TWI508887B

TWI508887B - 電池座

Info

Publication number: TWI508887B
Application number: TW099127900A
Authority: TW
Inventors: Droux Vincenz
Original assignee: Fairly Bike Mfg Co Ltd
Priority date: 2009-08-20
Filing date: 2010-08-20
Publication date: 2015-11-21
Also published as: CH701675A1; PL2287065T3; US20110042156A1; EP2581296A1; TW201124299A; EP2287065B1; ES2382515T1; US8651212B2; ES2382515T3; EP2287065A1; CH701675B1

Description

電池座

本發明係有關於一種電池座，及有關於一種用以容納電池座的電動自行車之車架之座椅管。此種電池座係組構成可從電動自行車之車架之座椅管中的管口插入及拉出。

電動自行車係具有額外的電動馬達、用以感測踩踏板參數的感測器、電動馬達之控制電子電路、及電池或蓄電池，而不同於一般的自行車。

電動馬達可以具體成為一個用以直接驅動前輪或後輪的輪轂馬達(wheel-hub motor)。在另一具體例中，電動馬達係經由一個齒輪機構以驅動諸車輪其中之一的鏈條或齒帶。三種不同設計，即，一個在前輪或後輪上的輪轂馬達、一個作為作用在腳踏板上的額外力量的曲柄軸馬達、或一個在拖曳器或推進式拖曳器上的電動馬達(外來的設計)，佔優勢地被用作為電動馬達之施力點。

用以感測踩踏板參數的感測器通常安裝在底部撐架(bottom bracket)，並監測例如在踩踏板期間之踩踏板頻率或騎乘者所施加的力，此力係作為腳踏板軸上之轉矩。

電動馬達之控制電子電路係依據騎乘者需求及所感測的踩踏板參數來控制該電動馬達之功率。基於此目的，提供了諸如無限可變的踩踏板力輔助手段、或期望的踩踏板力輔助手段(分成數個要與該等踩踏板參數一起被處理的下階梯段(stepped-down stages))之類的設定可能性(例如，旋轉手柄)，其中，電動馬達之功率受到控制。可整合另外的功能，例如，電池或蓄電池之電壓監測、溫度監測、電力監測、或馬達之旋轉速度監測。

下面將電池或蓄電池稱為蓄電池(accumulator)。已知，將蓄電池配置在座椅管與後輪(Flyer/Biketec)間、以U型形狀配置在該座椅管周圍、連同出入門配置在下方管(Thmus,Kalkhoff,KogaMyiata)中、整合成行李架(WattWorld)、整合成車架三角(Dolphin)、取代水壺(BionX)或裝載在自行車上之把手袋(handlebar pocket)中。例如，可從該自行車移除蓄電池，以便充電蓄電池。已知有以可移除方式固定蓄電池至電動自行車上之設置位置的托座裝置(holder devices)。因此，可例如在一充電站過夜時實施蓄電池之充電程序。蓄電池亦可組構成連接充電纜線，且直接在電動自行車上充電蓄電池。蓄電池可以具有輔助零件，諸如，用以避免電動自行車上之蓄電池被偷的鎖、用以切換蓄電池打開或關閉之操作的開關、及可用作為電動自行車之後燈或蓄電池之充電狀態的狀態指示器的燈)。電動馬達之控制電子電路或這些控制電子電路之諸組件可同時整合於蓄電池中。

除了電動馬達之外，蓄電池係電動自行車之最重要部件。依應用而定，以不同電壓設計、技術設計、及容量設計，使用蓄電池。由於大量需求，使用到所有的一般型態技術：具有12、24或36V及具有約4至25Ah之電流容量的鉛離子蓄電池單元、鎳鎘離子蓄電池單元、鎳金屬氫化物離子蓄電池單元、及鋰離子蓄電池單元。

通常使用NiMH離子蓄電池、NiCd離子蓄電池、或鋰離子蓄電池。在此，蓄電池電荷在24或36伏特(V)時高達18安培小時(Ah)。因此，儲存的能量高達648瓦時(Wh)。NiCd蓄電池在(理論上)理想情況中在1000次充電後具有它們原始容量之85%，因而認為會被耗損。關於NiMH蓄電池，可以有約400至800個充電週期。然而，蓄電池之耐久性係依其它因素而定。鉛蓄電池所供應的電壓會隨著放電進行而降低，以致於不再達到完全的馬達功率。目前，大部分製造業者係使用特別輕但也昂貴的鋰離子蓄電池。在不久的將來，將可購得首批鋰聚合物蓄電池，其能以相同的重量允許相對高的能量含量。實際上，已證實了鋰蓄電池之可靠性及耐久性。然而，電子電路之化學成分及品質，對於可靠性係決定性的。鋰離子蓄電池特別在短路或過電壓之情況下，可能反應非常強烈。在使用膝上型電腦(laptop)之情況下，此已造成產品的召回檢修。

亦有與實際條件相容且以燃料電池及氫槽來取代蓄電池的首批試驗模型。此種設計提供了下列優點：免除充電時間及蓄電池耗損，而且，在相對長旅行中，可隨著電動自行車攜帶額外的槽。

將其電動自行車配備有NiCd蓄電池的製造業者，通常亦提供一個用以在實際充電程序前使NiCd蓄電池完全放電的電源供給箱(power pack)，以減少記憶效應(memory effect)。NiMH蓄電池具有實質上較小的記憶效應。該效應在鋰離子蓄電池中亦可一起避免。

具有比目前較佳使用的鋰離子蓄電池有顯著較長壽命的磷酸鋰鐵蓄電池，亦是非常大有可為的。它們的使用可顯著降低因蓄電池耗損所造成的經常性耗費。目前，在大部分電動自行車模型中，它們尚無法以大量生產方式獲得。

馬達輔助之型態在歐盟國家之騎乘者執照方面特別具有重要性，為此理由，區分為下面的種類：

-具有限制踩踏板輔助的自行車，稱為Pedelec或E-Bike，

-具有無限制踩踏板輔助的自行車，稱為Pedelec或E-Bike，

-具有無關於踩踏板的額外驅動的自行車，稱為E-Bike或E-Roller(電動輕型機踏車)，以及

-具有獨立的額外驅動的自行車，稱為E-Scooter。

在德國，具有受限制的踩踏板輔助的自行車稱為Pedelec，但是，亦使用E-Bike、Elektrorad或Elektrovelo之表示。以術語限定的踩踏板輔助表示：當踏板運作時，電動馬達被打開。因此，電動馬達僅僅是輔助用，而且，只要車輛不超過25km/h之速度，才可以如此。歐盟準則限制馬達之平均功率為250W。具有速度限制的E-Bike能夠不費太大努力就可以有運動。在此所稱之運輸裝置正式上被認為是自行車。在瑞士，自行車必需接受保險；建議但沒有規定要帶安全帽。

在瑞士所使用之術語中，上述限制踩踏板輔助與具有無限制踩踏板輔助的電動自行車之間並沒有差異。兩種型態之車輛稱為E-Bike或Elektrovelos。具有無限制踩踏板輔助的電動自行車，其功能如同具有限制踩踏板輔助的電動自行車，但是，當超過某一限制速度時，不會關閉踩踏板輔助，而且，其速度可高達45km/h。具有無限制踩踏板輔助的電動自行車在瑞士必需具有一輕型機踏車車牌，亦必需接受輕型機踏車保險。建議但沒有規定要帶安全帽。除了相對高的速度之外，具有限制及無限制踩踏板輔助的電動自行車，在它們的操作及騎乘方面只有小程度的不同，其差異在於法律地位。

當今，現代的電動自行車具有已證實本身可使用的NiMh蓄電池或鋰聚合物蓄電池(大使用範圍及壽命，沒有記憶效應)。具有相對高能量密度及操作可靠性以及相對短的充電週期的LiFePo蓄電池在市場上係新的。在成本方面，它們係相似於鋰離子蓄電池。

電動自行車具有受限於蓄電池之充電容量的使用範圍。此充電容量越短，路線範圍越嚴格。不可能像在汽油運作的車輛中一樣，在數分鐘內再次「裝滿油箱」，而是依型號之不同，再充電週期花費數小時時間。然而，相反於摩托車，電動自行車可安靜地加速，且不會對臭氧及煙霧之形成有任何局部貢獻。

US5,618,052提出一種座墊桿柱，自行車座墊係固定至該座墊桿柱之端部。此種座墊桿柱可插入傳統的自行車之座椅管中。在該座墊桿柱中配置一個具有電池的電力供應單元。可使用該電力供應單元而供給電能至一電機單元(dynamo unit)，特別是附接至自行車座墊的後燈。

US7,393,125提出一種內部配置有電池的電力供應單元。自行車車架之座椅管實質上在其整個長上具有一個可讓電力供應單元橫向地插入並固定的開口。其電池係組構成用以供應電力至電動自行車之電動馬達。

根據將蓄電池整合至車架中的習知技藝之目前的解決方式，通常有礙於簡便的安裝/移除。具有對應的閉合機構的出入開口被安裝在管結構中。蓄電池必須藉由某一結構而固定在管體中。需要有對應的封接。在一定程度上，這些結構對於生產係複雜且昂貴的。車架在諸出入開口處會變弱，而必須有相對應的強化。如此可能導致相對高的車架重量。現有解決方式之美學效果係不符合要求。此等蓄電池只適合於電動自行車之電力供應，而不提供任何額外的功能，例如，用於電腦或多媒體播放器。此等蓄電池無法客製化，且不能儲存或選擇性地擷取或檢查個人資料。

本發明之目的係要提供一種可輕易地安裝在電動自行車上及移除的電池座，而沒有在電動自行車之設計方面必需接受的美學缺點或相當的美學缺點。此種電池座與設置其中的電池/蓄電池一起被使用，其不僅用以饋電予電動馬達，且適當的話，饋電予電動自行車之其它電負載(例如，車燈)，而且，在從電動自行車鬆開電池/蓄電池的時候，亦當作一個具有各種額外功能的行動能源。

達成該目的之手段係由申請專利範圍第1項之特徵來界定。依據本發明，自行車座墊可經由座墊桿柱而被連接至電池座。

在此種電池座中配置有電池、蓄電池、燃料電池、或某些其它能量儲存裝置，作為自動自行車用之電力供應或能量供應。座椅管在上端具有一個用以容納座墊桿柱的開口，但是，座椅管中之空間仍有很多未使用。自行車座墊可經由座墊桿柱而連接至電池座，而且，電池座係組構成可插入座椅管並拉出，憑藉此事實，可輕易地安裝及移除電池座，而沒有必須接受的美學缺點或相當大的美學缺點，因為，電池座係配置在未使用的空間中。因此，如果適當的話，可輕易地將內部配置有電池或蓄電池的電池座連同自行車座墊一起從上方插入座椅管並固定。自行車座墊因而連接至電池座，而非直接連接至車架，而且，來自於乘坐在座墊上的力量從自行車座墊經由座墊桿柱傳送至電池座及座椅管。以一最佳方式使用座椅管，作為用於電動自行車之車架的單一開口管，以便固定電池座及其中所配置的電池或蓄電池。此法不需要任何複雜的固定機構。無需因額外的開孔而使任何的管件變弱。

自行車座墊連同電池座一起從自行車移除。如此防止自行車座墊或電池被偷。偷竊沒有座墊的自行車係不具吸引力的，因此較不可能發生。拿取沒有座墊的電動自行車將會受到(例如，警察)注意，並暗示電動自行車係被偷的。因此，呈現社會約制。相較於傳統的系統，此表示可增加對偷竊之防止。

