用于动态控制电动辅助自行车的范围的方法和装置、电动辅助自行车制造方法及图纸

用于动态控制电动辅助自行车的范围的方法和装置，该电动辅助自行车包括储能器和电动马达，其中该方法计算从当前自行车位置到目标位置的路线，将计算的路线划分成至少两个路段，针对至少两个路段中的每者，计算提供给电动马达的能量的量，使得考虑到环境值和储能器的当前可用电荷的情况下，储能器的能量阈值维持至少两个路段，并且根据在第一路段期间提供给电动马达的能量，计算辅助因子。且其中如果在第一路段期间消耗的能量的量超过预定的偏差阈值，那么针对第二路段，重新计算提供给电动马达的能量的量和辅助因子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于动态控制电动辅助自行车的范围的方法和装置、电动辅助自行车
本专利技术涉及用于动态控制包括储能器和电动马达的电动辅助自行车的范围的方法和装置。本专利技术还涉及电动辅助自行车。
技术介绍
电动辅助自行车是包括支持或辅助骑车人的电动马达和储能器的自行车，该储能器储存以电能的形式提供给电动马达的能量。例如，该电动马达可以是轮毂电机或链状马达，其包括至少一个直流或交流动力发电机。例如，储能器可以是电池或蓄电池，例如铅电池或锂电池或蓄电池。或者，或另外，储能器可以是燃料电池存储。在辅助因素的帮助下，电动马达除了为蹬自行车的骑车人提供人肌肉功率外，还提供能量。这种电动辅助自行车的实例尤其是电动自行车，例如e-bike或pedelec。
技术实现思路
用于控制这样的电动辅助自行车的范围的方法和装置在现有技术中是众所周知的。因此，出于这种目的，本文的目的是提供一种改进的方法和装置。根据本申请的一个方面，提供了用于动态控制电动辅助自行车的范围的方法。该方法具有特别的优势，它能够在以一种方式控制电动辅助自行车的范围，这样，储能器能够向电动辅助的电动马达提供能量，直到到达所需的位置，而不会耗尽能量。根据本申请的方法首先包括确定当前自行车位置、确定目标位置和计算从当前自行车位置到目标位置的路线的步骤。该方法还包括步骤：确定在当前位置储能器的当前可用电荷，确定表明针对该计算的路线的至少一种环境状况的环境值，并将该计算的路线划分为至少两个路段。该方法进一步包括步骤：针对至少两个路段中的每者，计算提供给电动马达的能量的量，使得考虑到环境值和储能器的当前可用电荷的情况下，储能器的能量阈值维持至少两个路段。基于计算的能量的量，针对至少两个路段中的每者，计算辅助因子，并根据计算的辅助因子在第一路段期间提供能量给电动马达。在第一路段结束后，该方法进一步包括确定在当前位置储能器的当前可用电荷，并将在第一路段期间消耗的能量的量与在第一路段期间计算的能量的量进行比较的步骤。如果比较值超过预定的偏差阈值，该方法还包括存储校正值的偏差。该方法进一步包括下列步骤：重新计算提供给电动马达的能量的量，使得考虑到环境值、储能器的当前可用电荷和校正值的情况下，储能器的能量阈值维持第二路段，基于针对第二路段的重新计算的能量的量，重新计算辅助因子，并根据该重新计算的辅助因子在第二段期间给电动马达提供能量。在该方法的第一步骤中，确定当前自行车的位置。这可以通过方位或位置传感器(例如GPS)，或通过接收位置，比如街道名称、地址或来自自行车用户的坐标，例如通过用户界面，包括输出设备，如显示器和/或扬声器和输入设备，如触摸板、触摸屏和/或键盘执行。在该步骤中的当前自行车位置也可以命名为起点。此后，确定用户希望前往的目标位置。例如，这可以通过接收来自用户(例如通过用户界面)的位置(例如街道名称、地址或坐标)来执行。该目标位置也可以命名为目的地或终点。作为下一步骤，计算从先前确定的自行车位置到先前确定的目标位置的至少一路线。该路线也可以命名为路径。例如，可以根据存储在地图数据库中的地图或导航数据，由设置在用户界面内的或与之连接的处理器执行。在下一步骤中，确定储能器的电荷，其对应于在当前位置的自行车储能器中存储的可用电能。储能器的电荷(也可以描述为电荷(electriccharge))，以Ah测量。电荷是储能器的实际内容物。可用电荷与储能器的额定或实际容量不同，会受到变劣和老化的影响。储能器的容量为潜在的电荷量(electricalchargecontent)，也可描述为最大或实际电容。