專利名稱：電池裝置及電動車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池裝置及具備該電池裝置的電動車輛。
技術(shù)背景
以往，在電動自行車等電動車輛中，搭載了具備電池的電池裝置。電池裝置包括用 于控制電池的充放電的控制電路(以下，稱作電池控制電路)。電池控制電路與設(shè)置在電動 車輛中的其他模塊的控制電路連接為可進行通信。例如，將顯示電池的剩余容量等的用戶 接口部的控制電路(以下，稱作UI控制電路)和電池控制電路互聯(lián)連接為可進行通信。此 時，在電池控制電路與UI控制電路之間，發(fā)送和接收各種信息(例如，電池的剩余容量)。
專利文獻1日本特開2002-101109號公報
近幾年，作為多個控制電路間的通信方式，使用了 CAN(ControIlerArea Network) (例如參照專利文獻1)。通常，在使用了 CAN的通信中，在通信總線上連接兩個用于阻抗匹 配的終端電阻。
在電動自行車等中，具有控制電路的多個模塊的每一個中都設(shè)有終端電阻。但是， 多個模塊間的連接狀態(tài)可由用戶進行任意變更。例如，在電動自行車行駛時，連接電池裝置 和用戶接口部，例如，在對電池裝置的電池進行充電時，電池裝置從用戶接口部被斷開，并 且與充電器相連。因此，很難在通信總線上適當?shù)剡B接兩個終端電阻。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可在通信總線上適當連接終端電阻的電池裝置及具 備該電池裝置的電動車輛。
(1)第一發(fā)明的電池裝置是通過與其他模塊相連而構(gòu)成通信總線的電池裝置，其 具備控制電路，其具有經(jīng)由通信總線與其他模塊進行通信的通信功能；電池，其在其他模 塊與電池裝置相連的情況下，向模塊提供電力；第一終端電阻，其被設(shè)置為能夠切換與通信 總線相連的第一狀態(tài)、和從通信總線被切斷的第二狀態(tài)；檢測電路，其構(gòu)成為能夠檢測其他 模塊與電池裝置相連的情況；和切換電路，其基于檢測電路的檢測判定其他模塊的連接和 未連接，并基于判定結(jié)果將第一終端電阻選擇性地切換為第一狀態(tài)或第二狀態(tài)。
通過在該電池裝置上連接其他模塊來構(gòu)成通信總線。經(jīng)由該通信總線，通過控制 電路與其他模塊進行通信。
在其他模塊與電池裝置相連的情況下，從電池向其他模塊提供電力。此外，通過檢 測電路檢測其他模塊與電池裝置相連的情況。由切換電路基于檢測電路的檢測，判定其他 模塊是否與電池裝置相連?；谠撆卸ńY(jié)果，由切換電路選擇性地切換第一終端電阻與通 信總線相連的第一狀態(tài)或未與通信總線相連的第二狀態(tài)。
由此，根據(jù)電池裝置與其他模塊的連接狀態(tài)，能夠調(diào)整與通信總線相連的終端電 阻的數(shù)量。因此，即使用戶任意地變更電池裝置與其他模塊的連接狀態(tài)，也能夠維持在通信 總線上適當?shù)剡B接了兩個終端電阻的狀態(tài)。其結(jié)果，經(jīng)由通信總線，能夠在電池裝置與其他模塊之間很好地進行通信。
(2)其他模塊包括第一和第二模塊，電池在第一和第二模塊與電池裝置相連的情 況下，分別向第一和第二模塊提供電力，檢測電路構(gòu)成為在第一和第二模塊與電池裝置相 連的情況下，分別反饋基于提供給第一和第二模塊的電力的電壓，并能夠分別檢測從第一 和第二模塊反饋的電壓，切換電路基于由檢測電路檢測的電壓判定是否連接有第一和第二 模塊，并基于判定結(jié)果，將第一終端電阻選擇性地切換為第一狀態(tài)或第二狀態(tài).
此時，根據(jù)電池裝置與第一模塊的連接狀態(tài)、和電池裝置與第二模塊的連接狀態(tài)， 將第一終端電阻選擇性地切換為第一狀態(tài)或第二狀態(tài)。由此，根據(jù)電池裝置、第一模塊和第 二模塊的連接狀態(tài)，能夠調(diào)整與通信總線相連的終端電阻的數(shù)量。
因此，即使用戶任意地變更電池裝置、第一模塊和第二模塊的連接狀態(tài)，也能夠維 持在通信總線上適當?shù)剡B接了兩個終端電阻的狀態(tài)。因此，經(jīng)由通信總線，能夠在電池裝 置、第一模塊和第二模塊之間很好地進行通信。
(3)切換電路在判定出其他模塊與電池裝置相連的情況下，基于由檢測電路檢測 的電壓，進一步判定被連接的其他模塊是否具有終端電阻，并基于判定結(jié)果，將第一終端電 阻選擇性地切換為第一狀態(tài)或第二狀態(tài)。
此時，根據(jù)與電池裝置相連的其他模塊是否具有終端電阻，將第一終端電阻選擇 性地切換為第一狀態(tài)或第二狀態(tài)。由此，在具有終端電阻的其他模塊與電池裝置相連時和 不具備終端電阻的其他模塊與電池裝置相連的時的任一種情況下，都能夠準確地調(diào)整與通 信總線相連的終端電阻的數(shù)量。
(4)電池裝置還具備與通信總線相連的第二終端電阻，切換電路基于由檢測電路 檢測的電壓，判定在通信總線上是否連接有兩個終端電阻，并基于判定結(jié)果，按照在通信總 線上連接兩個終端電阻的方式，將第一終端電阻切換為第一狀態(tài)或第二狀態(tài)。
此時，維持在通信總線上連接了第二終端電阻的狀態(tài)。因此，在具有終端電阻的其 他模塊與電池裝置相連的情況下，將第一終端電阻設(shè)置為第二狀態(tài)，在不具備終端電阻的 其他模塊與電池裝置相連的情況下，通過將第一終端電阻設(shè)為第一狀態(tài)，從而準確地維持 在通信總線上連接了兩個終端電阻的狀態(tài)。
(5)其他模塊還包括第三模塊，第三模塊具有第三終端電阻，該第三終端電阻被設(shè) 置為可切換成與通信總線相連的第三狀態(tài)和從通信總線被切斷的第四狀態(tài)，切換電路基于 由檢測電路檢測的電壓，判定在通信總線上是否連接有兩個終端電阻，并基于判定結(jié)果，按 照在通信總線上連接兩個終端電阻的方式，將第三終端電阻切換為第三狀態(tài)或第四狀態(tài)。
此時，電池裝置的第一終端電阻被切換為第一和第二狀態(tài)，并且第三模塊的第三 終端電阻被切換為第三狀態(tài)或第四狀態(tài)。由此，根據(jù)電池裝置與其他模塊的連接狀態(tài)，能夠 更準確地調(diào)整在通信總線上連接的終端電阻的數(shù)量。
(6)第二發(fā)明的電動車輛具備第一發(fā)明的電池裝置；電動機，通過來自電池裝置 的電池單元的電力來驅(qū)動該電動機；和驅(qū)動輪，其利用電動機的旋轉(zhuǎn)力進行旋轉(zhuǎn)。
在該電動車輛中，通過來自電池裝置的電池單元的電力來驅(qū)動電動機。通過該電 動機的旋轉(zhuǎn)力來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動輪，從而使電動車輛移動。
通過在電池裝置上連接其他模塊來構(gòu)成通信總線。經(jīng)由該通信總線，通過控制電 路與其他模塊進行通信。
在其他模塊與電池裝置相連的情況下，從電池向其他模塊提供電力。另外，通過檢 測電路檢測其他模塊與電池裝置相連的情況。由切換電路基于檢測電路的檢測，判定其他 模塊與電池裝置是否相連。基于該判定結(jié)果，由切換電路選擇性地切換第一終端電阻與通 信總線相連的第一狀態(tài)或未與通信總線相連的第二狀態(tài)。
由此，根據(jù)電池裝置與其他模塊的連接狀態(tài)，能夠調(diào)整在通信總線上連接的終端 電阻的數(shù)量。因此，即使用戶任意地變更電池裝置與其他模塊的連接狀態(tài)，也能夠維持在通 信總線上適當?shù)剡B接了兩個終端電阻的狀態(tài)。因此，經(jīng)由通信總線，能夠在電池裝置與其他 模塊之間很好地進行通信。其結(jié)果，能夠提高電動車輛的行駛性能。
(發(fā)明效果)
通過本發(fā)明，能夠根據(jù)電池裝置與其他模塊的連接狀態(tài)，調(diào)整在通信總線上連接 的終端電阻的數(shù)量。因此，即使用戶任意地變更電池裝置與其他模塊的連接狀態(tài)，也能夠維 持在通信總線上適當?shù)剡B接了兩個終端電阻的狀態(tài)。其結(jié)果，經(jīng)由通信總線，能夠在電池裝 置與其他模塊之間很好地進行通信。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式的電動車輛的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2是簡單表示用戶接口部、車體控制部、電池裝置及充電器的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖3是表示電池裝置的細部結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖4是表示微型計算機電路的動作的流程圖。
圖5是用于說明終端電阻的狀態(tài)切換的示意圖。
圖6是用于說明在充電器中未設(shè)置終端電阻時的電池裝置中的終端電阻的狀態(tài) 切換的示意圖。
圖7是表示在充電器中設(shè)置了電容器的例子的圖。
圖8是表示車體控制部、電池裝置及充電器中的檢測電阻的其他連接例的示意 圖。
圖9是表示在圖8的充電器中設(shè)置了電容器的例子的圖。
圖10是表示電池裝置和充電器的變形例的示意圖。
圖11是表示終端電阻的狀態(tài)的切換例的示意圖。
圖12是表示電池裝置的其他變形例的示意圖。
圖13是表示圖12的電池裝置中的終端電阻的狀態(tài)的切換例的示意圖。
圖14是具備了電池裝置的電動雙輪車的側(cè)視圖。
圖中100-電動自行車；200-用戶接口部；201-用戶接口控制電路；300-車體控 制部；301-車體控制電路；400-電池裝置；401-電池控制電路；402-電池；410-微型計算 機；500-充電器；501-充電控制電路；Cl C6-通信線；Dl D6-電力線；Rll、Rlla、R12、 Rl3-終端電阻；R21 R24-檢測電阻；Si、S2-開關(guān)；Tl T8-通信路徑。
具體實施方式
以下，參照

本實施方式的電池裝置及具備該電池裝置的電動自行車。另 外，以下，作為電動車輛的一例，說明電動自行車。
(1)電動車輛
圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的電動自行車的結(jié)構(gòu)的示意圖。
在圖1的電動自行車100中，在主框架101的前端以上下方向的軸為中心在一定 角度范圍內(nèi)可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置有前叉103。在前叉103的下端以可旋轉(zhuǎn)的方式支承有前輪104。 前輪104上安裝有用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動前輪104的電動機M0。
在前叉103的上端設(shè)有車把105。在車把105上配置有用戶接口部200。將在后 面詳細敘述用戶接口部200。
主框架101的中央部內(nèi)可旋轉(zhuǎn)地設(shè)有曲柄108。在曲柄108的前端安裝有踏板 107。在主框架101的上部安裝有座板110，在主框架101的后端以可旋轉(zhuǎn)的方式支承有后 輪 109。
用戶使踏板107和曲柄108 —體旋轉(zhuǎn)。曲柄108的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由未圖示的鏈條傳遞 至后輪109。由此，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動后輪109。
在曲柄108的附近設(shè)置車體控制部300。車體控制部300與用戶接口部200電連 接，并且與安裝在前輪104上的電動機MO電連接。車體控制部300檢測曲柄108的轉(zhuǎn)矩， 并基于該轉(zhuǎn)矩控制電動機NO。
車體控制部300與電池安裝部300a電連接。在電池安裝部300a中裝卸自如地安 裝有具備電池的電池裝置400。通過將電池裝置400安裝在電池安裝部300a中，從而電連 接電池裝置400和車體控制部300。
從電池裝置400向用戶接口部200、車體控制部300和電動機MO提供電力。此夕卜， 通過未圖示的制動器進行減速時和行駛下坡時，前輪104的旋轉(zhuǎn)力通過電動機MO被轉(zhuǎn)換為 再生電力。通過向電池裝置400賦予該再生電力，進行電池裝置400的再生充電。
在電池裝置400中設(shè)置插頭插入部400a。在插頭插入部400a中插入充電器500 的插頭500a。由此，電連接充電器500和電池裝置400。此外，將充電器500的插頭500a插 入未圖示的商用電源的插座中。充電器500對來自商用電源的電力進行AC-DC (交流-直 流)轉(zhuǎn)換之后施加給電池裝置400的電池。由此，對電池裝置400的電池進行充電。
另外，在本實施方式中，車體控制部300是第一模塊的例子，充電器500是第二模 塊的例子。
(2)用戶接口部、車體控制部、電池裝置和充電器
接著，簡要說明用戶接口部200、車體控制部300、電池裝置400和充電器500的結(jié) 構(gòu)。圖2是簡單表示用戶接口部200、車體控制部300、電池裝置400及充電器500的結(jié)構(gòu) 的框圖。另外，在圖2中，用戶接口部200、車體控制部300、電池裝置400及充電器500處 于互相連接的狀態(tài)。
如圖2所示，用戶接口部200具有操作顯示部202、用戶接口控制電路(以下，略記 為UI控制電路)201、終端電阻Rl2和端子部211 214。
端子部211與通信路徑T5相連，端子部212與通信路徑T6相連。通信路徑T5、 T6之間連接有終端電阻R12。端子部213與電力路徑El相連，端子部214與電力路徑E1、 E2相連，操作顯示部202與電力路徑E1、E2相連。此外，互相連接UI控制電路201和操作 顯示部202。
UI控制電路201控制操作顯示部202的動作。操作顯示部202顯示與電動自行車100的狀態(tài)相關(guān)的信息(例如，電池裝置400的電池402的剩余容量)。此外，用戶能夠通 過操作顯示部202進行電動自行車100的狀態(tài)的設(shè)定(例如，電源的接通或關(guān)斷)。
車體控制部300具有車體控制電路301和端子部311 319。經(jīng)由通信路徑T3互 相連接端子部311、315，經(jīng)由通信路徑T4互相連接端子部312、316。經(jīng)由電力路徑E3互相 連接端子部313、318，經(jīng)由電力路徑E4互相連接端子部314、319。車體控制電路301與通 信路徑T3、T4和電力路徑E3、E4相連。
此外，用戶接口部200的端子部211、212經(jīng)由通信線C1、C2分別與車體控制部300 的端子部311、312相連，用戶接口部200的端子部213、214經(jīng)由電力線Dl、D2分別與車體 控制部300的端子部313,314相連。
用戶接口部200和車體控制部300以經(jīng)由通信線C1、C2和電力線D1、D2互相連接 的狀態(tài)被固定在圖1的電動自行車100中。
電池裝置400具有電池控制電路401、電池402、終端電阻Rl 1、開關(guān)Sl和端子部 411 420。經(jīng)由通信路徑Tl互相連接端子部411、416，經(jīng)由通信路徑T2互相連接端子部 412、417。在通信路徑T2、T2之間串聯(lián)連接終端電阻Rll和開關(guān)Si。
電池控制電路401與通信路徑T1、T2相連。電池402與端子部414、415、419、420 相連。此外，電池控制電路401和電池402彼此相連。
通過將電池裝置400安裝在圖1的電池安裝部300a中，從而電池裝置400的端子 部411、412經(jīng)由通信線C3、C4分別與車體控制部300的端子部315、316相連，電池裝置400 的端子部413經(jīng)由檢測線Kl與車體控制部300的端子部317相連。此外，電池裝置400的 端子部414、415經(jīng)由電力線D3、D4分別與車體控制部300的端子部318、319相連。通過后 述(圖3)的微型計算機410控制開關(guān)Si。
充電器500具有充電控制電路501、AC-DC轉(zhuǎn)換電路502、終端電阻R13和端子部 511 515。端子部511與通信路徑T7相連，端子部512與通信路徑T8相連。在通信路徑 T7、T8之間連接終端電阻R13。
充電控制電路501與通信路徑T7、T8和端子部514、515相連。AC-DC轉(zhuǎn)換電路502 與端子部514、515及插頭500b相連。
通過將充電器500的插頭500a (圖1)插入電池裝置400的插頭插入部400a (圖 1)中，從而充電器500的端子部511、512經(jīng)由通信線C5、C6與電池裝置400的端子部416、 417相連，充電器500的端子部513經(jīng)由檢測線K2與電池裝置400的端子部418相連。此 外，充電器500的端子部514、515經(jīng)由電力線D5、D6與電池裝置400的端子部419、420相連。
在本實施方式的電動自行車100中，由通信線Cl C6和通信路徑Tl T8的一 部分或全部構(gòu)成通信總線，經(jīng)由該通信總線，在用戶接口控制電路202、車體控制電路301、 電池控制電路401和充電控制電路501之間進行CAN (Controller Area Network)通信。
此外，從電池裝置400的電池402經(jīng)由電力線Dl D4向車體控制部300和用戶 接口部200提供電力。此外，從商用電源經(jīng)由充電器500的AC-DC轉(zhuǎn)換電路502和電力線 D5、D6向電池裝置400的電池402提供電力。
(3)電池裝置的開關(guān)的控制
接著，說明電池裝置400的開關(guān)Sl的控制。圖3是表示電池裝置400的細部結(jié)構(gòu)的示意圖。另外，在圖3中，省略了圖2的UI控制電路201、操作顯示部202、車體控制電路 301、電池控制電路401、充電控制電路501和AC-DC轉(zhuǎn)換電路的圖示。
如圖3所示，電池裝置400包括微型計算機電路410和檢測電阻R21、R22。微型計 算機電路410包括微型計算機芯片以及其周邊電路，并與端子部413、418和開關(guān)Sl連接。 向微型計算機電路410施加端子部413、418的電壓。微型計算機電路410基于端子部413、 418的電壓控制開關(guān)Si。將在后面詳細敘述微型計算機電路410的動作。
端子部414、419與電池402的正極端子相連，端子部415、420與電池402的負極 端子相連。在端子部413和端子部414之間連接檢測電阻R21，在端子部418和端子部419 之間連接檢測電阻R22。
車體控制部300包括檢測電阻R23。在端子部317和端子部319之間連接檢測電 阻 R23。
充電器500包括檢測電阻R24。在端子部513和端子部515之間連接檢測電阻 R24。
接著，說明電池控制電路401的微型計算機電路410的動作。圖4是表示微型計 算機電路410的動作的流程圖。
如圖4所示，首先，微型計算機電路410判斷端子部413(圖3)的電壓(以下稱作 車體側(cè)電壓)是否比預先設(shè)定的規(guī)定值Pi低(步驟Si)。
這里，在電池裝置400的端子部413 415與車體控制部300的端子部317 319 沒有被互相連接的情況下，電池裝置400的端子部413中不會流過電流。因此，車體側(cè)電壓 變成與電池402的端子電壓(正極端子與負極端子間的電壓)相等。
另一方面，在分別連接了電池裝置400的端子部413 415和車體控制部300的 端子部317 319彼此的情況下，通過電池裝置400的電池402和檢測電阻R21以及車體 控制部300的檢測電阻R23形成串聯(lián)電路。此時，車體側(cè)電壓成為通過檢測電阻R21、R23 對電池402的端子電壓進行分壓而獲得的電壓(以下，稱作分壓值)。
上述的規(guī)定值Pl被設(shè)定為電池402的端子電壓與基于檢測電阻R21、R23的分壓 值之間的值。因此，在電池裝置400與車體控制部300沒有被連接的情況下，車體側(cè)電壓比 規(guī)定值Pl還高，在連接了電池裝置400與車體控制部300的情況下，車體側(cè)電壓比規(guī)定值 Pl還低。
在車體側(cè)電壓比規(guī)定值Pl還低的情況下，微型計算機電路410判定為電池裝置 400與車體控制部300相連，并判定端子部418的電壓(以下，稱作充電器側(cè)電壓)是否比 預先設(shè)定的規(guī)定值P2還低(步驟S2)。
在沒有分別連接電池裝置400的端子部418 420和充電器500的端子部513 515彼此的情況下，電池裝置400的端子部418中不會流過電流。因此，充電器側(cè)電壓變成 與電池402的端子電壓相等。
另一方面，在分別連接了電池裝置400的端子部418 420與充電器500的端子 部513 515彼此的情況下，通過電池裝置400的電池402和檢測電阻R22以及充電器500 的檢測電阻RM形成串聯(lián)電路。此時，充電器側(cè)電壓成為通過檢測電阻R22、RM對電池402 的端子電壓進行分壓而獲得的電壓(以下，稱作分壓值)。
上述的規(guī)定值P2被設(shè)定為電池402的端子電壓與基于檢測電阻R22、R24的分壓值之間的值。因此，在電池裝置400與充電器500沒有被連接的情況下，充電器側(cè)電壓比規(guī) 定值P2還高，在連接了電池裝置400與車體控制部300的情況下，充電器側(cè)電壓比規(guī)定值 Pl還低。
在充電器側(cè)電壓比規(guī)定值P2還低的情況下，微型計算機電路410判定為電池裝置 400與充電器500相連，關(guān)斷開關(guān)Sl (步驟S3)。由此，從通信路徑Tl、T2電切斷終端電阻 Rl 1。此時，通信路徑Tl、T2與終端電阻R12、R13相連。
另一方面，在步驟Sl中，端子部413的電壓為規(guī)定值Pl以上的情況下，或者在 步驟S2中，端子部416的電壓為規(guī)定值P2以上的情況下，微型計算機電路410接通開關(guān) Sl (步驟S4)。由此，在通信路徑Tl、T2之間電連接終端電阻R11。此時，通信路徑Tl、T2 上沒有連接終端電阻R12、R13的至少一方。
微型計算機電路410反復進行步驟Sl S4的處理。由此，根據(jù)車體控制部300、 電池裝置400和充電器500的連接狀態(tài)，對終端電阻Rll電連接在通信路徑Tl、T2之間的 狀態(tài)(以下，稱作連接狀態(tài))和終端電阻Rll從通信路徑T1、T2被電切斷的狀態(tài)(以下，稱 作非連接狀態(tài))進行切換。
另外，為了檢測車體控制部300與電池裝置400的連接以及充電器500與電池裝 置400的連接，也可以設(shè)置使從電池裝置400的電池402向微型計算機電路410賦予的電 壓上升的升壓電路或者使其下降的降壓電路。
圖5是用于說明終端電阻Rll的狀態(tài)切換的示意圖。
如圖5(a)所示，在電池裝置400與車體控制部300相連、充電器500沒有與電池 裝置400相連的狀態(tài)下，終端電阻Rll成為連接狀態(tài)。此時，由通信路徑Tl Τ6和通信線 Cl C4構(gòu)成通信總線，通信總線的一端與接口部200的終端電阻R12相連，另一端與電池 裝置400的終端電阻Rll相連。
在圖5(a)的狀態(tài)下，電動自行車100以電池裝置400被安裝在電池安裝部 300a(圖1)中的狀態(tài)行駛或停車。
此時，例如，將電池裝置400的電池402(圖幻的剩余容量從電池控制電路401 (圖 2)施加給車體控制電路301 (圖2)和UI控制電路201 (圖2)。車體控制電路301根據(jù)電 池402的剩余容量控制電動機MO (圖1)。UI控制電路201將電池402的剩余容量顯示在 操作顯示部202(圖2)上。
如圖5(b)所示，在充電器500與電池裝置400相連、電池裝置400沒有與車體控 制部300相連的狀態(tài)下，終端電阻Rll成為非連接狀態(tài)。此時，由通信路徑T1、T2、T7、T8和 通信線C5、C6構(gòu)成通信總線，通信總線的一端與電池裝置400的終端電阻Rll相連，另一端 與充電器500的終端電阻R13相連。
在圖5(b)的狀態(tài)下，以從電池安裝部300a(圖1)卸下電池裝置400的狀態(tài)通過 充電器500對電池裝置400的電池402進行充電。
此時，例如，將電池裝置400的電池402(圖2)的充電量從電池控制電路401 (圖 2)施加給充電控制電路501(圖2)。若電池402的充電量到達規(guī)定值，則充電控制電路 501停止從商用電源向電池裝置400提供電力。此外，從電池控制電路401向充電控制電 路501(圖幻賦予表示電池裝置400產(chǎn)生異常的信號。此時，充電控制電路501停止從商 用電源向電池裝置400提供電力。
如圖5(c)所示，在電池裝置400與車體控制部300相連并且充電器500與電池裝 置400相連的狀態(tài)下，終端電阻Rll成為非連接狀態(tài)。此時，由通信路徑Tl T8和通信線 Cl C6構(gòu)成通信總線，通信總線的一端與接口部200的終端電阻R12相連，另一端與充電 器500的終端電阻R13相連。
在圖5(c)的狀態(tài)下，通過充電器500以在電池安裝部300a(圖1)中安裝了電池 裝置400的狀態(tài)對電池裝置400的電池402進行充電。
此時，例如，將電池裝置400的電池402(圖2)的充電量從電池控制電路401 (圖 2)施加給充電控制電路501(圖幻。若電池402的充電量到達規(guī)定值。則充電控制電路 501停止從商用電源向電池裝置400提供電力。此外，從電池控制電路401向充電控制電 路501(圖幻賦予表示電池裝置400產(chǎn)生異常的信號。此時，充電控制電路501停止從商 用電源向電池裝置400提供電力。
此外，將電池裝置400的電池402的充電量從電池控制電路401施加給UI控制電 路201(圖幻。用戶接口控制電路201將電池402的充電量顯示在操作顯示部202(圖2)上。
此外，從電池控制電路401向車體控制電路301賦予用于阻止自動雙輪車100的 行駛的信號。此時，車體控制電路301通過未圖示的鎖定機構(gòu)鎖定曲柄108(圖1)的旋轉(zhuǎn)。 由此，防止因用戶進行誤操作而導致使自動雙輪車100行駛的情況。
(5)效果
在本實施方式的電池裝置400中，基于車體側(cè)電壓和充電器側(cè)電壓，將終端電阻 Rll切換為連接狀態(tài)和非連接狀態(tài)。此時，在電池裝置400沒有與車體控制部300和充電器 500的至少一方相連的情況下，即在通信路徑Tl、T2上沒有連接終端電阻R12、R13的至少 一方的情況下，終端電阻Rll與通信路徑T1、T2相連。另一方面，在電池裝置400與車體控 制部300和充電器500相連的情況下，終端電阻Rll不會與通信路徑Τ1、Τ2相連。
由此，即使用戶根據(jù)狀況而變更了車體控制部300、電池裝置400和充電器500的 連接狀態(tài)，也會維持在通信總線上適當連接了兩個終端電阻的狀態(tài)。因此，能夠很好地進行 用戶接口部200、車體控制部300、電池裝置400和充電器500之間的CAN通信。
(6)變形例
(6-1)
在上述實施方式中，在充電器500中設(shè)有終端電阻R13，但是在通信線C5、C6的長 度比較短的情況下，也可以不在充電器500中設(shè)置終端電阻R13。此時，按照充電器500的 檢測電阻R24的值不同于在充電器500中設(shè)置終端電阻R13時的檢測電阻RM的值的方式 進行設(shè)定。
如上所述，在分別連接了電池裝置400的端子部418 420和充電器500的端子 部513 515彼此的情況下，充電器側(cè)電壓成為通過檢測電阻R22、R24對電池402的端子 電壓進行分壓而獲得的分壓值。
該分壓值隨著檢測電阻R24的值而不同。因此，在設(shè)有終端電阻R13時的檢測電 阻R24的值與未設(shè)置終端電阻R13時的檢測電阻R24的值不相同的情況下，設(shè)有終端電阻 R13時的充電器側(cè)電壓與未設(shè)置終端電阻R13時的充電器側(cè)電壓互不相同。
此時，將在充電器500中設(shè)有終端電阻R13時的充電器側(cè)電壓和在充電器500中未設(shè)有終端電阻R13時的充電器側(cè)電壓通過電池裝置400的微型計算機電路410預先進行存儲。
由此，電池裝置400的微型計算機電路410能夠基于充電器側(cè)電壓判定在充電器 500中是否設(shè)有終端電阻R13。因此，電池裝置400的微型計算機電路410根據(jù)充電器500 的終端電阻R13的有無，能夠控制終端電阻Rll的狀態(tài)。
圖6是用于說明在充電器500中未設(shè)置終端電阻R13時的電池裝置400中的終端 電阻Rll的狀態(tài)切換的示意圖。
如圖6所示，在充電器500中未設(shè)置終端電阻Rl3時，在電池裝置400與車體控制 部300連接并且充電器500與電池裝置400相連的狀態(tài)下，終端電阻Rll成為連接狀態(tài)。
此時，由通信路徑Tl T8和通信線Cl C6構(gòu)成通信總線，在通信總線上連接接 口部200的終端電阻R12和電池裝置400的終端電阻Rll。即，與圖5(c)的例子相比，在通 信總線上，代替充電器500的終端電阻R13而連接電池裝置400的終端電阻R11。由此，維 持在通信總線上連接了兩個終端電阻的狀態(tài)。因此，能夠很好地進行用戶接口部200、車體 控制部300、電池裝置400和充電器500之間的CAN通信。
(6-2)
在充電器500中，終端電阻Rl3被設(shè)置的情況和未被設(shè)置的情況下，也可以在充電 器500中設(shè)置電容器。
圖7是表示在充電器500中設(shè)置了電容器的例子的圖。在圖7的例子中，在充電 器500中設(shè)置終端電阻R13，并且在端子部513和端子部514之間連接電容器CN。
在端子部513和端子部514之間連接有電容器CN的情況下，互相連接了電池裝置 400和充電器500時，充電器側(cè)電壓從電池402的端子電壓慢慢下降為基于檢測電阻R22、 R24的分壓值。另一方面，在端子部513和端子部514之間未連接電容器CN的情況下，互相 連接了電池裝置400和充電器500時，充電器側(cè)電壓從電池402的端子電壓瞬間下降為基 于檢測電阻R22、R24的分壓值。
此時，通過電池裝置400的微型計算機電路410預先存儲在充電器500中設(shè)有終 端電阻R13時的充電器側(cè)電壓的下降時間、以及未設(shè)置終端電阻R13時的充電器側(cè)電壓的 下降時間。
由此，電池裝置400的微型計算機電路410基于充電器側(cè)電壓的下降時間，判定在 電池裝置400中是否設(shè)置有終端電阻R13。因此，電池裝置400的微型計算機電路410根據(jù) 充電器500中的終端電阻R13的有無，如圖5的例子或圖6的例子那樣能夠控制終端電阻 Rll的狀態(tài)。
(6-3)
圖8是表示車體控制部300、電池裝置400及充電器500中的檢測電阻R21 R24 的其他連接例的示意圖。圖8的例子與圖3的例子的區(qū)別點如下。
圖8的例子中，在電池裝置400中，在端子部413和端子部415之間連接檢測電阻 R21，在端子部418和端子部420之間連接檢測電阻R22。此外，在車體控制部300中，在端 子部317和端子部318之間連接檢測電阻R23。此外，在充電器500中，在端子部513和端 子部514之間連接檢測電阻R24。
在沒有分別連接電池裝置400的端子部413 415與車體控制部300的端子部317 319彼此的情況下，在電池裝置400的端子部413中不會流過電流。因此，車體側(cè)電 壓成為零。
另一方面，在分別連接了電池裝置400的端子部413 415與車體控制部300的 端子部317 319彼此的情況下，車體側(cè)電壓成為通過檢測電阻R21、R23對電池402的端 子電壓進行分壓而獲得的分壓值。
此外，在沒有分別連接電池裝置400的端子部418 420與充電器500的端子部 513 515彼此的情況下，在電池裝置400的端子部418中不會流過電流。因此，車體側(cè)電 壓成為零。
另一方面，在分別連接了電池裝置400的端子部418 420與充電器500的端子 部513 515彼此的情況下，充電器側(cè)電壓成為通過檢測電阻R22、R24對電池402的端子 電壓進行分壓而獲得的分壓值。
因此，電池裝置400的微型計算機電路410基于車體側(cè)電壓，能夠判定是否互相連 接了電池裝置400與車體控制部300。此外，電池裝置400的微型計算機電路410基于充電 器側(cè)電壓，能夠判定是否互相連接了電池裝置400和充電器500。
其結(jié)果，如圖5所示，根據(jù)車體控制部300、電池裝置400和充電器500的連接狀 態(tài)，能夠適當?shù)厍袚Q電池裝置400的終端電阻Rll的狀態(tài)。
另外，在圖8的例子中，也可以不在充電器500中設(shè)置終端電阻R13。此時，按照充 電器500的檢測電阻R24的值不同于在充電器500中設(shè)置終端電阻R13時的充電器500的 檢測電阻R24的值的方式進行設(shè)定。
此時，與上述同樣地，通過電池裝置400的微型計算機電路410預先存儲在充電器 500中設(shè)有終端電阻R13時的充電器側(cè)電壓、以及未設(shè)置終端電阻R13時的充電器側(cè)電壓。
由此，電池裝置400的微型計算機電路410基于充電器側(cè)電壓，能夠判定是否在充 電器500中設(shè)有終端電阻R13。因此，電池裝置400的微型計算機電路410根據(jù)充電器500 中的終端電阻R13的有無，如圖5的例子或圖6的例子那樣能夠控制終端電阻Rll的狀態(tài)。
此外，在圖8的例子中，在充電器500中設(shè)置終端電阻R13時和未設(shè)置終端電阻 R13時的任一種情況下，都可以在充電器500中設(shè)置電容器。
圖9是表示在圖8的充電器500中設(shè)置了電容器的例子的圖。在圖9的例子中， 在充電器500中設(shè)置終端電阻R13，并且在端子部513與端子部515之間連接電容器CN。
在端子部513與端子部515之間連接電容器CN的情況下，互相連接了電池裝置 400和充電器500時，充電器側(cè)電壓從零緩慢上升為基于檢測電阻R22、R24的分壓值。另 一方面，在端子部513與端子部515之間未連接電容器CN的情況下，互相連接了電池裝置 400和充電器500時，充電器側(cè)電壓從零瞬間上升為基于檢測電阻R22、R24的分壓值。
此時，通過電池裝置400的微型計算機電路410預先存儲在充電器500中設(shè)有終 端電阻R13時的充電器側(cè)電壓的上升時間、以及未設(shè)置終端電阻R13時的充電器側(cè)電壓的 上升時間。
由此，電池裝置400的微型計算機電路410基于充電器側(cè)電壓的上升時間，能夠判 定在電池裝置400中是否設(shè)有終端電阻R13。因此，電池裝置400的微型計算機電路410根 據(jù)充電器500中的終端電阻R13的有無，如圖5的例子或圖6的例子那樣能夠控制終端電 阻Rll的狀態(tài)。
(6-4)
圖10是表示電池裝置400和充電器500的變形例的示意圖。圖10的例子與上述 的圖3的例子的不同點如下。
在圖10的例子中，電池裝置400還包括端子部421。端子部421與微型計算機電 路410相連。此外，充電器500還包括端子部516和開關(guān)S2。開關(guān)S2連接在終端電阻R13 和通信路徑T8之間。端子部516與開關(guān)S2相連。
此外，電池裝置400的端子部421和充電器500的端子部516經(jīng)由控制線SC彼此 相連。電池裝置400的微型計算機電路410經(jīng)由控制線SC向充電器500的開關(guān)S2賦予 接通或關(guān)斷信號。由此，能夠切換終端電阻R13與通信路徑T7、T9電連接的狀態(tài)(連接狀 態(tài))、和終端電阻R13從通信路徑T7、T9被電切斷的狀態(tài)(非連接狀態(tài))。另外，圖10的充 電器500是第三模塊的例子。
圖11是表示終端電阻R13的狀態(tài)的切換例的示意圖。如圖11(a)所示，在充電器 500與電池裝置400相連且電池裝置400沒有與車體控制部300相連的狀態(tài)下，通過電池裝 置400的微型計算機電路410(圖10)將終端電阻R13設(shè)置為連接狀態(tài)。
此時，由通信路徑Tl、T2、T7、T8和通信線C5、C6構(gòu)成通信總線，通信總線的一端 與電池裝置400的終端電阻Rll相連，另一端與充電器500的終端電阻R13相連。
另一方面，如圖11(b)所示，在電池裝置400與車體控制部300相連并且充電器 500與電池裝置400相連的狀態(tài)下，通過電池裝置400的微型計算機電路410將終端電阻 R13設(shè)置為非連接狀態(tài)。
此時，由通信路徑Tl T8和通信線Cl C6構(gòu)成通信總線，通信總線與接口部 200的終端電阻R12以及電池裝置400的終端電阻Rll相連。
另外，如圖11(c)所示，在電池裝置400與車體控制部300相連并且充電器500與 電池裝置400相連的狀態(tài)下，也可以通過電池裝置400的微型計算機電路410將電池裝置 400的終端電阻Rll設(shè)定為非連接狀態(tài)，并且將充電器500的終端電阻R13設(shè)置為連接狀態(tài)。
此時，由通信路徑Tl T8和通信線Cl C6構(gòu)成通信總線，通信總線與接口部 200的終端電阻R12以及充電器500的終端電阻R13相連。
如上所述，通過電池裝置400的微型計算機電路410控制充電器500的終端電阻 R13的狀態(tài)，從而即使車體控制部300、電池裝置400和充電器500的連接狀態(tài)被變更，也能 夠維持在通信總線上連接了兩個終端電阻的狀態(tài)。因此，能夠很好地進行用戶接口部200、 車體控制部300、電池裝置400和充電器500間的CAN通信。
(6-5)
圖12是表示電池裝置400的其他變形例的示意圖。圖12的例子與上述的圖3的 例子的不同點如下。
在圖12的例子中，電池裝置400還具有終端電阻Rlla。終端電阻Rlla與由終端 電阻Rll和開關(guān)Sl構(gòu)成的串聯(lián)電路并列地連接在通信路徑Tl、T2之間。
圖13是表示圖12的電池裝置400中的終端電阻Rll的狀態(tài)的切換例的示意圖。 另外，在圖13的例子中，在充電器500中未設(shè)置終端電阻R13。
如圖13(a)所示，在電池裝置400與車體控制部300相連且充電器500沒有與電池裝置400相連的狀態(tài)下，將終端電阻Rll設(shè)置為非連接狀態(tài)。此時，由通信路徑Tl T6 和通信線Cl C4構(gòu)成通信總線，通信總線的一端與接口部200的終端電阻R12相連，另一 端與電池裝置400的終端電阻Rlla相連。
如圖13(b)所示，在充電器500與電池裝置400相連且電池裝置400沒有與車體 控制部300相連的狀態(tài)下，將終端電阻Rll設(shè)置為連接狀態(tài)。此時，由通信路徑T1、T2、T7、 Τ8和通信線C5、C6構(gòu)成通信總線，在通信總線上連接電池裝置400的終端電阻Rll、Rlla。
如圖13(c)所示，在電池裝置400與車體控制部300相連且充電器500與電池裝 置400相連的狀態(tài)下，將終端電阻Rll設(shè)置為非連接狀態(tài)。此時，由通信路徑Tl T8和通 信線Cl C6構(gòu)成通信總線，在通信總線上連接接口部200的終端電阻R12和電池裝置400 的終端電阻Rlla。
如上所述，在充電器500中未設(shè)置終端電阻R13的情況下，即使車體控制部300、電 池裝置400和充電器500的連接狀態(tài)被變更，也能夠維持在通信總線上連接了兩個終端電 阻的狀態(tài)。因此，能夠很好地進行用戶接口部200、車體控制部300、電池裝置400和充電器 500間的CAN通信。
此外，不會因誤操作等而導致終端電阻Rlla從通信線Tl、T2被切斷，因此在電動 自行車100行駛時，即在圖13(a)的狀態(tài)中，可在通信總線上準確地連接終端電阻Rlla。因 此，在電動自行車100行駛時，在用戶接口部200、車體控制部300、電池裝置400間能夠準 確且正常地進行CAN通信。其結(jié)果，可進一步提高電動自行車100行駛時的安全性。
(7)其他實施方式
在上述的實施方式中，說明了具備電池裝置400的電動自行車，但是也可以將電 池裝置400設(shè)置在其他的電動車輛中。
圖14是具備了電池裝置400的電動雙輪車的側(cè)視圖。電動雙輪車600具備車體 框架610、前叉611、把手部620、主體部630、坐席640、擺臂650、電動機660、前輪691和后 輪692。另外，在以下的說明中，前、后、左和右是指在駕駛員坐在電動車600的坐席640上 的狀態(tài)下進行觀察時的前、后、左和右。
車體框架610是底骨框架，被設(shè)置為在電動雙輪車600的下部沿著前后方向延伸。
在車體框架610的前端部分，按照可在左右方向上搖擺的方式安裝有前叉611。在 前叉611的下端部安裝前輪691。在前叉611的上端部安裝把手部620。
從車體框架610的中央部向后部設(shè)置主體部630。在主體部630的上端部設(shè)置坐 席640。在主體部630的內(nèi)部設(shè)置主控制部631和電池裝置400。主控制部631和電池裝 置400互相被電連接。
在車體框架610的后端部分，按照向后方延伸的方式安裝擺臂650。在該狀態(tài)下， 擺臂650的后端部分相對于車體框架610，可在上下方向上搖擺。在擺臂650的后端部設(shè)置 電動機660。在電動機660的旋轉(zhuǎn)軸上安裝后輪692。
電動機660與電池裝置400和主控制部631電連接。從電池裝置400向電動機 660提供電力。在電動機660進行動作時，將由電動機660產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力通過該旋轉(zhuǎn)軸傳遞 給后輪692。
在該電動雙輪車600中，在主控制部631和電池裝置400之間經(jīng)由通信總線進行 CAN通信。此外，對電池裝置400的電池402(圖幻進行充電時，未圖示的充電裝置與電池裝置400相連。此時，在主控制部631、電池裝置400和充電裝置之間經(jīng)由通信總線進行CANififn。
因此，與上述的實施方式同樣地，根據(jù)主控制部631、電池裝置400和充電裝置的 連接狀態(tài)，將電池裝置400的終端電阻Rll (圖3)切換為連接狀態(tài)和非連接狀態(tài)。由此，即 使用戶根據(jù)狀況變更主控制部631、電池裝置400和充電裝置的連接狀態(tài)，也可維持在通信 總線上連接了兩個終端電阻的狀態(tài)。因此，能夠很好地進行主控制部631、電池裝置400和 充電裝置之間的CAN通信。
(8)另一實施方式
在上述的實施方式中，作為與電池裝置相連的模塊(第一或第二模塊)，使用了車 體控制部300、充電器500和主控制部631，但是并非限于此，作為經(jīng)由通信總線與電池裝置 相連的模塊，例如也可以使用車輛導航儀裝置或車輛音響等車輛用附屬品。
(9)技術(shù)方案的各結(jié)構(gòu)要素與實施方式的各部分的對應(yīng)關(guān)系
以下，說明技術(shù)方案的各結(jié)構(gòu)要素與實施方式的各部分對應(yīng)的例子，但是本發(fā)明 并非限于下述例子。
在上述實施方式中，電池控制裝置401是控制電路的例子，連接狀態(tài)是第一狀態(tài) 的例子，非連接狀態(tài)是第二狀態(tài)的例子，終端電阻Rll是第一終端電阻的例子，檢測電阻 R2UR21和端子部413、418是檢測電路的例子，微型計算機電路410是切換電路的例子，車 體控制部300或主控制部631是第一模塊的例子，充電器500是第二模塊的例子，終端電阻 Rlla是第二終端電阻的例子，充電器500是第三模塊的例子，終端電阻R13是第三終端電阻 的例子，電動自行車100或電動雙輪車600是電動車輛的例子。
作為技術(shù)方案的各結(jié)構(gòu)要素，也可以使用具有技術(shù)方案中所記載的結(jié)構(gòu)或功能的 其他各種要素。
(產(chǎn)業(yè)上的可利用性)
本發(fā)明能夠有效利用于將電力作為驅(qū)動源的各種移動體或移動設(shè)備等中。
權(quán)利要求
1.一種電池裝置，其通過與其他模塊相連而構(gòu)成通信總線，該電池裝置的特征在于，具備控制電路，其具有經(jīng)由所述通信總線與所述其他模塊進行通信的通信功能； 電池，其在所述其他模塊與該電池裝置相連的情況下，向所述模塊提供電力； 第一終端電阻，其被設(shè)置為能夠切換與所述通信總線相連的第一狀態(tài)、和從所述通信 總線被切斷的第二狀態(tài)；檢測電路，其構(gòu)成為能夠檢測所述其他模塊與該電池裝置相連的情況；和 切換電路，其基于所述檢測電路的檢測判定所述其他模塊的連接和未連接，并基于判 定結(jié)果將所述第一終端電阻選擇性地切換為所述第一狀態(tài)或第二狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池裝置，其特征在于， 所述其他模塊包括第一和第二模塊，所述電池在所述第一和第二模塊與該電池裝置相連的情況下，分別向所述第一和第二 模塊提供電力，所述檢測電路構(gòu)成為在所述第一和第二模塊與該電池裝置相連的情況下，分別反饋基 于提供給所述第一和第二模塊的電力的電壓，并能夠分別檢測從所述第一和第二模塊反饋 的電壓，所述切換電路基于由所述檢測電路檢測出的電壓判定是否連接有所述第一和第二模 塊，并基于判定結(jié)果，將所述第一終端電阻選擇性地切換為所述第一狀態(tài)或第二狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池裝置，其特征在于，所述切換電路在判定出所述其他模塊與該電池裝置相連的情況下，基于由所述檢測電 路檢測出的電壓，進一步判定所述被連接的其他模塊是否具有終端電阻，并基于判定結(jié)果， 將所述第一終端電阻選擇性地切換為所述第一狀態(tài)或第二狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的任一項所述的電池裝置，其特征在于， 該電池裝置還具備與所述通信總線相連的第二終端電阻，所述切換電路基于由所述檢測電路檢測出的電壓，判定在所述通信總線上是否連接有 兩個終端電阻，并基于判定結(jié)果，按照在所述通信總線上連接兩個終端電阻的方式，將所述 第一終端電阻切換為所述第一狀態(tài)或所述第二狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3的任一項所述的電池裝置，其特征在于， 所述其他模塊還包括第三模塊，所述第三模塊具有第三終端電阻，該第三終端電阻被設(shè)置為可切換成與所述通信總線 相連的第三狀態(tài)和從所述通信總線被切斷的第四狀態(tài)，所述切換電路基于由所述檢測電路檢測出的電壓，判定在所述通信總線上是否連接有 兩個終端電阻，并基于判定結(jié)果，按照在所述通信總線上連接兩個終端電阻的方式，將所述 第三終端電阻切換為所述第三狀態(tài)或所述第四狀態(tài)。
6.一種電動車輛，其特征在于，具備權(quán)利要求1 5的任一項所述的電池裝置；電動機，通過來自所述電池裝置的所述電池單元的電力來驅(qū)動該電動機；和 驅(qū)動輪，其利用所述電動機的旋轉(zhuǎn)力進行旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠適當?shù)卦谕ㄐ趴偩€上連接終端電阻的電池裝置和具備該電池裝置的電動車輛。電池裝置(400)的端子部(411～415)分別與車體控制部(300)的端子部(315～319)相連，電池裝置(400)的端子部(416～420)分別與充電器(500)的端子部(511～515)相連。端子部(411、416)經(jīng)由通信路徑(T1)而彼此相連，端子部(412、417)經(jīng)由通信路徑(T2)而彼此相連。在通信路徑(T1)、(T2)之間串聯(lián)連接終端電阻(R11)和開關(guān)(S1)。微型計算機(410)基于端子部(413)、(418)的電壓來控制開關(guān)(S1)。
文檔編號H02J7/00GK102035228SQ20101029900
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者角谷和重, 鷹尾宏 申請人:三洋電機株式會社