盗難防止モジュールを有する車両用給電システムにおいて、エネルギー管理モジュールは、受け取った発電装置の電力を安定電源に電圧安定化、整流する。
上記の無線盗難防止モジュールを有する車両用給電システムにおいて、最小設定値は、１０．４Ｖであり、最大設定値は、１２．６Ｖである。
上記の無線盗難防止モジュールを有する車両用給電システムにおいて、バッテリモジュールは、リチウム電池（リチウム三元又はリン酸鉄リチウム）、ニッケルカドミウム電池、又はニッケル水素電池である。
上記の無線盗難防止モジュールを有する車両用給電システムにおいて、携帯型電子装置は、ブルートゥースキーホルダー、スマートフォン、タブレットＰＣ又はノート型パソコンである。
上記の無線盗難防止モジュールを有する車両用給電システムにおいて、無線盗難防止モジュールは、更に、ＮＦＣセンサを含み、ＮＦＣセンサは、無線盗難防止モジュール及び携帯型電子装置の接続前のペアリング過程を簡易化することに用いられる。
上記の無線盗難防止モジュールを有する車両用給電システムにおいて、電源管理モジュールは、更に、温度センサを含み、温度センサは、バッテリモジュールの温度の高さをセンシングする。
上記の無線盗難防止モジュールを有する車両用給電システムにおいて、発電装置が過電圧による故障状況を発生する時、電源管理モジュールは、該バッテリモジュールへ給電を停止する。
上記の無線盗難防止モジュールを有する車両用給電システムにおいて、無線盗難防止モジュールは、更に、ＧＰＳ位置決め追跡器及び無線伝送モジュールを含み、ＧＰＳ位置決め追跡器は、車両用給電システムの現在の地理位置を検出することに用いられ、且つ無線伝送モジュールは、該地理位置を無線伝送方式で携帯型電子装置に伝送する。
上記の無線盗難防止モジュールを有する車両用給電システムにおいて、無線伝送モジュールは、バッテリモジュールの電圧値及び温度値を無線伝送方式で携帯型電子装置に伝送する。
上記の無線盗難防止モジュールを有する車両用給電システムにおいて、電源管理モジュール及び車両のドライブコンピュータは、ＣａｎＢｕｓ又はその他の通信プロトコルによって接続を行うことができ、電圧値及び温度値は、車両用給電システムによりドライブコンピュータに伝送される。
上記の無線盗難防止モジュールを有する車両用給電システムにおいて、無線伝送方式は、ＢＬＥ、Ｚｉｇｂｅｅ、ＧＰＲＳ、３Ｇ、ＬＴＥ技術又は無線通信技術ＬｏＲａである。
上記の無線盗難防止モジュールを有する車両用給電システムにおいて、車両のヘッドライトをオフにしていないか、車両が長期的に走行しておらず、該バッテリモジュールの電圧値が１０．４Ｖより低くなる時、電源管理モジュールは、スリープ状態に入り、この時、リセットボタンを５秒押すだけで電源管理モジュールは、スリープ状態から復帰する。
本発明の無線盗難防止モジュールを有する車両用給電システムは、車両が必要とする電力を安定して供給し、バッテリの使用寿命を延長し、該車両が盗まれることを防止する。
本発明の上記特徴及び利点を分かりやすくするため、以下に好適実施例を挙げ、図面に合わせ、詳細な説明を行う。
図１及び図２を参照し、図１が示すのは、本実施例の車両用給電システム２のブロック図であり、図２が示すのは、本実施例の車両用給電システム２の立体図である。車両用給電システム２は、バッテリモジュール２１、電源管理モジュール２２、エネルギー管理モジュール２３、及び無線盗難防止モジュール２４を含む。バッテリモジュール２１は、車両８の始動モータ８２給電させることに用いられ、始動モータ８２に車両８のエンジンを始動させ、バッテリモジュール２１は、例えば、リチウム電池、ニッケルカドミウム電池、又はニッケル水素電池であり、車両８は、自動車又はオートバイであることができる。