TWI298682B - Bicycle power source apparatus - Google Patents

Description

1298682 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明，是有關電源裝置，特別是，將電力供給至可 搭載於自行車的電氣設備品的自行車用電源裝置。 【先前技術】 在最近的自行車中，車燈以外也搭載有各種的電氣設 Φ 備品。例如，被稱作電動自行車的具有動力補助功能的自 行車中所搭載的電氣設備品，包含動力補助用的馬達或控 制馬達的控制裝置。且，具有電動變速功能的自行車中所 搭載的電氣設備品中，包含變速用的馬達元件或變速控制 裝置。這些的電源，是使用一次電池或二次電池，且在設 有發電花鼓的自行車中，使用作爲儲存發電花鼓的電力的 電源用的二次電池或電容器等的蓄電元件（例如，專利文 獻1參照）。 Φ 在將習知的蓄電元件作爲電源的電源裝置中，爲了抑 制電源電力的多餘消耗，具有內含微電腦的省電電路，當 停車中等的控制系統不進行控制時供遮斷朝電氣設備品的 電力的供給用。且，內含於省電電路的微電腦’在預定時 間未進行控制動作的話’由電力消耗少的省電模式進行控 制，也藉由省電模式抑制電源的電力消耗。在省電模式中 ，判斷出操作開關等的操作或速度訊號被輸入且不在停車 中時，就回復至通常的控制模式。 即使如上述降低電力消耗的策略，在省電模式中，省 -4- (2) 1298682 電電路部的控制部仍會有某程度的電力消耗。因此，停車 中等的控制系統停止時，電源的電力仍會消耗。如此電源 的電力被消耗的話，電源會過放電而有可能使電源的性能 劣化。特別是使用二次電池作爲電源的情況時，會因過放 電而容易使二次電池的性能很快劣化。 防止此過放電的技術，已知：包含電源電壓的預定時 間中的平均値及閾値的比較，若複數比較結果的任一超過 φ 基準値的話，就禁止朝馬達供電的技術（例如，專利文獻2 參照）、及二次電池的殘存容量是低於預定容量時，就停 止二次電池的放電，並將該狀況記憶於不揮發記憶體的技 術（例如，專利文獻3參照）。 在前者的習知技術中，具體上將由複數單電池構成的 二次電池作爲電源。而且，預定時間中的二次電池的平均 値、及二次電池瞬間電壓、及單電池的瞬間電壓的至少一 種到達預定的閾値時，就停止朝馬達供給電流，且二次電 •池的充電後的放電電流量、及朝二次電池的充電完成後的 行走距離的至少一種到達預定的閾値時，就停止朝馬達供 給電流。 在後者的習知技術中，停止馬達的電流後將放電停止 資訊記億於不揮發記憶體。而且，騎乘者切斷電源開關停 止控制部後打開電源開關再起動控制部時，讀出該資訊， 當放電停止資訊被讀出的情況中，維持放電停止狀態，其 以外的情況時爲放電可能的狀態。 [專利文獻1 ]日本特開2 0 0 3 - 0 1 1 8 7 9號公報 (3) 1298682 [專利文獻2]日本特開平8-251713號公報 [專利文獻3]日本特開平8-22773 1號公報 【發明內容】 (本發明所欲解決的課題） 防止過放電的前述先前技術中，無論那一種技術，爲 了防止過放電皆將停止放電的動作或讀出放電停止資訊並 φ 維持放電停止狀態的動作，以內含CPU的控制部由軟體 控制。因此，即使成爲過放電狀態而停止朝馬達供給電流 ，但只要控制部動作，因控制部的電力消耗會使過放電狀 態繼續。因此，可能無法有効防止因過放電所導致的電源 的劣化。 本發明的課題，是對於具有電源及控制部的自行車電 源裝置，可效果地抑制因過放電所導致的電源的劣化。 另一方面，爲了省電力也考慮藉由任何的手段遮斷朝 Φ控制部的電力來停止控制部。此情況，控制部因爲停止， 所以無法如省電模式藉由操作開關的操作或速度訊號再起 動控制部回復至通常的控制模式。因此，必需如後者的習 知技術設置專用的電源開關等連接電源及控制部將電力供 給至控制部進行再起動，使再起動操作成爲複雜。 本發明的別的課題，是在電源控制用的控制部的停止 中由簡單的操作就可以再起動控制部。 (用以解決課題的手段） -6 - (4) 1298682 本發明的自行車用電源裝置，是將電力供給至可搭載 於自行車的電氣設備品，具備：電源、及電源控制部、及 電源電壓偵知部、及第1電源開關、及第2電源開關；前 述電源控制部’可導通斷開控制前述電源；前述電源電壓 偵知部，可偵知前述電源的電壓；前述第1電源開關’當 導通（ON)狀態時將電力供給至前述電源控制部，當斷開 (Ο F F)狀態時遮斷朝前述電源控制部的電力供給’前述導 B通（ON)狀態時藉由前述電源控制部控制成斷開（OFF)狀態 ;前述第2電源開關，藉由被配置於前述電源及前述電氣 設備品之間的前述電源控制部進行導通斷開控制；前述電 源控制部，當偵知出前述電源電壓偵知部的電壓爲預定以 下的話，將前述第1電源開關控制成斷開（OFF)狀態。 在此電源裝置中，第1電源開關是位於導通（ON)狀態 且朝電源控制部供給來自電源的電力使電源控制部動作時 ，當偵知出電源電壓爲預定以下的電壓的話，電源控制部 φ是將第1電源開關控制成斷開（OFF)狀態。此結果，遮斷 從第1電源開關朝電源控制部的電力的供給，使電源供給 部的動作停止，由電源供給部所產生的電力消耗就不會產 生。由此，由電源控制部控制的第 2電源開關也斷開 (OFF)。在此，電源電壓下降至預定以下的話，因爲電力 無法供給至電源控制部，所以由省電模式動作的電源控制 部也不會消耗電力。因此，可以效果地抑制因過放電所導 致的電源的劣化。 發明2的自行車用電源裝置，是如發明1的裝置，前 (5) 1298682 述電氣設備品，是依據可裝設於前述自行車的操作開關的 操作而動作，前述第1電源開關，是與前述操作開關連接 且前述斷開（OFF)狀態時藉由前述操作開關的導通（ON)操 作而成爲前述導通（ON)狀態，前述電源控制部，當從前述 第1開關供給電力的話，導通（ON)前述第2電源開關。這 種情況，第1電源開關爲斷開（OFF)狀態，電源控制部停 止時導通（ON)操作操作開關的話，第1電源開關會成爲導 φ 通（ON)狀態。此結果，電源的電力供給至電源控制部，電 源控制部開始動作並導通（ON)第2電源開關。在此，因爲 藉由被稱爲操作開關的電氣設備品的操作所使用的硬體使 第1電源開關成爲導通（ON)狀態，所以只導通（ON)操作經 常使用的操作開關就可讓電力供給至電源控制部並導通 (ON)第2電源開關就可以將電力供給至電氣設備品。因此 ，即使爲了抑制電源的消耗而停止電源控制部，也不需設 置電源通斷（ΟΝ/OFF)用的專用的開關就可再起動電源控制 φ部將電力供給至電氣設備品。且，即使行走中因誤動作等 使第1電源開關成爲斷開（OFF)的狀態，也可藉由操作開 關的導通（ON)自動地成爲操作導通（ON)的狀態，可以將電 力供給至電源控制部及電氣設備品。因此，在電源控制用 的控制部的停止中可由簡單的操作再起動控制部。 發明3的自行車用電源裝置，是如發明1或是2的裝 置，進一步具備電流値偵知部，可偵知供給至前述電氣設 備品的電力的電流値，前述電源控制部，當偵知出前述電 流偵知部的電流値爲預定以上的話，將前述第1電源開關 -8- (11) 1298682 供給電力。且，在後撥鏈器26r中，透過電源裝置1 1連 接操作開關20a、20b。 多段齒輪25的鏈輪群，是從齒數最多的鏈輪依序齒 數減少，齒數最少的鏈輪是配置於最外側。又在第1圖中 ，爲了簡略化圖面而未正確顯示鏈輪群的枚數。 前輪6的花鼓式發電機1 0，是可裝設碟刹的制動器碟 片的花鼓，在內部具有可對應前輪6的旋轉而發電的交流 _發電機19(第3圖）。 電源裝置11，是如第1圖所示，裝設於車架體2的下 降管2a的途中。電源裝置1 1，是整流並儲存交流發電機 19(第3圖）的電力後，供給至後撥鏈器26r。第3圖，是 顯示電源裝置1 1的功能結構的方塊圖。在第3圖中，電 源裝置1 1，是具有：電源3 5、及導通斷開控制電源的電 源控制部3 6、及偵知電源3 5的電壓的電源電壓偵知部3 7 、及偵知被供給至後撥鏈器26r的電力的電流値的電流値 •偵知部38、及監視操作開關20a、20b的狀態的開關監視 部39、及與操作開關20a、20b及電源35連接並將電力供 給至電源控制部3 6用的第1電源開關4 0、及配置於電源 35及馬達元件30之間通斷（ΟΝ/OFF)供給至馬達元件30 的電力的第2電源開關4 1。且，電源裝置1 1，是被供給 來自交流發電機1 9的電力，將被供給的電力整流成直流 並充電至電源3 5用的整流部4 5、及從來自交流發電機1 9 的交流的脈衝輸出生成對應自行車的速度的速度訊號的速 度訊號生成部46。 -14- (12) 1298682 電源3 5，是例如鎳鎘電池、鋰離子電池等的充電可能 的二次電池。在電源3 5中，由整流部4 5所整流，儲存例 如1 2伏特的電力。電源控制部3 6，是例如由8位元的微 電腦所構成，在內部具有電源電壓偵知部3 7、電流値偵知 部3 8及開關監視部3 9。第1電源開關40，是配置於電源 35及電源控制部36之間且與兩者連接來取得導通（ON)狀 態及斷開(OFF)狀態。第1電源開關40，當導通（ON)狀態 • 時電力供給至電源控制部36，當斷開（OFF)狀態時遮斷朝 電源控制部的電力供給，導通（ON)狀態時藉由電源控制部 控制成斷開（OFF)狀態。且，第1電源開關40，是連接操 作開關20a、20b及電源35，斷開（OFF)狀態時藉由操作開 關20a、20b的任一的導通（ON)操作成爲導通（ON)狀態。 第2電源開關4 1，是被電源控制部3 6導通斷開控制。整 流部4 5，是將來自交流發電機1 9的交流電力例如半波整 流而變換成直流。速度訊號生成部46，是從交流發電機 • 1 9輸出且藉由對應車速的脈衝輸出的例如施密特觸發電路 等波形成形而生成速度訊號。 對於電源裝置U的槪略的電路結構參照第4圖說明 。又，在第4圖中，省略整流部45及速度訊號生成部46 的電路結構。 電源3 5的正極，是透過電源線與PW馬達元件3 0連 接，並且整批連接於開關元件23的操作開關20a、20b的 一端，電源3 5的負極，是透過接地線GND與馬達元件3 0 連接。操作開關20a、20b的另一端，是各別透過降檔訊 -15- (21) 1298682 (g)在前述實施例中，電氣設備品雖例示將電力供給至 後撥鏈器26ι•的馬達元件3〇的電源裝置，但是電源裝置 ’只要可將電力供給至搭載於由操作開關動作的前撥鏈器 或補助驅動力的補助驅動裝置的馬達元件等的自行車的電 氣設備品的話皆可以。 【圖式簡單說明】 [第1圖]採用本發明的一實施例的自行車的左側視圖 〇 [第2圖]其手把部的擴大立體圖。 [第3圖]顯示電源裝置的結構的方塊_。 [第4圖]顯示電源裝置的結構的電路圖。 [第5圖]顯示電源控制部的控制動作的—例的流程圖 φ【主要元件符號說明】 1 :車架 2 :車架體 2a :下降管 3 :前叉 4 :手把部 5 :驅動部 6 :前輪 7 ·後輪 -24- (23) (23)1298682 3 9 :開關監視部 4 0 :第1電源開關 4 1 :第2電源開關 4 5 :整流部 46 :速度訊號生成部 49 :托架

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Claims (1)

