JP4390935B2 - Battery status display device for electric vehicle - Google Patents

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Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、充電式電池の現時点での容量（残容量）等の電池状態を表示する電動車両の電池状態表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、充電式電池を備えた電動車両には、電池の残容量を表示することにより走行可能距離を推定でき、また充電状態を確認できるようにした電池状態表示装置を備えているものがある。この電池状態の表示装置は、走行中にも表示可能で、かつ電池を車体に搭載したままで行う車載充電及び車体から取り外して行う非車載充電の何れにおいても表示可能とするため電池ボックス上に配設する場合が多い。
【０００３】
また走行中に乗り手が電池残容量を確認可能できること、及び上記車載充電時に電池容量を確認できることを目的としてハンドル近くのみに表示装置を配設したものもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところがハンドル近くのみに表示装置を備えた場合、走行中における電池残容量の確認及び車載充電時の電池容量の確認は可能であるものの、電池を車体から取り外して充電する場合に電池容量を確認できない。一方、電池ボックス側に表示装置が配設されている場合で、該電池ボックスがサドル下に搭載されている場合には、走行中に電池残容量を確認することはできない。また電池ボックスが前籠等付近に搭載されている場合でも、走行中に確認するには走行しながらのスイッチ操作を必要とすることから電池状態確認操作が煩雑である。
【０００５】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたもので、走行中でもまた電池を取り外して充電している場合でも容易確実に電池状態を確認できる電動車両の電池状態表示装置を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、充電式電池の電池状態を表示する電動車両の電池状態表示装置において、電池ボックスに上記充電式電池の電池状態を表示するボックス側表示装置を配設し、該ボックス側表示装置は、充電時には、表示ボタンを押さずとも上記充電式電池の充電率を常時表示し、走行中には、表示ボタンを押した時にのみ上記充電式電池の残容量を表示し、操向ハンドルもしくはその近傍に上記充電式電池の電池状態を表示する車体側表示装置を配設し、該車体側表示装置は、走行中には上記充電式電池の残容量を常時表示することを特徴としている。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１において、ボックス側表示装置は車体側表示装置より多段階に表示可能に構成されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、上記ボックス側表示装置は、ＬＥＤの点灯数により放電時には残存率を、充電時には充電率を表示するようになっており、かつ同じＬＥＤの点灯数に対して充電率設定値が残存率設定値より大きく設定されていることを特徴としている。
【０００９】
【発明の作用効果】
請求項１の発明では、電池ボックスに、充電時には、表示ボタンを押さずとも上記充電式電池の充電率を常時表示し、走行中には、表示ボタンを押した時にのみ上記充電式電池の残容量を表示するボックス側表示装置を設けるとともに、操向ハンドルもしくはその近傍に走行中には上記充電式電池の残容量を常時表示する車体側表示装置を設けたので、ボックス側表示装置により、充電時にはボタン操作をすることなく充電の進行度合いを確実に判断でき、また走行中には車体側表示装置により現時点での残容量を常時容易に確認できる。さらに、ボックス側表示位置では、走行中には押しボタンを押さない限り残容量を表示しないので、節電効果が得られる。
【００１０】
請求項２の発明では、ボックス側表示装置を車体側表示装置より多段階表示可能としたので、ボックス側表示装置により、上記車載状態での充電時，非車載状態での充電時において充電の進行度合いをより一層きめ細かに精度良く判断できる。一方、車体側表示装置は、表示段階数を少なくしている分、小型化することができ、操向ハンドル部分にも無理なく配設でき、走行中に現時点での大まかな残存容量を容易に確認できる。
【００１１】
請求項３の発明では、上記ボックス側表示装置を、残存率を表示する場合と充電率を表示する場合とで同じＬＥＤの点灯数に対して充電率設定値が残存率設定値より大きくなるように構成したので、つまり例えば、全てのＬＥＤが点灯している場合及び１個のＬＥＤが消えている場合、残存率設定値はそれぞれ１００〜８０％，〜６５％であるのに対し、充電率設定値はそれぞれ１００〜９０％，〜８０％としたので、これにより確実な充電を促進できる。 即ち、充電率設定値を残存率設定値と同じく１００〜８０％，〜６５％とした場合、８０％程度の充電で全てのＬＥＤが点灯することとから、使用者が満充電されたと判断して充電を停止する可能性があり、極端な場合には６５％程度で充電を停止する恐れがある。しかし、充電率設定値を１００〜９０％，〜８０％とした場合には、９０％の充電を、極端な場合でも８０％の充電を確保できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１ないし図７は、本発明の一実施形態による電動車両の電池状態表示装置を説明するための図であり、図１は上記表示装置を備えた電動車両としての電動補助自転車の側面図、図２は上記表示装置を有する電源装置のブロック構成図、図３はボックス側表示装置の表示パネルを示す模式図、図４は上記ボックス側表示装置の残存率表示モードを説明するための図、図５は上記ボックス側表示装置の充電率表示モードを説明するための図、図６は車体側表示装置の表示パネルを示す模式図、図７は上記ボックス側，車体側表示装置の表示内容を示す模式図である。
【００１３】
図において、１は本実施形態表示装置を備えた電動補助自転車であり、これの車体フレーム２はヘッドパイプ３と、該ヘッドパイプ３から車体後方斜め下方に延びるダウンチューブ４と、該ダウンチューブ４の後端から上方に略起立して延びるシートチューブ５と、上記ダウンチューブ４の後端から後方に略水平に延びる左, 右一対のチェーンステー６と、該両チェーンステー６の後端部と上記シートチューブ５の上端部とを結合する左, 右一対のシートステー７と、上記ヘッドパイプ３とシートチューブ５とを接続する水平チューブ１１とを備えている。
【００１４】
上記ヘッドパイプ３にはフロントフォーク８が左右に回動可能に枢支されている。該フロントフォーク８の下端には前輪９が軸支されており、上端には操向ハンドル１０が固着されている。また上記シートチューブ５の上端にはサドル１２が装着されている。さらに上記チェーンステー６の後端には後輪（車輪）１３が軸支されている。
【００１５】
上記車体フレーム２の下端部には、クランク軸１６の両端突出部に取り付けられたクランクアーム１６ａを介してペダル１６ｂに入力されたペダル踏力（人力）と、内蔵する電動モータ１７からの人力の大きさに比例した補助動力との合力を出力するパワーユニット１５が搭載されている。すなわちペダル踏力の大きさがモータ駆動指令２８となる。このパワーユニット１５からの出力はチェーン３０を介して上記後輪１３に伝達される。
【００１６】
なお、本実施形態自転車１は外部からモータ駆動指令２８を入力するための自走レバー１４をも備えており、該自走レバー１４を操作することにより、ペダル１６ｂに入力することなく電動モータ１７からの動力のみで走行することも可能となっている。
【００１７】
また上記電動モータ１７等の電源となる電池ボックス１００は上記シートチューブ５の後面に沿うように、かつ左，右のシートステー７，７に挟まれるように車体に対して着脱自在に配設されている。上記電池ボックス１００は、多数の単電池１０１を直列に接続してなる充電式電池１０２を収納しており、また上記電池１０２の温度を検出する温度センサ１０３と、該電池１０２の電流値を測定する電流計１０４とを備えている。さらにまた、上記電池ボックス１００は、上記電池１０２の管理等を行なう電池管理装置１０５を備えている。
【００１８】
また、上記電池ボックス１００は、車載時にはコネクタ１０７, １０８によりモータ駆動回路２２と接続され、またコネクタ１１０, １１１により上記電動補助自転車１の走行制御を行なう走行制御部１０９と通信Ｉ／Ｆ１２０ａ，１２０ｂを介して接続されている。
【００１９】
一方、上記電池ボックス１００は、充電時には、車体から取り外された状態で、あるいは車載状態のままでコネクタ１１３, １１４により非車載で全く独立に構成された充電装置１１２の出力側と接続され、またコネクタ１１５, １１６により上記充電装置１１２に通信Ｉ／Ｆ１２７，１２０ｃを介して接続される。
【００２０】
図１において、１００ａは電池ボックス１００に設けられた充電口であり、ここに上記コネクタ１１３，１１４，１１５，１１６の電池ケース側端子が配置される。また１２１は充電装置１１２の充電プラグであり、この中に上記コネクタ１１３〜１１６の充電装置側端子が配置されており、上記充電口１００ａに差し込み自在となっている。上記電池ボックス１００と充電装置１１２とで本実施形態における電源システム２１が構成される。なお、上記コネクタ１０７，１０８と１１３，１１４、及びコネクタ１１０，１１１と１１５，１１６は共通にしても良い。
【００２１】
上記電池管理装置１０５は、上記温度センサ１０３からの電池温度データＴと、電流計１０４からの電流値データＩと、電池１０２の電圧データＶとが入力され、上記充電式電池１０２のリフレッシュ放電の制御等を行なう電池管理・制御部１１７と所定のデータを記憶するＥＥＰＲＯＭ１０６を備えており、また、該電池管理・制御部１１７からの信号に基づいて、表示を必要とする時に表示ボタン１１８を押すことにより電池残存容量やリフレッシュお知らせ情報が表示される表示装置（表示手段）１１９と、上記充電装置１１２との通信を行なう通信Ｉ／Ｆ１２０ｃとを備えている。なお、上記表示装置１１９は、速度メータ等が設置される車両側の表示パネル部分に設けても良い。
【００２２】
なお、上記ＥＥＰＲＯＭ１０６には、上記所定のデータとして、初期もしくは先回のリフレッシュ放電からの充電回数，放電回数，充放電サイクル数や、上記電池１０２の電池実力容量，放電時の放電容量や、リフレッシュ放電必要の表示後のリフレッシュ放電の実施の有無等が記憶される。
【００２３】
ここで、上記電池管理・制御部１１７は、上記充電式電池１０２の残存容量の実力容量や初期容量に対する割合である相対残存率や絶対残存率を演算する残存率演算手段として機能し、また上記演算された残存率，及び後述する充電率の何れかを上記表示装置１１９に表示させる表示制御手段として機能する。
【００２４】
上記電池管理・制御部１１７には、これからの信号や表示ボタン１３８に基づいて上記残存率が３秒間だけ表示され、又充電時には表示ボタン１３８を押さずとも常時充電率が表示されるボックス側表示装置１１９が接続されている。図３に示すように、上記ボックス側表示装置１１９の表示パネルは、７個のＬＥＤ１４０ａ〜１４０ｇからなる残存率，充電率等の表示部１１９ａと、１個のＬＥＤ１４０ｈからなるお知らせ表示部１１９ｂとを備えている。
【００２５】
図４，図５に示すように、上記ＬＥＤ１４０ａ〜１４０ｇは、電池１０２の残存率又は充電率を表示し、また上記ＬＥＤ１４０ｈは、電池交換が必要であること又はリフレッシュ放電が必要であることを表示する。
【００２６】