例如，储能器的实际电容可以与储能器电荷的确定一起或同时确定。因此，储能器输出电压的特征曲线被确定为电流(其可以是充电电流或放电电流)和通过该电流提供或供应的能量的量的函数。储能器的实际电容是达到预先确定的或预先定义的最终放电电压的时间内的电压和电流的积分的结果，，这不能被降低。另一种方法，或另外，可以通过使储能器完全充电，然后使储能器完全放电，同时测量或计算从储能器放出的电流，来确定实际电容。例如，如果储能器完全充电后，持续4小时输送电流为1A，储能器的最大电容是4000mAh。储能器的最大电容还可以通过在充电期间通过电压测量值收集多个当前可用的电荷测量值，并在充电期间通过余量测量值并行收集相同的测量值来确定。例如，如果电压测量值得出，应当向储能器充电电荷1000mAh的时候，但是余量测量值得出只给储能器充电了800mAh，这表明储能器变劣了，且最大电容小于额定电容。通过迭代这种余量测量值和电压测量值，可以确定非常精确的实际的最大电容。例如，可以通过储能器的电压测量值、电阻测量值或电导测量值(例如关于实际电流)来进行当前可用的电荷的确定。例如，电压测量值可以从储能器当前提供的电压推导出储能器当前可用的电荷。例如，储能器(其具有额定电压48V)的47。5V的测量电压可能得出储能器当前可用的电荷是储能器最大电容的50％，这可能是额定的2000mAh，而同一储能器的测量电压47。2V可能得出当前可用的电荷等于同一储能器最大电容的30％。电压测量对于部分充电或放电的储能器尤其精确。或者，或另外，可以通过访问被并入或连接到储能器的管理设备来进行当前可用电荷的确定。当前可用的电荷也可以通过余量测量值(balancemeasurement)计算，即通过对(例如通过电荷计数器或电荷仪表)储能器部分充电或完全充电期间输送的电流进行计数，然后通过对充电时间内的电流进行积分。例如，如果已经将1A的充电电流输送到储能器1小时，那么当前可用的电量比充电前高1000mAh。如果储能器接近或几乎完全充电和/或接近或几乎空的，则余量测量值尤其精确。对于该方法，如果已知储能器的实际最大电容，这是特别有用的，这就是为什么每个充电周期都可以如上述描述的通过电压测量值和余量测量值监测，并确定储能器精确的实际电容。通过精确的确定实际容量，当仅通过使用电压测量值时，可以更精确地确定当前可用电荷，因为当前可用电荷随后可取决于储能器的实际电容，而不是额定电容，储能器可能变劣了。然后，确定环境值，其中该环境值表明针对计算路线的至少一种环境状况。例如，环境状况可以是待行进进道路的距离、高度、海拔、标高、上坡和/或斜坡。环境状况可以是路线的地形剖面。环境状况也可以是路线上的许多弯道或弯路，特别是弯道或弯路的角度或直道的数量及其长度。此外，环境状况也可以是风速和/或风向，例如，如果道路上有逆风或顺风行驶。环境状况也可以是待行进进道路的状况，例如，道路是否由沥青、砾石、沙子或泥土铺成，或它是否是越野路线或横越田野的路线。例如，这种或多种状况可以存储在处理器可以访问的环境数据库中。在进一步的步骤中，计算的路线被分成至少两个路段。该步骤也可以由处理器执行。例如，可以将路线分成两个等长的路段。例如，如果总路线是10公里，第一路段和第二路段可以各5公里长。该路线也可以经计算为具有相等长度或固定长度或恒定长度的两个以上的路段。对于10km的路线，该路线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于动态控制电动辅助自行车的范围的方法，所述电动辅助自行车包括储能器和电动马达，所述方法包括：/n确定当前自行车位置；/n确定目标位置；/n计算从所述当前自行车位置到所述目标位置的路线；/n确定在当前位置的储能器的当前可用电荷；/n确定环境值，所述环境值指示计算的路线的至少一个环境状况；/n将计算的路线划分成至少两个路段；/n针对至少两个路段中的每者，计算提供给电动马达的能量的量，使得考虑到环境值和储能器的当前可用电荷的情况下，储能器的能量阈值维持所述至少两个路段；/n根据计算的能量的量，针对至少两个路段中的每者，计算辅助因子；/n根据计算的辅助因子，在第一路段期间提供能量给所述电动马达；/n在完成所述第一路段后：/n确定在当前位置的储能器的当前可用电荷；/n将所述第一路段期间消耗的能量的量与在所述第一路段期间计算的能量的量进行比较；/n如果比较值超过预定的偏差阈值：那么存储校正值的偏差；/n对提供给所述电动马达的能量的量进行重新计算，使得考虑到环境值、储能器的当前可用电荷和校正值的情况下，储能器的能量阈值维持所述第二路段；/n基于重新计算的所述第二路段的能量的量，重新计算辅助因子；以及/n根据重新计算的辅助因子，在第二路段期间提供能量给所述电动马达。