1. |298682 十、申請專利範圍 第95 1 0 1 62 1號專利申請案 ^_一— 一一-—一 --------； 中文申請專利範圍修正本年月 K修（更)正本丨 民國97 Γ—月一2Γ日1T正 1 · 一種自行車用電源裝置，是將電力供給至可搭載於 自行車的電氣設備品，具備：電源、及電源控制部、及電 源電壓偵知部、及第1電源開關、及第2電源開關；前述 電源控制部，可導通斷開控制前述電源；前述電源電壓偵 知部，可偵知前述電源的電壓；前述第1電源開關，當導 通（ON)狀態時將電力供給至前述電源控制部，當斷開 (OFF)狀態時遮斷朝前述電源控制部的電力供給，前述導 通（ON)狀態時藉由前述電源控制部控制成斷開（OFF)狀態 ;前述第2電源開關，藉由被配置於前述電源及前述電氣 設備品之間的前述電源控制部進行導通斷開控制；前述電 源控制部，當偵知出前述電源電壓偵知部的電壓爲預‘定以 下的話，將前述第1電源開關控制成斷開（OFF)狀態。 2.如申請專利範圍第1項的自行車用電源裝置，其中 ，前述電氣設備品，是依據可裝設於前述自行車的操作開 關的操作而動作，前述第1電源開關’是與前述操作開關 連接且前述斷開（OFF)狀態時藉由前述操作開關的導通 (ON)操作而成爲前述導通（ON)狀態，前述電源控制部，當 從前述第1開關供給電力的話’導通（0N)前述第2電源開 1298682 ί 3 .如申請專利範圍第1或2項的自行車用電源裝置， 其中，進一步具備電流値偵知部，可偵知供給至前述電氣 設備品的電力的電流値，前述電源控制部，當偵知出前述 電流偵知部的電流値爲預定以上的話，將前述第1電源開 關控制成斷開（OFF)狀態。 4.如申請專利範圍第3項的自行車用電源裝置，其中 ，前述電流偵知部，是被設在前述電源控制部內。 5 ·如申請專利範圍第1或2項的自行車用電源裝置， 其中，前述電源電壓偵知部，是被設在前述電源控制部內 〇 6. 如申請專利範圍第1或2項的自行車用電源裝置， 其中，前述電源是充放電可能的二次電池。 7. 如申請專利範圍第1或2項的自行車用電源裝置， 其中，在前述電源中進一步具備整流部，被供給來自依據 前述自行車的車輪的旋轉而發電的交流發電機的電力，並 將來自前述交流發電.機尚交流整流成直流並充電前t述電源 〇 8. 如申請專利範圍第1或2項的自行車用電源裝置， 其中，進一步具備速度訊號生成部，可生成依據前述自行 車的速度的速度訊號，前述電源控制部，是藉由來自前述 速度訊號生成部的輸出偵知出自行車是停止預定時間以上 的話，將前述第1電源開關控制成斷開（OFF)狀態。 9·如申請專利範圍第8項的自行車用電源裝置，其中 ’前述速度訊號生成部，是藉由來自前述交流發電機的電 -2- -1298682 力生成前述速度訊號。 1 0. —種自行車用電源裝置’是將電力供給至可搭載 於自行車的電氣設備品，具備：電源、及電源控制部、及 第1電源開關、及第2電源開關；前述電源控制部’可導 通斷開控制前述電源；前述第1電源開關’是連接前述操 作開關，當導通（ON)狀態時將電力供給至前述電源控制部 ，當斷開（OFF)狀態時遮斷朝前述電源控制部的電力供給 ，當前述斷開（OFF)狀態時藉由前述操作開關的導通（ON) 操作成爲前述導通（ON)狀態；前述第2電源開關，藉由配 置被於前述電源及前述電氣設備品之間的前述電源控制部 進行導通斷開控制；前述電源控制部，當從前述第1電源 開關供給電力的話，導通（ON)前述第2電源開關。 1 1 .如申請專利範圍第2或1 0項的自行車用電源裝置 ’其中，進一步具備開關監視部，可監視前述操作開關的 狀態’前述電源控制部，當前述操作開關是預定時間以上 未操作時，將前述第1電源開關控制成斷開（OFF)狀態。