ここで上記充電式電池１０２の実力容量（メモリ効果，経年変化等を考慮した状態で満充電したときの最大容量）を例えば４．５ＡＨとすれば、相対残存率とは、上記充電式電池１０２の現時点での残存容量（例えば４ＡＨ）の上記４．５ＡＨに対する割合（約８９％）を意味する。
【００２７】
また充電率とは、充電中における充電済容量の上記初期容量又は実力容量に対する割合であり、実力容量が例えば４．５ＡＨである場合、現時点での充電済容量が３ＡＨであれば約６７％ということになる。
【００２８】
また上記表示パネルの一端部には表示スイッチ１３８が配設されており、該スイッチ１３８の押圧時間に応じて図４，及びその他の表示モードとなる。例えば上記押しボタンスイッチ１３８を極短時間押して離すと上記相対残存率を３秒間だけ示す相対残存率表示モード（図４）となり、そのまま押し続けて５秒経過すると上記絶対残存率を示す絶対表示モード（図５）に変わり、手を離すと１０秒絶対表示が行われる。手を離さずに押し続けると絶対率表示が５秒行われた後、充放電サイクル回数表示モード（図７）に変わり、手を離すと表示は停止される。また充電中は、押しボタンスイッチ１３８を押圧するしないに係わらず充電率を示す充電率表示モード（図５）となり、常時表示されている。なお、図４における操作マーク１３９は上記スイッチ１３８が押されたことをそれぞれ示している。
【００２９】
上記充電装置１１２には、コンセントに接続されると、交流電源を該充電装置１１２に供給するプラグ１２３が設けられている。この充電装置１１２は、上記プラグ１２３から供給された交流電源を直流に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ１２４と、該コンバータ１２４の出力の電圧値, 電流値を計測する電圧計１２５, 電流計１２６と、上記充電式電池１０２のリフレッシュ放電を行なう放電器（放電手段）１３５と、上記電圧計１２５, 電流計１２６からの計測値や上記通信Ｉ／Ｆ１２７からの所定の信号等が入力される充電／放電制御部１２８とを備えている。
【００３０】
また、上記充電装置１１２は、この充電装置１１２と上記電池ケース１００とが接続されていることを示す接続信号を、上記充電／放電制御部１２８に出力する電池接続検知部１２９を備えている。
【００３１】
さらにまた、上記充電装置１１２には、後述する表示装置１３３にリフレッシュ放電が必要な旨が表示されている場合に、ユーザーが押すことによって上記充電／放電制御部１２８にリフレッシュ放電指示信号を出力するリフレッシュスイッチ１３１が設けられている。なお、リフレッシュスイッチを図２に符号１３７で示すように電池ケース１００側にも設けてもよい。
【００３２】
上記ＡＣ／ＤＣコンバータ１２４の出力は出力制御部１３２を介して上記充電／放電制御部１２８により制御される。また、上記表示装置（表示手段）１３３や上記放電器１３５は上記充電／放電制御部（放電制御手段）１２８により制御される。表示装置１３３には、充電待機中，充電中，充電完了，充電停止，リフレッシュお知らせ，リフレッシュ中，リフレッシュ終了等の情報が表示される。このうちリフレッシュお知らせを電池ケース１００側の表示装置１１９にも同時に表示させてもよい。
【００３３】
そして本実施形態の電動補助自転車１の操向ハンドル１０部分には車体側表示装置１４１が配設されている。この車体側表示装置１４１の表示パネル１４１ａには、図６に示すように、３つのＬＥＤ１４２ａ〜１４２ｃと、１つの表示ボタン１４３を備えており、該車体側表示装置１４１は上記電池管理・制御部１１７に接続されている。この電池管理・制御部１１７は、上記充電式電池１０２の残存容量の実力容量に対する割合である残存率を演算し、該演算した残存率を上記車体側表示装置１４１に常時（メインＳＷＯＮのとき）表示させる表示制御手段として機能する。
【００３４】
以下本実施形態表示装置における動作及び作用効果を説明する。
本実施形態では、ボックス側表示装置１１９と車体側表示装置１４１とを備えており、図７に示すように、ボックス側表示装置１１９では、バッテリ残存率あるいはバッテリ充電率を１００％から０％までを九段階に分けてきめ細かく表示するのに対し、車体側表示装置１４１では、五段階に分けて表示するようにしている。
【００３５】
まず、ボックス側表示装置１１９は、通常走行時には、図４に示す相対残存率表示モードとなっている。そしてこのボックス側表示装置１１９のＬＥＤ１４０ａ・・・１４０ｇは、その点灯数により残存率が、１００〜８０％・・・２５〜１５％であることを示している。なお、ＬＥＤ１４０ｇは、残存率が１５％未満になると点滅開始し、さらに減少すると点滅ピッチが早くなる。
【００３６】
上記残存率表示モードにおいて、上記表示ボタン１３８を押圧していない状態では上記ＬＥＤは何れも点灯も点滅もしない（図４（ａ））。上記表示ボタン１３８を極短時間（１秒以下）押圧すると、電池管理・制御部１１７が相対残存率を求め、該残存率がボックス側表示装置１１９に表示される。
【００３７】
この場合、上記残存率が、例えば１００〜８０％であればＬＥＤ１４０ａ〜１４０ｇが全て点灯し、満充電状態であることが示され（図４（ｂ））、残存率が少ないほど点灯するＬＥＤの数が少なくなり、残存率が２５〜１５％であればＬＥＤ１４０ｇのみが点灯し、残存率が１５％未満になるとＬＥＤ１４０ｇが点滅し始め、残存率がさらに減少するほど点滅ピッチが早くなる（図４（ｃ））。このようにＬＥＤ１４０ｇの点滅により使用者は電池１０２の充電が必要なことを知ることとなる。
【００３８】
また上記電池管理・制御部１１７が、上記電池１０２の充放電サイクル回数が所定値以上となった場合、あるいは放電終止電圧までに実際に放電された電気容量が所定値以下となったことからリフレッシュ放電が必要と判断した場合には、ＬＥＤ１４０ｈの点滅によりリフレッシュ放電が必要である旨の表示が行われる（図４（ｄ））。さらにまた電池１０２が寿命により交換すべき時期になった場合にはＬＥＤ１４０ｈが点灯する（図４（ｅ））。
【００３９】
