电力系统及其控制方法与流程

本发明涉及一种用于自行车的电力系统及其控制方法。

背景技术：

1、随着节能减碳的不断推广和对于环保的日益重视，自行车成为了一种便捷、环保且经济的交通方式。为了让骑行于爬坡路段时骑行者能更省力，可通过电子助力器来根据骑行坡度说明驱动自行车。传统的电动辅助自行车(pedalasist system，pas)依据骑行者踩踏的扭力(功率)，以扭力计测量出来，做比例放大，施加辅助，让骑行者轻松骑行。然而，在上坡时，仍需要骑行者用较高的施力输出，才能提供较大的辅助，来克服上坡阻力。此外，目前市面上的电子助力器大多使用惯性测量单元计算坡度，在安装到不同自行车时，其角度不固定，势必须要做姿态校正，容易造成使用上的不便。骑行其间所发生的震动也会影响到惯性测量单元的测量精度。

技术实现思路

1、本发明的电力系统适用于自行车，包括动力装置、高度传感器以及控制电路。动力装置具有电动机。电动机经配置以驱动自行车，且检测自行车的骑行速度。高度传感器经配置以提供高度信息。控制电路电性连接至动力装置及高度传感器，经配置以根据骑行速度及高度信息计算自行车的骑行坡度，且根据骑行坡度决定当下的骑行状态，据以调整电动机对自行车所施加的驱动力。

2、本发明的电力系统的控制方法包括：驱动自行车，且检测自行车的骑行速度；通过高度传感器提供自行车的高度信息；以及根据骑行速度及高度信息计算自行车的骑行坡度，且根据骑行坡度决定当下的骑行状态，据以调整对自行车所施加的驱动力。

3、基于上述，本发明的电力系统(可作为自行车的电子助力器)及其控制方法未使用惯性测量单元来计算坡度，不需要做姿态校正。如此一来，不仅可提升使用上的便利性，也可避免影响测量精度。

4、为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

1.一种电力系统，适用于自行车，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电力系统，其特征在于，当所述当下的骑行状态为爬坡状态时所述控制电路控制所述电动机以对所述自行车施加第一驱动力，当所述当下的骑行状态为普通状态时所述控制电路控制所述电动机以对所述自行车施加第二驱动力，当所述当下的骑行状态为下坡状态时所述控制电路控制所述电动机以对所述自行车施加第三驱动力。

3.根据权利要求2所述的电力系统，其特征在于，所述第一驱动力大于所述第二驱动力，所述第二驱动力大于所述第三驱动力。

4.根据权利要求1所述的电力系统，其特征在于，所述动力装置还具有连杆以及摩擦轮，所述摩擦轮设置为与所述自行车的自行车轮接触以使所述摩擦轮与所述自行车轮连动，所述连杆支撑所述电动机，以传递所述电动机所产生的动能。

5.根据权利要求4所述的电力系统，其特征在于，所述电动机根据所述摩擦轮的转速，检测所述自行车的所述骑行速度。

6.根据权利要求1所述的电力系统，其特征在于，所述控制电路每隔规定时间从所述电动机与所述高度传感器分别取得当下的所述骑行速度与所述高度信息。

7.根据权利要求6所述的电力系统，其特征在于，所述控制电路根据所述规定时间及所述骑行速度，计算所述自行车在所述规定时间内的移动距离，且判断所述移动距离是否大于等于距离门槛值，

8.根据权利要求1所述的电力系统，其特征在于，在所述自行车原本的骑行状态为停止状态的情况下，当所述骑行速度大于速度门槛值时，所述控制电路将所述自行车的骑行状态改设为普通状态。

9.根据权利要求1所述的电力系统，其特征在于，在所述自行车原本的骑行状态为普通状态、爬坡状态或下坡状态的情况下，当所述骑行速度小于速度门槛值时所述控制电路将所述自行车的骑行状态改设为停止状态。

10.根据权利要求1所述的电力系统，其特征在于，在所述自行车原本的骑行状态为爬坡状态且所述骑行速度未小于速度门槛值的情况下，当所述骑行坡度介于第一坡度门槛值与第二坡度门槛值之间时所述控制电路将所述自行车的骑行状态改设为普通状态，当所述骑行坡度小于等于所述第一坡度门槛值时所述控制电路将所述自行车的骑行状态改设为下坡状态。

11.根据权利要求1所述的电力系统，其特征在于，在所述自行车原本的骑行状态为爬坡状态且所述骑行速度未小于速度门槛值的情况下，当每隔规定时间所计算的所述骑行坡度连续介于第一坡度门槛值与第二坡度门槛值之间的次数达到规定次数时所述控制电路将所述自行车的骑行状态改设为普通状态。

12.根据权利要求1所述的电力系统，其特征在于，在所述自行车原本的骑行状态为普通状态且所述骑行速度未小于速度门槛值的情况下，当所述骑行坡度小于等于第一坡度门槛值时所述控制电路将所述自行车的骑行状态改设为下坡状态，当所述骑行坡度大于等于第二坡度门槛值时所述控制电路将所述自行车的骑行状态改设为爬坡状态。

13.根据权利要求1所述的电力系统，其特征在于，在所述自行车原本的骑行状态为普通状态且所述骑行速度未小于速度门槛值的情况下，当每隔规定时间所计算的所述骑行坡度连续小于等于第一坡度门槛值的次数达到规定次数时所述控制电路将所述自行车的骑行状态改设为下坡状态，当每隔所述规定时间所计算的所述骑行坡度连续大于等于第二坡度门槛值的次数达到所述规定次数时所述控制电路将所述自行车的骑行状态改设为爬坡状态。

14.根据权利要求1所述的电力系统，其特征在于，在所述自行车原本的骑行状态为下坡状态且所述骑行速度未小于速度门槛值的情况下，当所述骑行坡度介于第一坡度门槛值与第二坡度门槛值之间时所述控制电路将所述自行车的骑行状态改设为普通状态，当所述骑行坡度大于等于所述第二坡度门槛值时所述控制电路将所述自行车的骑行状态改设为爬坡状态。

15.根据权利要求1所述的电力系统，其特征在于，在所述自行车原本的骑行状态为下坡状态且所述骑行速度未小于速度门槛值的情况下，当每隔规定时间所计算的所述骑行坡度连续介于第一坡度门槛值与第二坡度门槛值之间的次数达到规定次数时所述控制电路将所述自行车的骑行状态改设为普通状态。

16.根据权利要求1所述的电力系统，其特征在于，还包括：

17.根据权利要求16所述的电力系统，其特征在于，所述控制电路根据所述骑行速度、所述踏频信息及所述骑行坡度来调整述电动机对所述自行车所施加的驱动力。

18.一种电力系统的控制方法，所述电力系统适用于自行车，所述控制方法的特征在于，包括：