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180926 GB 1815666.1;20190222 GB 1902411.61.一种用于动态控制电动辅助自行车的范围的方法，所述电动辅助自行车包括储能器和电动马达，所述方法包括：
确定当前自行车位置；
确定目标位置；
计算从所述当前自行车位置到所述目标位置的路线；
确定在当前位置的储能器的当前可用电荷；
确定环境值，所述环境值指示计算的路线的至少一个环境状况；
将计算的路线划分成至少两个路段；
针对至少两个路段中的每者，计算提供给电动马达的能量的量，使得考虑到环境值和储能器的当前可用电荷的情况下，储能器的能量阈值维持所述至少两个路段；
根据计算的能量的量，针对至少两个路段中的每者，计算辅助因子；
根据计算的辅助因子，在第一路段期间提供能量给所述电动马达；
在完成所述第一路段后：
确定在当前位置的储能器的当前可用电荷；
将所述第一路段期间消耗的能量的量与在所述第一路段期间计算的能量的量进行比较；
如果比较值超过预定的偏差阈值：那么存储校正值的偏差；
对提供给所述电动马达的能量的量进行重新计算，使得考虑到环境值、储能器的当前可用电荷和校正值的情况下，储能器的能量阈值维持所述第二路段；
基于重新计算的所述第二路段的能量的量，重新计算辅助因子；以及
根据重新计算的辅助因子，在第二路段期间提供能量给所述电动马达。


2.根据前述权利要求1所述的方法，进一步包括下列步骤：
提供用户阈值请求给用户，以定义储能器的能量阈值，所述储能器的能量阈值等于完成至少两个路段后所需的剩余能量；
接收用户阈值输入，响应用户阈值请求，以及
将所述用户阈值输入应用到所述能量阈值。


3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤：
提供用户路段请求给用户，以定义至少两个路段；
接收用户路段输入，响应用户路段请求；以及
将所述用户路段输入应用到所述至少两个路段。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中计算路线的步骤包括计算两个可选路线，且其中所述方法进一步包括下列步骤：
提供用户路线请求给用户，以从所述两个可选路线中选择一个路线；
接收用户路线输入，响应用户路线请求；以及
将所述用户路线输入应用到所述路线。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括确定指示用户的至少一个状况的所述用户值的步骤，并且其中重新计算提供给电动马达的能量的量的步骤还包括考虑到用户值的情况下，重新计算提供给所述电动马达的能量的量。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括确定指示自行车的至少一个状况的自行车值的步骤，并且其中重新计算提供给所述电动马达的能量的量的步骤还包括考虑到自行车值的情况下，重新计算提供给所述电动马达的能量的量。


7.一种用于动态控制电动辅助自行车的范围的装置，所述电动辅助自行车包括储能器和电动马达，所述装置包括：
位置确定单元，其被配置为确定当前自行车位置；
目标确定位置，其被配置为确定目标位置；
路线计算单元，其被配置为计算从所述当前自行车位置到所述目标位置的路线；
用户界面，其被配置为向用户显示信息；
能量确定单元，其被配置为确定在所述当前位置的储能器的当前可用电荷；
环境确...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁迪格·斯特尔，
申请(专利权)人：TQ系统公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE