电动摩托车的电源管理系统的制作方法

电动摩托车的电源管理系统
【技术领域】
1.本发明有关一种电源管理系统，特别是指电动摩托车的电源管理系统。


背景技术：

2.已知电动摩托车的电源可包含一动力电池(例如锂电池)与输出电压较低的一低压辅助电池(例如铅酸电池)，当电动摩托车启动(key on)时，该动力电池实施整车供电，由该动力电池提供驱动电源给电动摩托车的一马达控制器与一动力马达以供应整车动力，该动力电池亦可通过一直流-直流电源转换器对该低压辅助电池进行充电。当电动摩托车未启动(key off)而待机时，该动力电池停止整车供电，此时该低压辅助电池提供工作电压给电动摩托车的通信控制器(communication control unit,ccu)以及无线连接模块(例如：蓝牙模块(bluetooth)、移动通信模块(lte)、通用封包无线服务模块(gprs)、免钥匙(keyless)控制模块、近场通信模块(nfc)、智能仪表等)以在待机下供电，例如使通信控制器与无线连接模块在电动摩托车未启动的情况下仍能正常运作。
3.由此可见，在电动摩托车未启动时，该低压辅助电池将持续耗电，当电动摩托车长时间(例如持续2周或1个月)都未启动，导致该低压辅助电池长时间无法被充电，导致该低压辅助电池随着长时间耗电而无法提供足够/稳定的工作电压给无线连接模块，举例来说，因电源异常，可能中止免钥匙控制模块的正常运作，用户从而无法通过免钥匙功能启动电动摩托车，必需直接更换另一低压辅助电池或特殊外部电源供应器接电充电，造成使用上的困扰。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种电动摩托车的电源管理系统，以期克服现有技术中电动摩托车长时间未启动所导致低压辅助电池长时间无法充电的缺点。
5.本发明提供一种电动摩托车的电源管理系统，其包含：
6.一低压辅助电池；
7.一动力电池；以及
8.一整车控制器，电连接该动力电池与该低压辅助电池；当该整车控制器接收到该电动摩托车的一电源关闭信号后，该整车控制器判断是否符合一充电条件，若符合该充电条件，该整车控制器控制该动力电池对该低压辅助电池进行充电。
9.根据本发明的电动摩托车的电源管理系统，主要由该整车控制器判断出该充电条件时，代表已达到需对该低压辅助电池进行充电的时机，故该整车控制器启动该动力电池对该低压辅助电池充电，确保该低压辅助电池的续电量充足。从而，本发明所实现的有益技术效果在于，在电动摩托车未启动(动力电池停止整车供电)时，本发明可有效延长该低压辅助电池的待机时间，避免该低压辅助电池被过放电。举例来说，即使电动摩托车长时间未启动，该低压辅助电池仍可通过该动力电池充电，而有充足的电源供应给免钥匙(keyless)控制模块，用户仍能发动摩托车以续行骑乘，此外，该低压辅助电池亦有充足的电源供应给
通信控制器与无线连接模块，也让整车信息总是能通过通信控制器与无线连接模块对外传输而不断线。
【附图说明】
10.图1为根据本发明第一实施例的电动摩托车的电源管理系统的电路方框示意图。
11.图2为根据本发明第二实施例的电动摩托车的电源管理系统的电路方框示意图。
12.图3为根据本发明第三实施例的电动摩托车的电源管理系统的电路方框示意图。
13.图4为本发明电动摩托车的电源管理系统的通过钥匙与主开关锁产生电源关闭信号的示意图。
14.图5为本发明电动摩托车的电源管理系统的通过移动装置产生电源关闭信号的示意图。
15.图6为本发明电动摩托车的电源管理系统的通过遥控器或电源开关产生电源关闭信号的示意图。
16.【符号说明】
17.10：低压辅助电池
18.11：动力电池
19.110：电池管理系统
20.12：充电单元
21.20：时脉单元
22.21：电压检测单元
23.13：整车控制器
24.130：微控制单元
25.30：低压电部品
26.300：通信控制器
27.301：电源开关
28.302：启动开关键
29.303：免钥匙控制模块
30.304：触发键
31.305：电源开关
32.306：启动开关键
33.31：马达控制器
34.32：动力马达