上記充電率表示モードでは上記表示ボタン１３８を押圧するしないに係わらず常時充電率が表示される。この場合、該充電率が、例えば１００〜９０％であればＬＥＤ１４０ａ〜１４０ｇが全て点灯し、満充電状態であることが示され（図５（ａ））、充電率が少ないほど点灯するＬＥＤの数が少ない。また充電率が２５〜１５％であればＬＥＤ１４０ｇのみが点灯し、充電率が１５％未満の場合はＬＥＤ１４０ｇが点滅し始め、該充電率がさらに少ないほど点滅速度が早くなる（図５（ｂ））。
【００４０】
また、上記電池１０２の充放電サイクル回数が所定値以上となった場合、あるいは実際の放電電気容量が所定値以下となった場合等には、ＬＥＤ１４０ｈの点滅によりリフレッシュ放電が必要である旨の表示が行われる（図５（ｃ））。さらにまた電池１０２が寿命により交換すべき時期になった場合にはＬＥＤ１４０ｈが点灯する（図５（ｄ））。
【００４１】
また上記車体側表示装置１４１では、メインスイッチをオンにすると、表示ボタン１４３を押さない限りＬＥＤ１４２ａ〜１４２ｃにより放電時にはバッテリ相対残存率が常時表示され、充電時には充電率が常時表示される。例えば相対残存率が１００〜６５％、６５〜３５％、３５〜１５％と低下していくと、ＬＥＤの点灯数が３個，２個，１個となり、残存率が１５％未満になるとＬＥＤ１４２ｃが点滅し始め、残存率がさらに減少するほど点滅ピッチが早くなる（図７）。なお、上記表示ボタン１４３を押した場合には、ボックス側表示装置と同様、その押し時間に応えて絶対残存率が表示され車載状態で充電する場合にはこの車体側表示装置１４１においても充電の進行度合いを確認できる。
【００４２】
このように本実施形態では、残存率及び充電率をきめ細かく表示するボックス側表示装置１１９を設けたので、車載状態での充電時にも非車載状態での充電時にも充電の進行度合いをきめ細かに精度良く判断できる。また走行においては残存容量がきめ細かく表示されるので、例えば走行停止時等に残存容量を確認することにより、残存容量をより高い精度で持って知ることができる。
【００４３】
また残存率を大まかに表示する車体側表示装置１４１を操向ハンドル１０部分に設け常時表示するようにしたので、走行中に現時点での大まかな残存容量を容易に確認できる。この場合、ＬＥＤを３個とボックス側に比較して少数にしたので、該車体側表示装置１４１を小型化でき、操向ハンドル部分に容易に配設できる。なお、車載状態での充電においてはこの車体側表示装置１４１においても充電率を確認することができる。
【００４４】
また、保守点検上必要なお知らせ情報、例えば充電が必要であることを示す充電情報、又はリフレッシュ放電が必要であることを示すリフレッシュ放電情報あるいは電池交換が必要であることを示す電池交換情報を知ることができる。
【００４５】
ここで本実施形態では、上記ＬＥＤ１４０ａ〜１４０ｇの表す％を、表示モードに応じて異なる値としている。例えばＬＥＤ１４０ａ，１４０ｂは、残存率表示モードではそれぞれ１００〜８０％，〜６５％であるのに対し、充電率表示モードではそれぞれ１００〜９０％，〜８０％としている。これはより確実な充電が行われるようにするためである。即ち、充電率表示モードにおいても１００〜８０％，〜６５％とした場合、８０％程度の充電で全てのＬＥＤが点灯することとなり、使用者が満充電されたと判断して充電を停止する可能性があり、極端な場合には６５％程度で充電を停止する恐れがあるが、本実施形態のように設定することにより９０％の充電を、極端な場合でも８０％の充電を確保できる。
【００４６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による電池状態表示装置を備えた電動補助自転車の側面図である。
【図２】上記表示装置を有する電源装置のブロック構成図である。
【図３】ボックス側表示装置の表示パネルを示す模式図である。
【図４】上記ボックス側表示装置の残存率表示モードを説明するための図である。
【図５】上記ボックス側表示装置の充電率表示モードを説明するための図である。
【図６】車体側表示装置の表示パネルを示す模式図である。
【図７】上記ボックス側，車体側表示装置の表示内容を示す模式図である。
【符号の説明】
１ 電動補助自転車
１０ 操向ハンドル
１００ 電池ボックス
１０２ 充電式電池
１１９ ボックス側表示装置
１４１ 車体側表示装置[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a battery state display device for an electric vehicle that displays a battery state such as a current capacity (remaining capacity) of a rechargeable battery.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, some electric vehicles equipped with a rechargeable battery include a battery state display device that can estimate a travelable distance by displaying the remaining capacity of the battery and check a charged state. This battery status display device can be displayed on the battery box so that it can be displayed during driving and can be displayed both when in-vehicle charging is performed while the battery is mounted on the vehicle and when it is removed from the vehicle. It is often arranged.
[0003]
In some cases, a display device is provided only near the steering wheel for the purpose of allowing the rider to check the remaining battery capacity during traveling and to check the battery capacity during in-vehicle charging.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the display device is provided only near the steering wheel, it is possible to check the remaining battery capacity while driving and to check the battery capacity during in-vehicle charging, but it is not possible to check the battery capacity when charging by removing the battery from the vehicle body. . On the other hand, when the display device is disposed on the battery box side and the battery box is mounted under the saddle, the remaining battery capacity cannot be confirmed during traveling. Even when the battery box is mounted in the vicinity of the forehead or the like, the battery state confirmation operation is complicated because a switch operation while traveling is required for confirmation during traveling.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and it is an object of the present invention to provide a battery state display device for an electric vehicle that can easily and surely check the battery state even during traveling and when the battery is removed and charged. It is said.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a battery state display device for an electric vehicle that displays a battery state of a rechargeable battery, wherein a box side display device that displays the battery state of the rechargeable battery is disposed in a battery box, The display device always displays the charge rate of the rechargeable battery during charging without pressing the display button, and displays the remaining capacity of the rechargeable battery only when the display button is pressed during driving. A vehicle body side display device that displays the battery state of the rechargeable battery is disposed at or near the handle, and the vehicle body side display device always displays the remaining capacity of the rechargeable battery during traveling. Yes.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the box-side display device is configured to be capable of displaying in more stages than the vehicle body-side display device.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the box-side display device is configured to display a remaining rate at the time of discharging and a charging rate at the time of charging according to the number of lighting of the LED, and the same LED is lit. The charging rate set value is set larger than the remaining rate set value with respect to the number.
[0009]
[Effects of the invention]
According to the first aspect of the present invention, the charging rate of the rechargeable battery is always displayed on the battery box without charging the display button when charging, and the rechargeable battery remains only when the display button is pressed during driving. A box-side display device that displays the capacity and a vehicle-body-side display device that always displays the remaining capacity of the rechargeable battery while traveling at or near the steering handle are provided. when it can reliably determine the progress of charge without the button operation, also during traveling can always easily check the remaining capacity of the moment by the vehicle body-side display device. Furthermore, at the box side display position, the remaining capacity is not displayed unless the push button is pressed during traveling, so that a power saving effect can be obtained.
[0010]
In the invention of claim 2, since the box-side display device can display multiple levels from the vehicle-body-side display device, the box-side display device makes progress of charging during charging in the above-mentioned in-vehicle state and charging in the non-in-vehicle state. The degree can be determined more finely and accurately. On the other hand, the vehicle body side display device can be reduced in size as the number of display steps is reduced, and can be easily disposed on the steering handle portion, so that the rough remaining capacity at the present time can be easily obtained during traveling. I can confirm.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, the box-side display device is configured such that the charge rate set value is larger than the remaining rate set value for the same number of LED lightings when displaying the remaining rate and when displaying the charging rate. In other words, for example, when all the LEDs are turned on and when one LED is turned off, the remaining rate setting values are 100 to 80% and -65%, respectively, while the charging rate is Since the set values are 100 to 90% and -80%, respectively, reliable charging can be promoted. In other words, if the charging rate set value is set to 100 to 80% and to 65% as with the remaining rate setting value, it is determined that the user is fully charged because all the LEDs are turned on with about 80% charging. There is a possibility of stopping the charging, and in an extreme case, the charging may be stopped at about 65%. However, when the charging rate set value is set to 100 to 90% and ˜80%, it is possible to ensure 90% charging and 80% charging even in an extreme case.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1 to 7 are views for explaining a battery state display device for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a side view of a battery-assisted bicycle as an electric vehicle including the display device. 2 is a block diagram of a power supply device having the display device, FIG. 3 is a schematic diagram showing a display panel of the box side display device, and FIG. 4 is a diagram for explaining a remaining rate display mode of the box side display device. FIG. 5 is a diagram for explaining the charging rate display mode of the box side display device, FIG. 6 is a schematic diagram showing a display panel of the vehicle body side display device, and FIG. 7 shows the display contents of the box side and vehicle body side display devices. It is a schematic diagram shown.
[0013]
In the figure, reference numeral 1 denotes a battery-assisted bicycle provided with the display device of this embodiment. A vehicle body frame 2 of the vehicle body frame 2 includes a head pipe 3, a down tube 4 extending obliquely downward and rearward of the vehicle body from the head pipe 3, and the down tube 4 A seat tube 5 extending substantially upright from the rear end thereof; a pair of left and right chain stays 6 extending substantially horizontally rearward from the rear end of the down tube 4; and rear end portions of both chain stays 6; A pair of left and right seat stays 7 that join the upper end of the seat tube 5 and a horizontal tube 11 that connects the head pipe 3 and the seat tube 5 are provided.
[0014]
A front fork 8 is pivotally supported on the head pipe 3 so as to be rotatable left and right. A front wheel 9 is pivotally supported at the lower end of the front fork 8, and a steering handle 10 is fixed to the upper end. A saddle 12 is mounted on the upper end of the seat tube 5. Further, a rear wheel (wheel) 13 is pivotally supported at the rear end of the chain stay 6.
[0015]
At the lower end of the vehicle body frame 2, the pedal depression force (human power) input to the pedal 16 b via the crank arm 16 a attached to the protruding portions at both ends of the crankshaft 16 and the large amount of human power from the built-in electric motor 17. A power unit 15 that outputs a resultant force with auxiliary power proportional to the height is mounted. That is, the magnitude of the pedal effort is the motor drive command 28. The output from the power unit 15 is transmitted to the rear wheel 13 through the chain 30.
[0016]
The bicycle 1 of the present embodiment also includes a self-propelled lever 14 for inputting a motor drive command 28 from the outside. By operating the self-propelled lever 14, the electric motor 17 is not input to the pedal 16b. It is also possible to run with only the power from.
[0017]
The battery box 100 serving as a power source for the electric motor 17 and the like is detachably attached to the vehicle body along the rear surface of the seat tube 5 and sandwiched between the left and right seat stays 7 and 7. ing. The battery box 100 houses a rechargeable battery 102 in which a large number of single cells 101 are connected in series, a temperature sensor 103 for detecting the temperature of the battery 102, and a current value of the battery 102 is measured. And an ammeter 104. Furthermore, the battery box 100 includes a battery management device 105 that manages the battery 102 and the like.
[0018]
The battery box 100 is connected to the motor drive circuit 22 through connectors 107 and 108 when mounted on a vehicle, and is connected to a travel control unit 109 that controls travel of the battery-assisted bicycle 1 through connectors 110 and 111 and communication I / Fs 120a and 120b. Connected through.
[0019]
On the other hand, when charging, the battery box 100 is connected to the output side of the charging device 112 that is completely detached from the vehicle by the connectors 113 and 114 in a state of being removed from the vehicle body or in a vehicle-mounted state. Connectors 115 and 116 are connected to the charging device 112 via communication I / F 127 and 120c.
[0020]
In FIG. 1, reference numeral 100a denotes a charging port provided in the battery box 100, where the battery case side terminals of the connectors 113, 114, 115, 116 are arranged. Reference numeral 121 denotes a charging plug of the charging device 112, in which charging device side terminals of the connectors 113 to 116 are disposed, and can be freely inserted into the charging port 100a. The battery box 100 and the charging device 112 constitute the power supply system 21 in the present embodiment. The connectors 107, 108 and 113, 114 and the connectors 110, 111, 115 and 116 may be common.
[0021]
The battery management device 105 receives battery temperature data T from the temperature sensor 103, current value data I from the ammeter 104, and voltage data V of the battery 102, and performs refresh discharge of the rechargeable battery 102. A battery management / control unit 117 for performing control and the like and an EEPROM 106 for storing predetermined data are provided, and a display button 118 is pressed when display is required based on a signal from the battery management / control unit 117. Accordingly, a display device (display means) 119 for displaying the remaining battery capacity and refresh notification information, and a communication I / F 120c for performing communication with the charging device 112 are provided. In addition, you may provide the said display apparatus 119 in the display panel part by the side of the vehicle in which a speedometer etc. are installed.
[0022]
In the EEPROM 106, as the predetermined data, the number of charges from the initial or previous refresh discharge, the number of discharges, the number of charge / discharge cycles, the battery capacity of the battery 102, the discharge capacity at the time of discharge, the refresh The presence / absence of the refresh discharge after the display indicating the necessity of discharge is stored.
[0023]
Here, the battery management / control unit 117 functions as a remaining rate calculating means for calculating a relative remaining rate or an absolute remaining rate, which is a ratio of the remaining capacity of the rechargeable battery 102 to the actual capacity or the initial capacity, and It functions as display control means for causing the display device 119 to display either the calculated remaining rate or a charging rate described later.
[0024]
The battery management / control unit 117 displays the remaining rate for only 3 seconds based on the signal and the display button 138, and displays the charge rate at all times without pressing the display button 138 during charging. A device 119 is connected. As shown in FIG. 3, the display panel of the box-side display device 119 includes a display unit 119a including a remaining rate and a charging rate including seven LEDs 140a to 140g, and a notification display unit 119b including one LED 140h. I have.
[0025]
As shown in FIGS. 4 and 5, the LEDs 140 a to 140 g indicate the remaining rate or the charging rate of the battery 102, and the LED 140 h indicates that the battery needs to be replaced or a refresh discharge is necessary. To do.
[0026]
Here, if the actual capacity of the rechargeable battery 102 (the maximum capacity when fully charged in consideration of the memory effect, secular change, etc.) is 4.5 AH, for example, the relative remaining rate is the rechargeable battery 102. The ratio (about 89%) of the remaining capacity (for example, 4 AH) at the present time to 4.5 AH.
[0027]
The charging rate is a ratio of the charged capacity during charging to the initial capacity or the actual capacity. When the actual capacity is, for example, 4.5 AH, about 67% if the current charged capacity is 3 AH. It will be.
[0028]
Further, a display switch 138 is disposed at one end of the display panel, and the display mode shown in FIG. 4 and other modes is set according to the pressing time of the switch 138. For example, when the push button switch 138 is pressed for a very short time and released, the relative remaining rate display mode (FIG. 4) showing the relative remaining rate for only 3 seconds is entered. Instead of (FIG. 5), absolute display is performed for 10 seconds when the hand is released. If you keep pressing it without releasing your hand, the absolute rate is displayed for 5 seconds, and then the mode is changed to the charge / discharge cycle number display mode (FIG. 7). Further, during charging, the charging rate display mode (FIG. 5) showing the charging rate is set regardless of whether the push button switch 138 is pressed, and is always displayed. Note that the operation mark 139 in FIG. 4 indicates that the switch 138 has been pressed.
[0029]
The charging device 112 is provided with a plug 123 that supplies AC power to the charging device 112 when connected to an outlet. The charging device 112 includes an AC / DC converter 124 that converts the AC power supplied from the plug 123 into a direct current, a voltmeter 125 that measures a voltage value and a current value of the output of the converter 124, an ammeter 126, Charger / discharger 135 that performs a refresh discharge of the rechargeable battery 102, and a measured value from the voltmeter 125 and ammeter 126, a predetermined signal from the communication I / F 127, and the like are input. And a control unit 128.
[0030]
The charging device 112 includes a battery connection detection unit 129 that outputs a connection signal indicating that the charging device 112 and the battery case 100 are connected to the charging / discharging control unit 128.
[0031]
Furthermore, when the display device 133 described later indicates that a refresh discharge is necessary, the charging device 112 outputs a refresh discharge instruction signal to the charge / discharge control unit 128 when pressed by the user. A refresh switch 131 is provided. A refresh switch may also be provided on the battery case 100 side as indicated by reference numeral 137 in FIG.
[0032]
The output of the AC / DC converter 124 is controlled by the charge / discharge control unit 128 via the output control unit 132. The display device (display unit) 133 and the discharger 135 are controlled by the charge / discharge control unit (discharge control unit) 128. The display device 133 displays information such as waiting for charging, charging, charging completion, charging stop, refresh notification, refreshing, refresh end, and the like. Of these, the refresh notification may be displayed on the display device 119 on the battery case 100 side at the same time.
[0033]
A vehicle body side display device 141 is disposed on the steering handle 10 portion of the battery-assisted bicycle 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 6, the display panel 141a of the vehicle body side display device 141 includes three LEDs 142a to 142c and one display button 143. The vehicle body side display device 141 includes the battery management / control unit. 117 is connected. The battery management / control unit 117 calculates a remaining rate, which is a ratio of the remaining capacity of the rechargeable battery 102 to the actual capacity, and always outputs the calculated remaining rate to the vehicle body side display device 141 (when main SWON is set). It functions as a display control means for displaying.
[0034]
Hereinafter, operations and effects of the display device of this embodiment will be described.
In this embodiment, a box-side display device 119 and a vehicle body-side display device 141 are provided. As shown in FIG. 7, the box-side display device 119 has a battery remaining rate or a battery charge rate from 100% to 0%. Is divided into nine stages and displayed finely, while the vehicle body side display device 141 displays the display in five stages.
[0035]
First, the box-side display device 119 is in the relative remaining rate display mode shown in FIG. 4 during normal running. And LED140a ... 140g of this box side display device 119 has shown that a residual rate is 100-80% ... 25-15% by the lighting number. The LED 140g starts blinking when the remaining rate is less than 15%, and when it further decreases, the blinking pitch becomes faster.
[0036]
In the remaining rate display mode, when the display button 138 is not pressed, none of the LEDs is lit or flashing (FIG. 4A). When the display button 138 is pressed for an extremely short time (1 second or less), the battery management / control unit 117 calculates the relative remaining rate, and the remaining rate is displayed on the box-side display device 119.
[0037]
In this case, if the remaining rate is, for example, 100 to 80%, all of the LEDs 140a to 140g are turned on, indicating that the LED is fully charged (FIG. 4B). When the number is reduced and the remaining rate is 25 to 15%, only the LED 140g is lit, and when the remaining rate is less than 15%, the LED 140g starts to flash, and the flashing pitch becomes faster as the remaining rate further decreases (FIG. 4). (C)). In this way, the user knows that the battery 102 needs to be charged by the blinking of the LED 140g.
[0038]
In addition, the battery management / control unit 117 refreshes when the number of charge / discharge cycles of the battery 102 is equal to or greater than a predetermined value, or because the electric capacity actually discharged before the end-of-discharge voltage is equal to or less than the predetermined value. When it is determined that the discharge is necessary, the LED 140h blinks to indicate that the refresh discharge is necessary (FIG. 4 (d)). Furthermore, when it is time to replace the battery 102 due to its life, the LED 140h is turned on (FIG. 4 (e)).
[0039]
In the charge rate display mode, the charge rate is always displayed regardless of whether the display button 138 is pressed. In this case, if the charging rate is, for example, 100 to 90%, all the LEDs 140a to 140g are turned on, indicating that the state is fully charged (FIG. 5 (a)). The number is small. Further, if the charging rate is 25 to 15%, only the LED 140g is turned on, and if the charging rate is less than 15%, the LED 140g starts to flash, and the flashing speed becomes faster as the charging rate is further reduced (FIG. 5B). ).
[0040]
Further, when the number of charge / discharge cycles of the battery 102 exceeds a predetermined value, or when the actual discharge electric capacity falls below a predetermined value, an indication that refresh discharge is necessary by blinking the LED 140h. Is performed (FIG. 5C). Furthermore, when it is time to replace the battery 102 due to its life, the LED 140h is turned on (FIG. 5 (d)).
[0041]
Further, in the vehicle body-side display device 141, turning on the main switch, the battery relative remaining ratio at the time of discharge by LED142a~142c unless you press display button 143 is displayed at all times, at the time of charging the charging rate is displayed at all times. For example, when the relative remaining rate decreases to 100 to 65%, 65 to 35%, 35 to 15%, the number of LED lighting becomes 3, 2, or 1, and when the remaining rate becomes less than 15%, the LED 142c. Starts flashing, and the flashing pitch becomes faster as the remaining rate further decreases (FIG. 7). When the display button 143 is pressed, as in the case of the box-side display device, the absolute remaining rate is displayed in response to the pressing time. You can check the degree of progress.
[0042]
As described above, in the present embodiment, the box-side display device 119 that finely displays the remaining rate and the charging rate is provided, so that the degree of progress of charging can be accurately measured both when charging in the vehicle state and when charging in the non-vehicle state. Can judge well. Further, since the remaining capacity is displayed finely during traveling, the remaining capacity can be known with higher accuracy by checking the remaining capacity when the traveling is stopped, for example.
[0043]
In addition, since the vehicle body side display device 141 for roughly displaying the remaining rate is provided on the steering handle 10 so as to always display it, it is possible to easily check the rough remaining capacity at the present time during traveling. In this case, since the number of LEDs is reduced to three compared to the box side, the vehicle body side display device 141 can be reduced in size and can be easily disposed on the steering handle portion. It should be noted that the charging rate can be confirmed also in the vehicle body side display device 141 in the charging in the in-vehicle state.
[0044]
Also, notification information necessary for maintenance and inspection, for example, charging information indicating that charging is required, refreshing discharge information indicating that refresh discharge is required, or battery replacement information indicating that battery replacement is required be able to.
[0045]
Here, in this embodiment, the% represented by the LEDs 140a to 140g has different values depending on the display mode. For example, the LEDs 140a and 140b are 100 to 80% and ˜65%, respectively, in the remaining rate display mode, whereas they are 100 to 90% and ˜80%, respectively, in the charge rate display mode. This is for more reliable charging. In other words, if the charging rate display mode is set to 100 to 80% and to 65%, all the LEDs are turned on with about 80% charging, and it is possible to stop charging by judging that the user is fully charged. In extreme cases, charging may stop at about 65%, but by setting as in the present embodiment, it is possible to ensure 90% charging and 80% charging even in extreme cases.
[0046]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a battery-assisted bicycle including a battery status display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block configuration diagram of a power supply device having the display device.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a display panel of a box-side display device.
FIG. 4 is a diagram for explaining a remaining rate display mode of the box-side display device.
FIG. 5 is a diagram for explaining a charging rate display mode of the box-side display device.
FIG. 6 is a schematic view showing a display panel of a vehicle body side display device.
FIG. 7 is a schematic diagram showing display contents of the box side and vehicle body side display devices.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric assist bicycle 10 Steering handle 100 Battery box 102 Rechargeable battery 119 Box side display device 141 Car body side display device

Claims (3)

充電式電池の電池状態を表示する電動車両の電池状態表示装置において、電池ボックスに上記充電式電池の電池状態を表示するボックス側表示装置を配設し、該ボックス側表示装置は、充電時には、表示ボタンを押さずとも上記充電式電池の充電率を常時表示し、走行中には、表示ボタンを押した時にのみ上記充電式電池の残容量を表示し、操向ハンドルもしくはその近傍に上記充電式電池の電池状態を表示する車体側表示装置を配設し、該車体側表示装置は、走行中には上記充電式電池の残容量を常時表示することを特徴とする電動車両の電池状態表示装置。In a battery status display device for an electric vehicle that displays a battery status of a rechargeable battery, a box-side display device that displays a battery status of the rechargeable battery is disposed in a battery box , and the box-side display device is The charging rate of the rechargeable battery is always displayed without pressing the display button, and during driving, the remaining capacity of the rechargeable battery is displayed only when the display button is pressed, and the charge is displayed on or near the steering handle. A vehicle body side display device for displaying the battery state of the rechargeable battery is provided, and the vehicle body side display device always displays the remaining capacity of the rechargeable battery during traveling. apparatus. 請求項１において、ボックス側表示装置は車体側表示装置より多段階に表示可能に構成されていることを特徴とする電動車両の電池状態表示装置。 2. The battery state display device for an electric vehicle according to claim 1, wherein the box-side display device is configured to be capable of displaying in multiple stages from the vehicle body-side display device. 請求項１又は２において、上記ボックス側表示装置は、ＬＥＤの点灯数により放電時には残存率を、充電時には充電率を表示するようになっており、かつ同じＬＥＤの点灯数に対して充電率設定値が残存率設定値より大きく設定されていることを特徴とする電動車両の電池状態表示装置。 3. The box-side display device according to claim 1, wherein the box-side display device is configured to display a remaining rate at the time of discharging and a charging rate at the time of charging according to the number of lighting LEDs, and to set the charging rate for the same number of lighting LEDs. A battery state display device for an electric vehicle, wherein the value is set to be larger than a remaining rate set value.
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