因為座墊係連同電池座一起移除，所以，防止座墊在雨中被淋濕。

由於座墊連同電池座之同時移除，可確保有效且對使用者友善地從上方接近電池。使用者以因而特別使人舒服的垂直站立位置操作其裝置。

如此對電動自行車提供了新的設計可能性。

此種電池座係停放在座椅管中之一個經界定的位置上。如此允許一個鎖，接合所有要安裝的多個組件(速動緊固件/電池座及速動緊固件/管蓋)。

此種電池座之界定位置及相關的界定上端(相對於座椅管、蓋面而偏移)，提供設置一個整合於速動緊固件中的保護突出物的可能性，用以保護位於管蓋之上側的電接點。

藉由電池座之界定位置，可在電池蓋中實現一個突出邊緣之具體例，而該突出邊緣附帶地防止了灰塵及雨水滲入座椅管。

藉由電池座之界定位置，界定出電池座之可避免受天氣及故意破壞行為影響的界定區域，以及，可在該區域上容納電子組件(顯示器、揚聲器)。

可連同可位移的座墊桿柱而從電動自行車一起被移除的電池座，可用作為一個可調整高度的凳子(用於通勤者)(包括用於膝上型電腦的電力連接件)。

如果，在已取出電池座後，沒有縮回座墊桿柱，則由於該界定位置，在電池座之重新安裝後，沒有必要調整乘坐高度。

可有利地使用一個可降低的液壓座墊桿柱作為該座墊桿柱。座墊桿柱可非常容易地被設定至最低位置，此可減少收摺尺寸以便於運輸。當安裝電池座時，座墊桿柱轉而可非常容易地設定至較佳的騎乘位置，而沒有必要重新垂直調整。

可使用市場上可購得的彈簧座墊桿柱。

如果於每日使用時分別調整座墊之高度，則相較於非常重的電池座之移位，可在電池座之安裝後，藉由位移重量輕的座墊桿柱而設定座椅高度，如此導致顯著較容易的處理。

電池座之界定位置允許集電裝置之簡單結構。不需要以可移動的方式在管件中穿過纜線。亦不需要藉由彈簧觸片(rail and spring)來側向收集電力。因此，在密封及耗損方面，獲得可對抗天氣影響的優點。

只在桿柱完全彈起時，才會使迴路成為可能，如此造成安全之改善。

可移除電池而不用彎腰亦沒有煩瑣工作，例如，打開蓋片(flaps)。

不會使車架之結構變弱。

此種電池座被認為是自行車之一個完全作用、獨立的組件，且連接於車架與座墊桿柱之間。

自行車之低重心連同電池座座椅單元之小的收摺尺寸係可能的。

由於電池之界定位置及直線端(偏移)，可提供一個在座墊與自行車車架間之區域中視覺上為薄小的座墊桿柱。如果不能相對於電池座位移座墊桿柱，則在電池座內之用以設定座椅高度的目標區域必需具有固定的大剖面。

此種電池座之剖面面積較佳是大於座墊桿柱之剖面面積，特別是2至20倍大。

相對大的剖面面積特別提供了具有相對大容量的電池或蓄電池用之空間。藉由對應地組構的座椅管來提供此一空間，同時，可對該剖面面積之形狀作出美學觀點上合意的選擇。

另外，電池座之剖面面積大約相同於或小於座墊桿柱之剖面面積。在此情況中，電池座可配置在以一般方式所組構的座墊桿柱中。然而，在此情況中，採用目前的電池及蓄電池，很難獲得滿意的容量。

座墊桿柱較佳的是以可相對於電池座位移的方式附接至電池座。

特別是，相對於座椅管之方向的可位移度，得以確保。因此，電池座可完全插入座椅管，然而能持續確保調整自行車座墊之高度。如此使電動自行車儘可能地保持低的重心。

另外，座墊桿柱係相對於電池座而以固定方式配置。自行車座墊高度之設定必須藉由對應地位移座椅管中之電池座來實施，結果，亦使其重心位移。因為電池座中所配置的諸多電池之重量構成了電動自行車重量之顯著部分，所以，這樣的重心位移對於電動自行車之騎乘行為會有不利影響。

此種電池座較佳的是具有實質上橢圓形的剖面、或由複數個橢圓形、直線形、或圓形片段所構成的剖面，以及，座墊桿柱具有實質上圓形的剖面，其中，座墊桿柱被導引成為可在一個被附接至電池座的圓形或橢圓形管中位移，而且，座墊桿柱可被鎖固至一個速動扣合物。

由於電池座之橢圓形剖面之結果，得以美學方式設置用以容納具有充足容量的電池或蓄電池的空間。特別是，依照市場上可購得的座墊桿柱之圓形剖面，可具體化被設置在電池座中的圓形管。依照電池座之橢圓形剖面而成形座椅管，橢圓形的座椅管亦具有優於矩形座椅管的穩定優點。

較佳的是，在電池座上配置有拉帶。

拉帶可配置在例如上述用以容納座墊桿柱的圓形管中，且可在使用後藉由諸如簧壓裝置之類的回復機構自動地被拉回至圓形管中，或以手動方式被推入該管中。類似於汽車座椅安全帶，該帶亦可捲繞至例如一滾軸上，且拉出於電池座。因此，電動自行車之使用者可將它停在自行車停車站，連同自行車座墊一起移除電池座，且藉由該帶而方便地攜帶它，那就是說，例如，掛在他的肩上。如此確保了內部配置有電池或蓄電池的電池座成為方便攜帶的個人物件。

電池座之下部可以具有一橡膠底面。當將電池座放置在地面時，此物可作為一種保護件。電池座連同其上所配置的自行車座墊，亦可作為凳子。該橡膠底面在此則作為一種保護件並防止滑動。

較佳的是，諸如特別是電池或蓄電池、用以充電電池或蓄電池的充電站、變壓器、充電狀態顯示器、用於電動自行車之電力供應的電力連接件、一用於外部裝置的電力連接件、燈、電腦模組、接線或無線介面、顯示器、揚聲器、及/或全球定位系統模組之類的電氣及/或電子組件，被附接至電池座。

藉由電氣及/或電子組件，可額外地進一步發展此種電池座，以便進一步改善它的訴求，成為一種個人物件。

例如，可將電力連接件組構成為供應電力至膝上型電腦(laptop)/PC/Mac、緊急設備、呼吸設備、無線電裝置、夜視裝置、揚聲器/放大器、手機充電裝置、或音樂播放器。基於這些目的，電力連接件亦可用以作為點煙器插座或USB(通用串列匯流排)插座。

可設置一個中央處理單元，以作為一個電腦模組。中央處理單元在資訊技術中係用以代表電腦系統之用以監測及控制其它部分的部分。特別地，術語「中央處理單元」係用作為由週邊設備而形成其描述內容的手段。然而，其意義是全然取決於特定的上下文：例如，是否將單一微晶片或整個PC被視為一中央處理單元，係視所涉及的系統之細微度而定。依上下文之不同，其術語項目通常用於下述系統：

1.在電腦架構之等級上，「中央處理單元」通常僅表示其中央處理單元。主記憶體因而是例如週邊設備之一部分。然而，通常使用的術語為「主處理器」，而不是中央處理單元。

2.然而，具有CPU、主電路板、硬體介面、及有時亦有的主記憶體的配置，常常稱之為中央處理單元。硬碟、螢幕、鍵盤等，因而是週邊設備之部分。

3.在一個由複數個電腦所建構的系統中，一個用以控制其它電腦的整座電腦(連同諸多週邊設備)，亦稱之為中央處理單元。

在本發明之設計中，術語「中央處理單元」係依據第2要點來界定。以下技術及標準係用作為硬體介面：USB、USB2、火警線(Firewire)、藍芽(Bluetooth)、網路(Netzwerk)、音頻(Audio)(Jack、Minijack、Cinch)、多媒體裝置(Multimediabuchse)、EIA-232、PCI-bus、SCSI、Funk、用於信用卡、銀行卡及郵局卡的讀卡裝置。

周邊設備係位於電腦之中央處理單元外側的組件或裝置。可以用簡單方式區分電腦中所安裝的(內部)週邊設備與藉由纜線(或者藉由紅外線技術或無線電技術)連接至其上的(外部)週邊設備。

週邊設備係用以輸入及輸出資料或指令至中央處理單元。它們對使用者提供了一種「服務」，而且，該服務能以可見方式(例如，紙張列印)或不可見方式(例如，內部數據機之信號轉換)發生。

例如，下列在電池座中安裝的裝置係用作為週邊設備：圖形卡、網路卡、音效卡、主記憶體、晶片組、顯示器/監視器、觸控螢幕顯示器、硬碟、鍵盤、麥克風、軌跡球、網路攝影機、觸控螢幕、觸控板、藍芽(Bluetooth)介面或紅外線介面、揚聲器、電源組、數據機、記憶卡讀取裝置、手機功能件(例如：SMS/MMS傳輸及接收器)。

可設置用以播放MP3檔或「播客」(potcast)之音頻播放器。

可設置用以實施標準程式的組件。

藉由整合一GPS系統(GPS-全球定位系統)，可特別與一路徑規畫(route planner)結合，顯示作為定位置功能的資訊、或可針對觀光旅遊而顯示的資訊。

可在電池座上以可移除的方式配置一個具有箭頭(燈)的方向指示器。此方向指示器可包括用以在把手上或電動自行車之前部上安裝此指示器的手段，以及，在此上下文中，可經由無線介面，進行電池座之方向指示器與諸電子組件間之通信。這樣的方向指示器可在觀光旅遊期間、在某一區域之導遊遊覽期間、或當騎乘電動自行車時，用來與騎乘者通訊。

可在電池座中安裝警報系統。

可將一個用以固定電池座的速動扣合物附接至用以容納上述電池座的座椅管。

可使用此速動扣合物來額外地簡化電池座在電動自行車上之安裝及自其上移除。

較佳的是，在座椅管中附接有形成電池座之電力連接件與諸電氣組件(例如，特別是電動自行車之馬達)間之電連接的相對置接點。

該等相對置的接點被設置在可受到良好保護的座椅管下方區域中，而且，只有當將電池座實際地完全插入時，才可使電池座或電池座中所配置的電池或蓄電池產生電連接。另外，可將電力傳送至配置在座椅管中並具有在電池座上所配置的對應集電器的兩條縱向軌條(rails)。

較佳的是，一個蓋子被可位移地導引在座椅管中，以致於，當移除電池座時，以防水方式封閉座椅管中之管口。

螺線彈簧或氣動壓力彈簧被安裝在該蓋子下方，並連接至其上。此彈簧係位於車架中之底部撐架上方。可設置一個滑動導件，作為一用於電池座及座椅管在管口中之末端的導引件。當移除電池座時，經由彈力而抵靠著滑動導件，在相對於座椅管之管口的向上方向壓住蓋子。當取出電池座時，其係藉由彈力而被往上壓，且因重量減輕而提供容易移除電池座的輔助。亦可以利用設置在自行車之另一位置上的液壓或氣壓系統以產生此力量。事實上，可以將彈簧作用叉、彈簧作用腳、煞車、或輪胎耦接至液壓或氣壓系統其中之一。在接觸點，可設置抵擋雨水侵入的密封件。在蓋子之上側，具有一個定位凸鈕。當將電池座插入座椅管中時，此可確保電池座之精確安裝。在蓋子之上側或在定位凸鈕上，具有多個用於電力傳送的電接點。在電池座之下側，具有對應的電接點對置元件。在蓋子之內部區域中，從上側將電流傳導至下側或至側面。對於電路之進一步設計，具有兩種可能性：一方面，從蓋子至馬達而經由導線所選路的直接連接。或者，接觸面係位於座椅管之下方區域，當將電池座完全插入時，該等接觸面造成經由蓋子至電池座的接觸。在後一種變型例中，直到完全安裝好電池座，才有可能造成電路，如此提供了額外的安全性。在電池座之移除狀態中，可藉由一個充電站而充電配置在電池座中的蓄電池。亦可在安裝狀態中，藉由一個低壓連接件(在變壓器之外部)而充電蓄電池。此外，可藉由在所涉及國家中慣用的電力系統(約220V)，直接充電蓄電池。為此目的，變壓器係直接地整合於電池座中。充電站可以是一種簡單的設計(一個插入位置)或多重的設計(約5-30個插入位置)，而且，例如，在大商店之入口處可使用它們。當人在例如大商店或餐館等處時，可以付費方式或免費服務方式充電其電池。為此目的，在充電站設置一個關閉裝置(鑰匙、個人識別碼、識別證、號碼鎖、電子鎖)，以及，在電池座上設置一個對應的插頭及一個對應於關閉裝置的元件。

較佳的是，在速動扣合物上設置有保護突出物，以致於，當移除電池座時，避免被附接至蓋子的諸電接點受天氣之影響。

較佳的是，利用一個關閉裝置在座椅管與電池座間產生受保護的連接(特別是避免被偷)。

獲得如下與情況相關的優點及處理可能性：通勤者之情況：使用者從家裏騎乘電動自行車至車站、將電動自行車放置在為此目的而設置的裝置中(停車站)、拉出電池座、及帶著電池座及附接的自行車座墊搭火車至其目的地。

當使用者到達目的地時，他找到裝備有相同技術的電動自行車的對應停車站。可將使用者所隨身攜帶的電池座安裝在一台獨立的電動自行車，因為，該自行車在此目的地係可供使用的。使用者之個人資料係儲存在例如電池座上所設的電子組件中，以及，當將電池座插入時，自動地將該資料傳送至例如停車站之操作員，之後，打開一個用以在停車站中鎖固電動自行車的鎖。可自動地記錄電動自行車之使用期間。因此，可將電動自行車再存放在城市中的另一停車站，如此可節省成本及使電動自行車被其它使用者再次使用。例如，可以月為基礎而對對應於使用期間的服務開列帳單。

優點是：不需要隨著火車攜帶自行車之昂貴車票、減少運輸問題、可準確記帳、及自行車處於持續「使用」中，亦即，可適當地利用容量。電動自行車被偷係明顯易發生的，但因為被偷騎的電動自行車沒有座墊，如此確保了社會控制。再者，極不可能再騎乘。

通勤者亦可在任何時間使用具有座墊的電池座，以作為座椅；例如，當在月台等車時，或者在滿載火車中乘坐。老年人及漁夫(釣客)將受此功能之助益。

旅遊者之情況(具有個人電池/具有租用電池)：參觀不熟悉城市的旅遊者並不擁有個人的電池座。例如，出示他的信用卡資料，可在旅客服務中心租借電池座。員工在租借期間會將旅遊者之個人資料電子式地儲存在電池座中。然後，旅遊者可認識該城市，及在期望時使用電動自行車，並再將它們存放在合適的停車站。當歸還電池座時，可轉而記錄使用之總時間並對此開立帳單。因為旅遊者在一不熟悉城市中不知道他的路，所以，可選擇編程的觀光旅遊路徑。例如，依據個別個人的興趣(文化、購物、運動、自然及公園、景色、美食)及活動來作選擇。然後，在整個城市中，藉由例如無線電耳機、自行車上之方向指示器、或把手中之信號指示器，引導旅遊者從一個地點至另一個地點。為此目的，提供一個整合的GPS，以致於，觀光系統知道旅遊者之個別位置。

旅遊者亦可使用電動自行車在該城市中自由地行動，且不時地收聽關於對應於所預選的喜好的當地特色之特定資訊。亦可結合GPS技術，或藉由用以呼叫及回放在電池座之資料記憶體上的對應資訊的當地所設置的信號產生器(例如，資訊柱(information pillar))來實施。如果旅遊者已經擁有他自己的個人電池座，則他亦可省掉為了認識不熟悉的城市而拜訪旅客資訊中心，以及，他可在家中直接由網際網路下載路線指南及對應的聲頻資料至電池座而成為播客(podcast)。此種系統提供了廣告之新來源之可能性。因此，此系統亦例如可描述至特定商店或餐館的路線。其公司支付相應的費用。旅遊者亦可旅行全部的國家(假設，所有現有的停車站具有對應的電動自行車)。要這樣作，在一起始點上，他租借一個人化的電池座。接著，他沿著他所選擇的路線旅行。亦可例如因火車旅行或輪船旅行而中斷此路徑。此刻，將電動自行車留在一各別對應的停車站，而只隨身攜帶著電池座。接著，在另一個鐵路車站或停泊點上，挑選一個新的電動自行車並繼續其旅行。使用者亦可將關於個人化電池座的個人檔案儲存在網際網路網頁上。使者者可經由網頁而彼此聯絡。該網頁支援所有可提升使用者間之互動的準則。例如，使用者或操作者可開始實施事例。可界定所產生的檔案之公開程度。如果兩個使用者在某一條路上彼此接近至一特定距離，則可依據可預先界定的計劃取代該等使用者檔案或其部分或其它信息。例如，如果一個使用者接近一個地理上界定的地點至某一距離，則亦可傳送個人資料。

警察在電動自行車上之情況：在電動自行車上之巡警具有使用電池座的可能性，以便例如藉由無線電而與警察局聯絡。可在現場叫出電池座中所儲存的資料。需要電流的其它裝置，藉由電池座中所配置的大容量電池或蓄電池，具有相對長的服務壽命。