35.33：直流-直流电源转换器
36.34：用电部品
37.40：钥匙
38.41：主开关锁
39.50：移动装置
40.60：遥控器
41.61：电源按键
42.e：供电端
43.d：二极管
44.s：电源关闭信号
【具体实施方式】
45.请参考图1至图3，本发明电动摩托车的电源管理系统主要包含一低压辅助电池10、一动力电池11与一整车控制器(vehicle control unit,vcu)13。本发明为确保电动摩托车未启动时，该低压辅助电池10的续电量充足，本发明采取的技术手段是当该整车控制器13接收到电动摩托车的一电源关闭信号后，该整车控制器13判断是否符合一充电条件，若符合该充电条件，该整车控制器13控制该动力电池11对该低压辅助电池10进行充电。以下配合附图详细说明本发明的具体实施例。
46.本发明的第一实施例的电动摩托车的电源管理系统包含一低压辅助电池10、一动力电池11、一充电单元12、一时脉单元20与一整车控制器13。
47.该低压辅助电池10例如可为铅酸电池，该低压辅助电池10输出一工作电压，该工作电压的范围例如可为12至14伏特。该低压辅助电池10电连接并供电给该电动摩托车的低压电部品30，且在电动摩托车未发动而待机下，仍能供电给低压电部品30，举例来说，所述低压电部品30可为通信控制器(communication control unit,ccu)、移动通信模块(例如lte)、蓝牙模块(bluetooth)、全球卫星定位系统(gps)模块、无线通信时脉低于1ghz的sub-1g模块及/或近场通信模块(nfc)、智能仪表等。
48.如图1所示，电动摩托车通过所述通信控制器、移动通信模块、蓝牙模块、全球卫星定位系统模块、sub-1g模块及/或近场通信模块(nfc)等低压电部品30的设置，便可联机至因特网或直接与用户的移动装置(例如智能型手机)建立联机，以进行相关信息双向传输或控制，例如智能型手机的应用程序(app)可显示电动摩托车的电源操作接口供用户点选，此外，所述sub-1g模块可为免钥匙(keyless)控制模块，以通过该免钥匙控制模块实施免钥匙感应、身份(id)识别与相关控制功能。
49.该动力电池11设有一电池管理系统(battery management system,bms)110与一供电端e，该动力电池11的电池本体可为锂电池，该动力电池11作为电动摩托车的供电核心，该动力电池11的输出电压例如可为48伏特，故该低压辅助电池10所输出的该工作电压的大小低于该动力电池11的输出电压大小，亦即该低压辅助电池10的“低压”是指与该动力电池11的比较。一般来说，该电池管理系统110可控制该动力电池11的供电端e是否供电。
50.电动摩托车可包含一马达控制器31、一动力马达32、一直流-直流(dc-to-dc)电源转换器33与多个用电部品34，所述用电部品34例如可为仪表装置与各式灯具(例如方向灯、头灯、远光灯等)。该马达控制器31电连接于该动力电池11的供电端e与该动力马达32之间，以接收该动力电池11所提供的直流电源并用以驱动该动力马达32运转。将该直流-直流电源转换器33与该充电单元12相比，该直流-直流电源转换器33的操作电流较高(大电流)，而该充电单元12的操作电流较低(小电流)，该直流-直流电源转换器33的电源输入端电连接该动力电池11的供电端e，该直流-直流电源转换器33的电源输出端电连接各该用电部品34，以接收该动力电池11所提供的直流电源并转换为合适大小的电源以提供给各该用电部品34。
51.该充电单元12可为直流降压转换单元，该充电单元12包含一电源输入端与一电源输出端，该电源输入端电连接该动力电池11的供电端e，该电源输出端电连接该低压辅助电池10，该充电单元12接收该动力电池11所提供的直流电源并降压转换为合适的充电电源以对该低压辅助电池10充电。其中，该充电单元12可整合于该整车控制器13内，或设置于该整车控制器13之外，图1所示仅以该充电单元12整合于该整车控制器13内的模式为例。