電源管理モジュール２２は、発電装置８３により提供される電力（発動装置８３は、車両８の発電機であり、車両８の走行中、該発電機が電力を発生する）を受け、電源管理モジュール２２は、発電装置８３の電力をバッテリモジュール２１へ供給し、バッテリモジュール２１に蓄電させることができる。また、電源管理モジュール２２は、モニタリングユニット２２１及び制御ユニット２２２を含み、モニタリングユニット２２１は、バッテリモジュール２１の電圧値をモニタリングすることに用いられ、制御ユニット２２２は、該バッテリモジュール２１により出力する電流の大きさを制御することに用いられることができる。モニタリングユニット２２１がモニタリングするバッテリモジュール２１の電圧値が最小設定値まで降下する時、電源管理モジュール２２は、バッテリモジュール２１の電力出力を停止する。例えば、バッテリモジュール２１の電圧値が１０．４Ｖまで降下する時、バッテリモジュール２１内部に保存されたエネルギーが残り少ないことを示し、その際、電源管理モジュール２２は、バッテリモジュール２１の電力を車両８への断続的に出力することを停止し、バッテリモジュール２１が過放電の状況を発生することを防止する。また、モニタリングユニット２２１がモニタリングする該電圧値が最大設定値まで上昇する時、電源管理モジュール２２は、バッテリモジュール２１への給電を停止する。例えば、バッテリモジュール２１の電圧値が１２．６Ｖまで上昇する時、これは、バッテリモジュール２１内部に保存されているエネルギーは、飽和状態に達していることを示し、従って、電源管理モジュール２２は、発動装置８３の電力をバッテリモジュール２１へ供給することを停止し、バッテリモジュール２１が過充電の状況を発生することを防止する。従来の自動車バッテリに比較し、本実施例の車両用給電システム２は、バッテリモジュール２１の過充電又は過放電を防止することができ、従って、バッテリモジュール２１の使用寿命を有効に延長することができる。また、バッテリモジュール２１は、リチウム電池を使用し、重金属又は有毒廃液を分解発生させることがなく、環境生態に対する傷害が比較的小さく、その重量も比較的軽い。上記において、バッテリモジュール２１が充電完了した後、バッテリモジュール２１は、外部の電力を受けることを停止する。同一時間において、八伝送智８３が提供する電力は、エネルギー管理モジュール２３内に導入し（図３参照、図３が示すのは、エネルギー管理モジュール２３が電力を受ける説明図である）、エネルギー管理モジュール２３は、発電装置８３に提供される電力を安定電源（約１２Ｖ〜１５．５Ｖ）に電圧安定化、整流する。その後、該安定電源を車両８内部又は外部の電気機器に供給して使用させ、例えば、ドライブコンピュータ、点火システム、自動車音響、ドライブれこーた、ナビゲーション装置、及びヘッドランプ等へ供給する。上記において、エネルギー管理モジュール２３は、１つのＭＣＵ、複数の分散式部品、及び複数の並列された電解コンデンサ又は複数の並列されたスーパーコンデンサから構成される。また、発電装置８３は、過電圧の故障状況を発生する時、電源管理モジュール２２は、バッテリモジュール２１への給電を停止し、突然増大した電圧がバッテリモジュール２１を焼損させることを防止する。
更に、図１を参照し、無線盗難防止モジュール２４は、電源管理モジュール２２に接続し、無線盗難防止モジュール２４は、ブルートゥーストランシーバ２４１を含み、無線盗難防止モジュール２４は、ブルートゥーストランシーバ２４１により携帯型電子装置９と接続を行い、携帯型電子装置９は、例えば、ブルートゥースキーホルダー、スマートフォン、タブレットＰＣ又はノート型パソコンである。そのうち、ブルートゥーストランシーバ２４１が携帯型電子装置９との接続を中断する時、電源管理モジュール２２の制御ユニット２２２は、バッテリモジュール２１が出力する電流の大きさを呈現する。詳細に述べれば、ブルートゥース技術の伝送距離は、約１０ｍであり、従って、携帯型電子装置９が車両用給電システム２から１０ｍを超えて離れる時（携帯型電子装置を有する車両主が車両から一定距離離れる）、元々接続した携帯型電子装置９とブルートゥーストランシーバ２４１も距離の影響によって接続が中断される。一旦接続できなくなると、制御ユニット２２２は、、バッテリモジュール２１が出力する電流の大きさを低減し、例えば、バッテリモジュール２１が出力する電流の大きさを３０〜４０アンペアに低減し、出力する電流は、車両８の始動モータ８２を始動することができない（始動モータ８２を通常動作させるには、３００〜４００アンペアの電流の大きさが必要である）。このように、始動モータ８２は、車両８のエンジンを始動させることができない。更に述べれば、車両主が車両８から一定距離離れた後、車両主が自動車の鍵を社内に遺留したとしても、車両泥棒が車両８のエンジンを発動させることができず、従って、盗難防止モジュール２４は、車両８が盗難に遭う確率を減少させることができる。
図４を参照し、図４が示すのは、もう１つの実施例の車両用給電システム３のブロック図である。車両用給電システム３は、車両用給電システム２から派生したものであり、車両用給電システム３の電源管理モジュール３２は、更に温度センサ３２３を含み、温度センサ３２３は、主にバッテリモジュール２１の温度の高さをセンシングし、該バッテリモジュールの温度値を取得する。このように、温度センサ３２３は、バッテリモジュール２１の温度が過度に高いことをセンシングする時、電源管理モジュールは、バッテリモジュール２１の電力の出力又は入力を停止し、電池が燃焼して爆発する等の危険な状況の発生を防止する。
図５を参照し、図５が示すのは、もう１つの実施例の車両用給電システム４のブロック図である。車両用給電システム４は、車両用給電システム３の全ての技術特徴を含む以外に、車両用給電システム４の無線盗難防止モジュール４４は、更にＮＦＣセンサ４４２、ＧＰＳ位置決め追跡器４４３及び無線伝送モジュール４４０を含む。ＮＦＣセンサは、主に無線盗難防止モジュール及び携帯型電子装置の接続前のペアリング家庭を簡易化することに用いられ、ＮＦＣセンサは、ブルートゥーストランシーバ２４１及び携帯型電子装置９のブルートゥース接続を加速することができる。また、ＧＰＳ位置決め追跡器４４３は、主に車両用給電システム４の現在の地理位置を検出することに用いられ、且つ無線伝送モジュール４４０は、検出した地理位置を無線伝送方式で携帯型電子装置９内に伝送し、該無線伝送方式は、ＢＬＥ、Ｚｉｇｂｅｅ、ＧＰＲＳ、３Ｇ、ＬＴＥ技術又は無線通信技術ＬｏＲａであり、何れも遠距離データ伝送することができる。このように、車両主は、駐車場で自分の車両が見つからない時、携帯型電子装置９が受け取る地理位置を利用して車両８がある方位を知ることができる。また、車両８が車両泥棒に持ち去られる時、同様に、受け取った地理位置を利用して愛車を探して保護することができる。上記において、無線盗難防止モジュール４４及び電源管理モジュール２２が相互に接続により、モニタリングユニット２２１がモニタリングするバッテリモジュール２１の電圧値及び温度センサ３２３がセンシングする温度値は、無線伝送モジュール４４０によって携帯型電子装置９内に伝送することができる。このように、車両主が該電圧値によってバッテリモジュール２１の現在の電力の保存状態を知ることができ、温度値によってバッテリモジュール２１は、過熱の状態にあるかを知ることができる。
図６を参照し、図６が示すのは、車両用給電システム４が車両８のドライブコンピュータ８４に接続したブロック図である。車両用給電システム４の電源管理モジュール２２は、更に車両８のドライブコンピュータ８４と接続する。このように、モニタリングユニット２２１がモニタリングするバッテリモジュール２１の電圧値及び温度センサ３２３がセンシングする温度値は、同様に車両用給電システム４によりドライブコンピュータ８４に伝送される。その後、ドライブコンピュータ８４は、車両用ビデオスクリーンによって表示し、異常値の警告を発することができる。上記において、電源管理モジュール２２は、Ｃａｎ Ｂｕｓ又はその他の通信プロトコルを用いてドライブコンピュータ８４と接続することができる。
図７を参照し、図７が示すのは、車両用給電システム５のブロック図である。車両用給電システム５は、車両用給電システム３から派生したものであり、車両用給電システム５は、リセットボタン５５を更に含み、リセットボタン５５は、電源管理モジュール３２に接続する。そのうち、ヘッドランプをオフにしていないか、車両８が長期間走行しておらずにバッテリモジュール２１の電圧が１０．４Ｖより過度に低い時、電源管理モジュール３２は、スリープ状態に入り、バッテリモジュール２１の持続的放電を防止する。この時、リセットボタン５５を５秒押し続けるだけで、電源管理モジュール３２はスリープ状態から復帰し、該車両主がバッテリモジュール２１を利用して始動モータ８２に改めて給電し、車両のエンジンを始動させ、他人の救援又は従来型バッテリ又は救援用モバイル電源を必要としない。上記において、始動モータ８２は、９．５Ｖ以上の電力を必要とするだけで再度始動させることができる。従って、１０．４Ｖの電圧値を有するバッテリモジュール２１は、該始動モータ８２の動作を始動するに十分である。
なお、本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない均等の範囲内で各種の変動や潤色を加えることができることは勿論である。
２ 車両用給電システム
２１ 電池モジュール
２２ 電源管理モジュール
２２１ モニタリングユニット
２２２ 制御ユニット
２３ エネルギー管理モジュール
２４ 無線盗難防止モジュール
２４１ ブルートゥーストランシーバ
３ 車両用給電システム
３２ 電源管理モジュール
３２３ 温度センサ
４ 車両用給電システム
４４ 無線盗難防止モジュール
４４０ 無線伝送モジュール
４４２ ＮＦＣセンサ
４４３ ＧＰＳ位置決め追跡器
５ 車両用給電システム
５５ リセットボタン
８ 車両
８２ 始動モータ
８３ 発電装置
９ 携帯型電子装置
２１ 電池モジュール
２２ 電源管理モジュール
２２１ モニタリングユニット
２２２ 制御ユニット
２３ エネルギー管理モジュール
２４ 無線盗難防止モジュール
２４１ ブルートゥーストランシーバ
３ 車両用給電システム
３２ 電源管理モジュール
３２３ 温度センサ
４ 車両用給電システム
４４ 無線盗難防止モジュール
４４０ 無線伝送モジュール
４４２ ＮＦＣセンサ
４４３ ＧＰＳ位置決め追跡器
５ 車両用給電システム
５５ リセットボタン
８ 車両
８２ 始動モータ
８３ 発電装置
９ 携帯型電子装置
Claims (13)
- 車両の始動モータに給電することに用いられるバッテリモジュールと、
発電装置が提供する電力を受け、前記発電装置の電力を前記バッテリモジュールに供給することに用いられる電源管理モジュールと、
前記バッテリモジュールの電圧値が前記最大設定値まで上昇する時、前記発電装置が提供する電力を受け取り、前記発電装置の電力を前記車両に供給するエネルギー管理モジュールと、
前記電源管理モジュールに接続し、ブルートゥーストランシーバを含み、前記ブルートゥーストランシーバにより携帯型電子装置と接続を行う無線盗難防止モジュールと、
を含み、
前記電源管理モジュールは、
前記バッテリモジュールの電圧値をモニタリングすることに用いられ、モニタリングする前記電圧値が最小設定値まで降下する時、前記電源管理モジュールが前記バッテリモジュールの電力出力を停止し、モニタリングする前記電圧値が最大設定値まで上昇する時、前記電源管理モジュールが前記バッテリモジュールへの給電を停止するモニタリングユニットと、
前記バッテリモジュールが出力する電流の大きさを制御することに用いられる制御ユニットと、
を含み、
前記ブルートゥーストランシーバが前記携帯型電子装置との接続を中断する時、前記制御ユニットは、前記バッテリモジュールが出力する電流の大きさを低減する、無線盗難防止モジュールの車両用給電システム。 - 前記エネルギー管理モジュールは、受け取った前記発電装置の電力を安定電源に電圧安定化、整流する請求項１に記載の無線盗難防止モジュールの車両用給電システム。
- 前記最小設定値は、１０．４Ｖであり、前記最大設定値は、１２．６Ｖである請求項１に記載の無線盗難防止モジュールの車両用給電システム。
- 前記バッテリモジュールは、リチウム電池、ニッケルカドミウム電池、又はニッケル水素電池である請求項１に記載の無線盗難防止モジュールの車両用給電システム。
- 前記携帯型電子装置は、ブルートゥースキーホルダー、スマートフォン、タブレットＰＣ又はノート型パソコンである請求項１に記載の無線盗難防止モジュールの車両用給電システム。
- 前記無線盗難防止モジュールは、ＮＦＣセンサを更に含み、前記ＮＦＣセンサは、前記無線盗難防止モジュール及び前記携帯型電子装置の接続前のペアリング過程を簡易化する請求項１に記載の無線盗難防止モジュールの車両用給電システム。
- 前記電源管理モジュールは、温度センサを更に含み、前記温度センサは、主に前記バッテリモジュールの温度の高さをセンシングし、前記バッテリモジュールの温度値を取得する請求項１に記載の無線盗難防止モジュールの車両用給電システム。
- 前記発電装置が過電圧の故障状況を発生する時、前記電源管理モジュールは、前記バッテリモジュールへの給電を停止する請求項１に記載の無線盗難防止モジュールの車両用給電システム。
- 前記無線盗難防止モジュールは、ＧＰＳ位置決め追跡器及び無線伝送モジュールを更に含み、前記ＧＰＳ位置決め追跡器は、前記車両用給電システムの現在の地理位置を検出し、且つ前記無線伝送モジュールは、前記地理位置を無線伝送方式で前記携帯型電子装置に伝送する請求項７に記載の無線盗難防止モジュールの車両用給電システム。
- 前記無線伝送モジュールは、前記バッテリモジュールの電圧値及び温度値を無線伝送方式で前記携帯型電子装置に伝送する請求項９に記載の無線盗難防止モジュールの車両用給電システム。
- 前記電源管理モジュールは、前記車両のドライブコンピュータと接続し、前記電圧値及び温度値は、車両用給電システムにより前記ドライブコンピュータに伝送される請求項７に記載の無線盗難防止モジュールの車両用給電システム。
- 前記無線伝送方式は、ＢＬＥ、Ｚｉｇｂｅｅ、ＧＰＲＳ、３Ｇ、ＬＴＥ技術又は無線通信技術ＬｏＲａである請求項９又は請求項１０に記載の無線盗難防止モジュールの車両用給電システム。
- 更に、リセットボタンを含み、前記リセットボタンは、前記電源管理モジュールに接続し、前記車両のヘッドランプをオフにしていないか、前記車両が長期間走行しておらず、前記バッテリモジュールの電圧値が１０．４Ｖより低い時、前記電源管理モジュールは、スリープ状態に入り、この時、前記リセットボタンを５秒押し続けることで前記管理モジュールは、前記スリープ状態から復帰する請求項７に記載の無線盗難防止モジュールの車両用給電システム。
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