軍用情況：類似於警察，軍事人員對於某些裝置，例如，無線電裝置或夜視裝置，具有增加的電能需求。此需求以電池座中所配置的大容量電池或蓄電池來涵蓋。

急診醫師之情況：相似於警察，急診醫師對於某些裝置，例如，呼吸設備，具有增加的電能需求。此需求以電池座中所配置的大容量電池或蓄電池來涵蓋。

在自然環境中工作之情況：使用者可騎乘電動自行車至一遊憩區，且在自然環境中針對他的電子設備在現場利用增加的能量容量。該電池座具有一例如相當於汽車點煙器之低壓接線。

從下面詳細說明及全部申請專利範圍，可顯露出本發明之更多有利的具體例及特徵之組合。

圖式係用以說明示範性具體例。

基本上，在諸圖式中，相同部件具有相同元件符號。

圖1係一個具有前輪1.1、後輪1.2、具有座椅管2的車架1.3、及把手1.4的電動自行車1之示意圖。前輪1.1經由其前叉而連接至在車架1.3上所配置的把手1.4。後輪1.2經由其後部結構而連接至車架1.3。這樣的電動自行車之設計在習知技藝中係已知，且亦特別包括踏板裝置、煞車、及電動馬達。此處不詳述這些裝置。電池座3被組構成可插入座椅管2及拉出。電池座3係以拉出狀態顯示在圖1中。電池座3連接至座墊桿柱4，自行車座墊5係附接至座墊桿柱4。座墊桿柱4及自行車座墊5是可以在市場上購得的組件。一個用以在插入狀態中鎖固電池座3的速動扣合物2.1被附接至座椅管2。一個用來緊固座墊桿柱4至電池座3、或允許座墊桿柱4相對於電池座3而位移的速動扣合物3.1，亦被附接至電池座3。電池座3之速動扣合物3.1可被整合至電池座3之蓋子，或者，可使用一個市場上可購得的速動緊固件。

電池座3係係由例如鋁、不銹鋼、尺寸穩定的塑膠、或某些其它尺寸穩定的材料所製成，且具有一個用以容納有電動自行車之操作所需的容量的電池及/或蓄電池之內部空間。為此目的，可以在電池座3之內部空間中設置分隔部及/或支架。可在內部空間中或在外側上設置冷卻裝置，例如，用於適當的空氣循環以避免諸電池或蓄電池過熱的導管或肋片。

在電池座3與座椅管2間，可設置滑動裝置，例如，軸環3.4，以致於，當將電池座3推入及拉出時，產生最小可能的滑動阻力，以及，推入及拉出動作不會刮傷電池座之表面。此等滑動裝置可附接至電池座3及/或座椅管2。

圖2係電池座3及座椅管2之細節之示意視圖。速動扣合物2.1被附接至座椅管2之管口。一個可位移地在座椅管2中被導引且在推入過程中被電池座3推入座椅管2中的蓋子2.9，關閉了管口。

座椅管2之速動扣合物2.1具有一個可連接至電池座3之對應的鎖組件3.2的鎖2.2，以致於，可在推入狀態中鎖固電池座3，以防止偷竊。

蓋子2.9具有一個接合於電池座3中之一個對應的凹部的定位凸鈕2.91。結果，在電池座3與蓋子2.9之間提供一個相對界定的位置。

蓋子2.9亦具有用以構成與電池座3之相對置接點電接觸的電接點2.92。

在座椅管2之速動扣合物2.1之操作桿上設置一個保護突出物2.3，用以在移除電池座3及關閉速動扣合物2.1時，特別保護該等電接點2.92免受諸如雨、雪等天氣之影響。

此電池座在上側具有一個充電狀態顯示器3.3，用以例如在藉由開關(未顯示)啟動後，顯示電池座中所配置的電池或蓄電池之充電狀態。此外，在電池座之上側設置一個用以形成對一充電站之電連接並充電電池座3中所配置的蓄電池的充電插座3.31。

在電池座3之上端設置一個軸環3.4，其係由例由可滑動的塑膠所製成，且確保了電池座3相對於座椅管2之輕易位移。可在另外的位置上，例如，電池座3之下端，設置另外的軸環。

以螺絲3.5固定住電池座3之蓋子及/或底板，而以耐氣候方式密封住電池座之內部空間。

圖3係座椅管2中所配置的伸縮桿2.97之示意圖。伸縮桿2.97在一側係被錨固在電動自行車1之車架1.3中的座椅管2之下方區域。伸縮桿2.97在另一側係被連接至蓋子2.9。此伸縮桿係作為一個具有壓縮彈簧的導件，以使其向上壓擠蓋子2.9，因而，關閉座椅管2中之管口。再者，蓋子2.9之最大行進距離、或座椅管之上端處的最高位置，係由該伸縮桿來界定，以致於，當移除電池座時，蓋子2.9停放在座椅管2中之管口之高度上。為了引起良好的密封效果，可以在管體中之開口之區域中設置封件，而以適當的彈力造成座椅管2與蓋子2.9間之密封。此型態之密封例如係以一個設置在座椅管2之上端的軸環來形成。如果這樣的軸環未設置在座椅管2上，而是設置在電池座3上，則藉由關閉速動扣合物及在蓋子2.9上相關聯的夾持作用來達成密封。

如圖3所示，電池座3具有電池空間3.7及座墊桿柱空間3.8。座墊桿柱空間3.8可以由一根圓柱管所形成。電池空間3.7可以實質上呈圓形、橢圓形、或具有一個由複數個橢圓形、直線形或圓形片段所構成且為三角形、矩形或多邊形或由曲線板(spline)所界定的剖面，而此剖面之一部分係被座墊桿柱空間3.8之剖面所覆蓋。電池座3及座墊桿柱空間3.8之剖面之說明係遵守下述準則：

-一突出的輪廓使後續工作變得容易，如果適當的話，使用該突出輪廓；

-在可用的電池空間方面，具有最佳空間使用；

-當騎乘或騎上自行車時，具有最小撞擊危險及傷害危險的良好人體工學(ergonomy)；

-流線型形狀；

-在界定的區域中安裝電氣或電子組件之可能性(其具有儘可能扁平的外形)；

-因座椅管2之速動扣合物而具有良好的夾持效果或力之傳達；

-在移除和安裝期間，及對於運輸而言，以最佳人體工學的方式在電池座周圍接合之可能性；

-以最佳人體工學的方式，例如，在人的肩膀周圍、或它們的背上，以帶子攜帶電池座3之可能性；

-在行進期間或在靜止狀態中可充分地被使用及看到的電池座之蓋面(狀態顯示、開關、顯示器等之整合)；

-設置在座椅管之速動緊固件上的鎖2.2實質上平行地插入位在電池座3上之對應的鎖元件3.2或座椅管2之蓋子，容許速動緊固件之樞接點及鎖2.2之位置之適當定位的可能性；

-以相對於諸電接點的明顯的相對定位而可看見地清楚辨識的安裝方向；以及

-電池座之蓋子、底板及本體之簡單、牢固及具成本效益的密封之可能性。

圖4顯示一個完全被推入座椅管2的電池座3。座椅管2之速動緊固件2.1被關閉。鎖2.2係例如在關閉狀態中，以致於，無法打開該速動緊固件2.1，而且，使電池座3被配置在座椅管2中，而不會被偷。速動緊固件2.1之保護突出物2.3覆蓋住電池座3之上方蓋之一個區域，而在拉出電池座3前，構成額外的鎖固手段。

圖5顯示連接至蓋子2.9的伸縮桿2.97。此種配置係設置在座椅管2(未顯示)中，而在該座椅管之下端安裝有相對置的接點2.98，一旦電池座3將蓋子2.9壓至諸相對置的接點2.98之高度，便以該等相對置的接點2.98在蓋子2.9之諸接點2.92之間形成電接觸。該等相對置的接點2.98經由電線而連接至控制電子電路、及/或電動自行車1之電動馬達。

如圖5所示，蓋子2.9可以包括一個對應的鎖組件2.93，以致於，當移除電池座3時，蓋子2.9可被鎖固於上方位置，因而避免在故意破壞行為之情況中被壓擠。

圖6顯示具有座墊桿柱4、自由車座墊5、及速動緊固件3.1的電池座3。電氣及/或電子組件3.61、3.62、3.63、3.64，諸如，資料介面或能量供應介面、操作者控制元件、顯示器、揚聲器、燈、或任何其它組件，係位於其前側。透過範例，該等電氣及/或電子組件3.61、3.62、3.63、3.64在圖6中係位於前側。當然，它們可配置在電池座3之表面上的任何其他位置上，或甚至整個地或部分地配置在電池座3內側。

總結上述，提出一種具有自行車座墊的電池座，其提供了電動自行車之成型及設計之新的可能性，且可輕易地從電動自行車移除，而且，允許簡單操作及改善偷竊之預防。

1‧‧‧電動自行車

1.1‧‧‧前輪

1.2‧‧‧後輪

1.3‧‧‧車架

1.4‧‧‧把手

2‧‧‧座椅管

2.1‧‧‧(座椅管)速動扣合物；速動緊固件

2.2‧‧‧鎖；關閉裝置

2.3‧‧‧保護突出物

2.9‧‧‧蓋子

2.91‧‧‧定位凸鈕

2.92‧‧‧電接點

2.93‧‧‧鎖組件

2.97‧‧‧伸縮桿

2.98‧‧‧(相對置)接點

3‧‧‧電池座

3.1‧‧‧(電池座)速動扣合物；速動緊固件

3.2‧‧‧(對應)鎖組件；鎖元件；關閉裝置

3.3‧‧‧充電狀態顯示器

3.31‧‧‧充電插座

3.4‧‧‧軸環

3.5‧‧‧螺絲

3.61、3.62、3.63、36.4‧‧‧電氣及/或電子組件

3.7‧‧‧電池空間

3.8‧‧‧座墊桿柱空間

4‧‧‧座墊桿柱

5‧‧‧自行車座墊

圖1係具有附自行車座墊的拉出式電池座的電動自行車之側視圖。

圖2係拉出式電池座與電動自行車之座椅管中的管口之細節之視圖。

圖3顯示拉出式電池座及電動自行車之座椅管之剖面。

圖4係自行車座墊被插入電動自行車之座椅管的情況下之電池座之細節之視圖。

圖5係連接至蓋子的伸縮桿之視圖。

圖6係具有座墊桿柱、自行車座墊、及速動緊固件的電池座之前視圖。

1．．．電動自行車

1.1．．．前輪

1.2．．．後輪

1.3．．．車架

1.4．．．把手

2．．．座椅管

2.1．．．(座椅管)速動扣合物；速動緊固件

3．．．電池座

3.1．．．(電池座)速動扣合物；速動緊固件

3.4．．．軸環

4．．．座墊桿柱

5．．．自行車座墊

Claims

一種電池座，其被組構成從電動自行車(1)之車架(1.3)之座椅管(2)中的管口插入及拉出，其特徵在於：此電池座(3)具有座墊桿柱(4)及用於容納該座墊桿柱(4)的座墊桿柱空間(3.8)，以便將自行車座墊(5)經由該座墊桿柱(4)連接至此電池座(3)；以及用於容納該座墊桿柱(4)的該座墊桿柱空間(3.8)係連同此電池座(3)而被插入至該座椅管(2)，並自其中被拉出。
如申請專利範圍第1項之電池座，其中，此電池座(3)之剖面面積大於該座墊桿柱空間(3.8)之剖面面積，特別是2至20倍大。
如申請專利範圍第1項之電池座，其中，該座墊桿柱(4)係以可相對於電池座(3)移位的方式附接至此電池座(3)。
如申請專利範圍第3項之電池座，其中，此電池座(3)具有一個實質上橢圓形的剖面、或一個由複數個橢圓形、直線形、或圓形片段所構成的剖面；以及該座墊桿柱(4)具有一個實質上圓形的剖面，而其中，該座墊桿柱(4)被導引成為可在一個被附接至此電池座(3)的圓形管中位移，而且，該座墊桿柱(4)可被鎖固至一個速動扣合物(3.1)。
如申請專利範圍第1項之電池座，其中，在此電池座(3) 上配置有拉帶。
如申請專利範圍第1項之電池座，其中，諸如特別是電池或蓄電池、變壓器、用以充電電池或蓄電池的充電站、充電狀態顯示器、用於電動自行車之電力供應的電力連接件、用於外部裝置的電力連接件、燈、電腦模組、接線或無線介面、顯示器、揚聲器、及/或全球定位系統模組之類的電氣及/或電子組件(3.61、3.62、3.63、3.64)，被附接至此電池座(3)。
如申請專利範圍第1項之電池座，其中，該座墊桿柱空間(3.8)係由圓柱管所形成。
一種電動自行車(1)之車架(1.3)之座椅管，用來容納申請專利範圍第1至6項中任一項之電池座(3)，其特徵在於：一個用以固定該電池座(3)的速動扣合物(2.1)被附接至此座椅管(2)。
如申請專利範圍第8項之座椅管，其中，用以形成該電池座(3)之電力連接件與諸如特別是電動自行車(1)之馬達之類的電氣組件間之電連接的多個相對置接點(2.98)，被附接至此座椅管(2)中。
如申請專利範圍第8或9項之座椅管，其中，蓋子(2.9)被可位移地導引於此座椅管(2)中，以致於，當移除該電池座(3)時，以耐氣候方式封閉此座椅管(2)之管口。
如申請專利範圍第10項之座椅管，其中，特別是由彈簧或液壓/氣壓手段所產生的機械力，在此座椅管(2)之上端之方向作用在該蓋子(2.9)上。
如申請專利範圍第10項之座椅管，其中，在該速動扣合物(2.1)上設置有保護突出物(2.3)，以致於，當移除該電池座(3)時，避免被附接至該蓋子(2.9)的諸電接點(2.92)受天氣之影響。
如申請專利範圍第8項之座椅管，其中，藉由關閉裝置(2.2、3.2)，可以確保該電池座(3)及/或蓋子(2.9)特別不受偷竊及/或故意破壞。
如申請專利範圍第13項之座椅管，其中，藉由該關閉裝置，提供了速動扣合物(2.1)、座椅管(2)與電池座(3)或蓋子(2.9)間之固定機械連接。
一種電動自行車，包含有：車架(1.3)，具有座椅管(2)；電池座(3)，被組構成從此電動自行車(1)之該車架(1.3)之該座椅管(2)中的管口插入及拉出；座墊桿柱(4)；及自行車座墊(5)，其特徵在於：該座墊桿柱(4)被附接至該電池座(3)，使得，該自行車座墊(5)經由該座墊桿柱(4)而被連接至該電池座(3)；以及該座墊桿柱(4)係連同該電池座(3)而被插入至該座椅管(2)，並自其中被拉出。
如申請專利範圍第15項之電動自行車，其中，該電池座(3)之剖面面積大於該座墊桿柱(4)之剖面面積，特別是2至20倍大。
如申請專利範圍第15項之電動自行車，其中，該座墊桿柱(4)係以可相對於電池座(3)移位的方式附接至該電池座(3)。
如申請專利範圍第17項之電動自行車，其中，該電池座(3)具有一個實質上橢圓形的剖面、或一個由複數個橢圓形、直線形、或圓形片段所構成的剖面；以及該座墊桿柱(4)具有一個實質上圓形的剖面，而其中，該座墊桿柱(4)被導引成為可在一個被附接至該電池座(3)的圓形管中位移，而且，該座墊桿柱(4)可被鎖固至一個速動扣合物(3.1)。
如申請專利範圍第15項之電動自行車，其中，該座墊桿柱(4)係相對於該電池座(3)而以固定方式配置。
如申請專利範圍第15項之電動自行車，其中，在該電池座(3)上配置有拉帶。
如申請專利範圍第15項之電動自行車，其中，諸如特別是電池或蓄電池、變壓器、用以充電電池或蓄電池的充電站、充電狀態顯示器、用於電動自行車之電力供應的電力連接件、用於外部裝置的電力連接件、燈、電腦模組、接線或無線介面、顯示器、揚聲器、及/或全球定位系統模組之類的電氣及/或電子組件(3.61、3.62、3.63、3.64)，被附接至該電池座(3)。
如申請專利範圍第15項之電動自行車，其中，蓋子(2.9)被可位移地導引於該座椅管(2)中。
一種電池座，其被組構成從電動自行車(1)之車架(1.3)之座椅管(2)中的管口插入及拉出，包含有一個可移動單元，此可移動單元具有連接至此電池座(3)的座墊，而此電池座(3)則具有配置於其中的電池，其特徵在於：該可移動單元可操作而成為一個自上方插入至該座椅管(2)中的座椅柱，而該可移動單元係在從該座椅管(2)移除時，使座墊和此電池座(3)兩者同時從自行車(1)移除。
如申請專利範圍第23項之電池座，其中，此電池座(3)係可固定於該座椅管(2)中。
如申請專利範圍第23項之電池座，其中，此電池座(3)係可位移於該座椅管(2)中，以設定自行車座墊之高度。
如申請專利範圍第23項之電池座，其中，此電池座(3)具有一個實質上橢圓形的剖面、或一個由複數個橢圓形、直線形、或圓形片段所構成的剖面。
如申請專利範圍第23項之電池座，其中，在此電池座 (3)上配置有拉帶。
如申請專利範圍第23項之電池座，其中，諸如特別是電池或蓄電池、變壓器、用以充電電池或蓄電池的充電站、充電狀態顯示器、用於電動自行車之電力供應的電力連接件、用於外部裝置的電力連接件、燈、電腦模組、接線或無線介面、顯示器、揚聲器、及/或全球定位系統模組之類的電氣及/或電子組件(3.61、3.62、3.63、3.64)，被附接至此電池座(3)。