52.另一方面，该直流-直流电源转换器33的电源输出端与该充电单元12的电源输出端之间连接一二极管d，该二极管d作为一防逆向二极管，亦即该二极管d的阴极电连接该充电单元12的电源输出端，该二极管d的阳极电连接该直流-直流电源转换器33的电源输出端，避免所述用电部品34受到该充电单元12以及该低压辅助电池10的电源干扰。
53.该时脉单元20提供一时间信号，其中，该时脉单元20可为一实时时钟芯片(real-time clock,rtc)或一定时器(timer)。
54.该整车控制器13为电动摩托车的控制核心，一般来说，该整车控制器13具有一微控制单元(microcontroller unit,mcu)130，该微控制单元130信号连接该动力电池11的电池管理系统(bms)110、该充电单元12、该时脉单元20、该马达控制器31的电子控制单元以及该直流-直流电源转换器33的电子控制单元，其中，该时脉单元20亦可整合于该微控制单元130内。
55.当该整车控制器13的微控制单元130接收到电动摩托车的一电源关闭信号后，该微控制单元130判断是否符合一充电条件，若符合该充电条件，该微控制单元130控制该动力电池11对该低压辅助电池10进行充电。故在该动力电池11未进行整车供电的前提下，当该微控制单元130判断出有该充电条件，该微控制单元130输出控制指令至该动力电池11的电池管理系统110以及该充电单元12，进而启动该动力电池11与该充电单元12对该低压辅助电池10充电。
56.在本发明的第一实施例中，该微控制单元130从该时脉单元20接收该时间信号，其中，该时间信号的起始时间点可为该微控制单元130最近一次收到该电源关闭信号的时间点(即：电动摩托车最近一次的关闭时间点)，该充电条件为该时间信号达到一门坎时间，该门坎时间为预设在该微控制单元130的数据，该门坎时间可例如为数日或数周，但不以此为限。这样，当该微控制单元130判断出有该充电条件，亦即该时间信号达到该门坎时间，代表电动摩托车关闭的时间较长，该低压辅助电池10有较长的时间未被充电而可能导致蓄电量较低，故本发明可适时启动该动力电池11以及该充电单元12对该低压辅助电池10充电，确保该低压辅助电池10的蓄电量充足。
57.请参考图2所示的本发明的第二实施例，本发明的第二实施例包含一低压辅助电池10、一动力电池11、一充电单元12、一电压检测单元21与一整车控制器13，其中，第二实施例的低压辅助电池10、动力电池11、充电单元12以及整车控制器13与第一实施例的实施相同，在此容不赘述。该电压检测单元21电连接该低压辅助电池10与该整车控制器13的微控制单元130，该电压检测单元21检测并提供该低压辅助电池10的一电压信号给该微控制单元130，该电压信号可反映该低压辅助电池10的蓄电量，其中，该电压检测单元21亦可整合于该微控制单元130内。
58.由此可见，在本发明的第二实施例中，该微控制单元130从该电压检测单元21接收该低压辅助电池10的电压信号，该充电条件为该电压信号低于或等于一门坎电压，该门坎
电压为预设在该微控制单元130的数据，该门坎电压可例如为11伏特，但不以此为限。是以，当该微控制单元130判断出有该充电条件，亦即该电压信号低于或等于该门坎电压，表明该低压辅助电池10的蓄电量较低，故本发明可适时启动该动力电池11以及该充电单元12对该低压辅助电池10充电，确保该低压辅助电池10的蓄电量充足。
59.请参考图3所示的本发明的第三实施例，和第二实施例相比，第三实施例还包含一时脉单元20，该时脉单元20的连接结构、功能以及与该微控制单元130的协同运作可参考第一实施例，在此容不赘述。也就是说，在本发明的第三实施例中，当该微控制单元130判断出该时间信号达到该门坎时间，或判断出该电压信号低于或等于该门坎电压，便可启动该动力电池11与该充电单元12以对该低压辅助电池20进行充电，以实施该低压辅助电池10的充电动作，确保该低压辅助电池10的蓄电量充足。其中，该时脉单元20与该电压检测单元21皆可整合于该微控制单元130内。
60.以下举例说明该整车控制器13的微控制单元130接收该电源关闭信号的数种模式。
61.模式(1)：请配合参考图4，电动摩托车可设有一主开关锁41，该微控制单元130电连接该主开关锁41，使用者可将钥匙40插入该主开关锁41并转到“on”的位置以使该动力电池11实施整车供电。当使用者结束骑乘，使用者可将钥匙40从主开关锁41的“on”的位置切换到“off”的位置，此时，该微控制单元130从该主开关锁40接收到该电源关闭信号，且该动力电池11停止整车供电。这样，模式(1)的该电源关闭信号是通过用户操作钥匙40转动该电动摩托车的主开关锁41所产生。
62.模式(2)：请配合参考图5，电动摩托车可设有一通信控制器300、一电源开关301与一启动开关键302，该通信控制器300为所述低压电部品30的其中一个，该启动开关键302可为实体按键或触控键，该启动开关键302设置在摩托车龙头把手处以供使用者按压操作，该电源开关301电连接在该电池管理系统(bms)110与该通信控制器300之间，且该电源开关301可电连接该整车控制器13，该整车控制器13的微控制单元130(mcu)电连接该通信控制器300与该启动开关键302，用户的移动装置50可通过短距离无线通信技术(例如蓝牙，bluetooth)或移动通信技术(例如lte 4g)联机至该通信控制器300以供进行信号传输。一般来说，用户可操作移动装置50的一应用程序(app)以与该通信控制器300进行配对联机，当其联机完成后，用户可操作移动装置50的应用程序以输出一电源供电信号至该通信控制器300，该通信控制器300根据该电源供电信号通过该电源开关301控制该电池管理系统110，以使该动力电池11实施整车供电，整车供电后，使用者可按下该启动开关键302，当该微控制单元130判断出该启动开关键302被按下后，该微控制单元130即可驱动马达控制器31以发动该动力马达32。当用户结束骑乘，可操作移动装置50的应用程序以输出该电源关闭信号s至该通信控制器300，该通信控制器300通过该电源开关301控制该电池管理系统110以使该动力电池11停止整车供电，并且该微控制单元130通过该电源开关301接收到该电源关闭信号s。这样，模式(2)的该电源关闭信号s是通过用户操作移动装置50的应用程序所产生。
63.模式(3)：请配合参考图6，电动摩托车包含一免钥匙控制模块303、一触发键304、一电源开关305与一启动开关键306，该免钥匙控制模块303为所述低压电部品30的其中一个，其可与一遥控器60实施免钥匙感应、身份(id)识别与相关控制功能，该触发键304、该电
源开关305与该启动开关键306可设置在摩托车龙头把手处以供用户按压操作的实体按键或触控键，该触发键304电连接该免钥匙控制模块303，该整车控制器13的微控制单元(mcu)130电连接该免钥匙控制模块303、该电源开关305与该启动开关键306。使用者可持该遥控器60靠近该免钥匙控制模块303，再按下该触发键304以唤醒该免钥匙控制模块303，然后该免钥匙控制模块303可通过例如无线射频识别技术(rfid)与该遥控器60进行感应与身份识别，身份识别正确后，使用者可按下该电源开关305以使该电池管理系统110操作该动力电池11实施整车供电，或者使用者可按下该遥控器60上的一电源按键61以输出一电源供电信号给该免钥匙控制模块303，由该免钥匙控制模块303经由电源开关305据以控制该电池管理系统110让该动力电池11实施整车供电；整车供电后，使用者可按下该启动开关键306，当该微控制单元130判断出该启动开关键306被按下后，该微控制单元130即可驱动马达控制器31以发动该动力马达32。当使用者结束骑乘，可按下该电源开关305或遥控器60上的电源按键61，使该整车控制器13的微控制单元130可从该电源开关305收到该电源关闭信号s。这样，模式(3)的该电源关闭信号s是通过用户操作该电源开关305或该遥控器60上电源按键61所产生。
64.综上所述，本发明通过该整车控制器判断出至少一充电条件时，自动实施对该低压辅助电池10充电的功能，来确保该低压辅助电池10的电力，达到延长电动摩托车的待机时间，以及达到当使用者久未启动电动摩托车时，因为该低压辅助电池10的蓄电量是充足的，还能提供启动电动摩托车所需的工作电压，供用户进行骑乘的功效。