JP7297087B2 - 無線通信方式の交換型バッテリーパックを用いる電動スクーターの始動方法 - Google Patents
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Description
図1を参照すると、本発明の実施形態に係る無線通信方式の交換型バッテリーパックを用いる電動スクーター1は、前記電動スクーター1の始動をかけ、電動スクーター1の作動を制御するECU(Electronic Control Unit)10と、前記電動スクーター1を始動させる前記ECU 10に電力を供給し、前記ECU 10の作動指令により駆動部(図示せず)に電力を供給又は遮断するバッテリーパック20と、前記バッテリーパック20の無線通信部(NFCモジュール:100)と無線通信技術を用いて相互認証をし、前記バッテリーパック20を駆動するためのスマート機器30と、前記バッテリーパック20から供給された高い電力を低い電力に変換して前記ECU 10に供給するためのDC-DCコンバーター40と、を備えていてもよい。
本発明の実施形態に係る電動スクーター1は、前記電動スクーター1の始動をかけ、前記電動スクーター1の駆動部(図示せず)を制御するECU 10を備えていてもよい。前記ECU 10は、前記スマート機器30と前記バッテリーパック20との間の無線通信認証が完了した場合、前記バッテリーパック20から電力を供給されて前記電動スクーター1を始動させる。詳しくは、前記無線通信認証が完了した場合に後述するNFCモジュール100において始動待ち信号を生成して前記バッテリーパック20に伝送し、前記バッテリーパック20は、始動待ち信号を伝送されれば、常時電源を前記ECU 10に供給して前記ECU 10が始動待ちモードに切り替わる。一方、前記ECU 10は、NFC端末(図示せず)をさらに備えていてもよい。前記NFC端末(図示せず)は、前記電動スクーター1の始動をかけた後、前記バッテリーパック20に配備されたNFCモジュール100と無線通信技術を用いて相互認証を行う。具体的に、前記バッテリーパック20の固有識別番号と前記ECU 10に保存された前記電動スクーター1の固有識別番号とが一致するか否かを判断して相互認証を行う。このために、前記バッテリーパック20の固有識別番号は、前記NFC端末(図示せず)に保存されて使用可能である。
本発明の実施形態に係るバッテリーパック20は、電気エネルギーを蓄えて与える。前記バッテリーパック20は、充放電可能な複数のバッテリーセル(図示せず)を備えていてもよい。また、前記バッテリーパック20は、所定の数のバッテリーセル(図示せず)がバッテリーモジュールをなしていてもよい。すなわち、バッテリーパック20は、少なくとも一つのバッテリーモジュールを備えていてもよく、バッテリーモジュールは、複数のバッテリーセル(図示せず)を備えていてもよい。ここで、バッテリーセル(図示せず)の種類は特に限定されず、例えば、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池などから構成してもよい。
図2を参照すると、本発明の実施形態に係るバッテリーパック20は、前記スマート機器30及び/又は前記ECU 10と無線通信を行い、相互認証を行うためのNFCモジュール100を備えていてもよい。
本発明の実施形態に係るバッテリーパック20は、前記バッテリーパック20を制御するBMS 200を備えていてもよい。
本発明の実施形態に係るスマート機器30は、前記バッテリーパック20のNFCモジュール100の近くに近づいて無線通信信号を送信する。
本発明の実施形態に係る電動スクーター1は、前記バッテリーパック20から前記ECU 10へと供給する高い電力を低い電力に変換するDC-DCコンバーター40をさらに備えていてもよい。
本発明の実施形態に係る電動スクーター1は、前記バッテリーパック20とスマート機器30との間の無線通信認証が完了した場合に、前記バッテリーパック20の電源を前記ECU 10に供給するためのECU電源スイッチ50をさらに備えていてもよい。
図5は、本発明の実施形態に係る無線通信信号を用いて電動スクーターを始動させる方法を示す手順図である。
具体的に、前記スマート機器10をバッテリーパック20の近くに接触させるステップ(S100)は、前記スマート機器10の無線通信モジュール(図示せず)を介して前記バッテリーパック20に無線通信信号を送信するためのステップである。本発明に係る無線通信技術は、適当な距離以下において無線通信信号を受信して通信するNFCモジュール100をバッテリーパック20に備えているため、前記スマート機器10をバッテリーパック20との適当な距離以下に近づけなければならない。このため、ユーザーが遠くに離れている場合に、前記スマート機器30の誤操作に起因して前記電動スクーター1の前記バッテリーパック20が誤作動することを防ぐことができる。
一方、前記スマート機器10から無線通信信号を受信するステップ(S102)は、前記バッテリーパック20のNFCモジュール100が前記スマート機器10から送信した無線通信信号を受信するステップである。前記受信した無線通信信号は、エネルギーハーベスティング技術を用いて前記バッテリーパック20のBMS 200を駆動する電源として用いる。
一方、BMS 200の駆動信号を生成するステップ(S104)は、前記スマート機器30から受信した無線通信信号をエネルギーハーベスティング技術を用いて前記BMS 200を駆動する信号として生成するステップである。これは、前記NFCモジュール100の接触モジュール120において生成される。
一方、前記生成されたバッテリーパック20の駆動信号は、前記NFCモジュール100の信号変換部124において直流信号に変換された後、前記NFCモジュール100の信号受渡し部126を介して前記BMS 200に受け渡(S106)される。
一方、前記BMS 200は、前記信号受渡し部126を介して駆動信号を受け渡された場合に駆動(S200)される。具体的に、前記BMS 200は、前記駆動信号を受け渡された場合にトリガー動作により活性化される。
一方、前記BMS 200が駆動された場合に、前記BMS 200は、前記NFCモジュール100に前記バッテリーパック20の電力を供給する。具体的に、前記BMS 200は、前記NFCモジュール100の認証モジュール140に電力を供給して前記認証モジュール140を活性化(S204)させる。前記認証モジュール140が活性化された後、前記認証モジュール140は、後述する前記NFCモジュール100が前記スマート機器30から受信した無線通信信号を用いて無線通信認証を行う。
一方、前記NFCモジュール100は、前記バッテリーパック20から電力を供給されて前記スマート機器30から受信した無線通信信号を用いて無線通信認証(S110)を行う。前記無線通信認証ステップ(S100)は、前記スマート機器30から受信した無線通信信号に埋め込まれているスマート機器の固有識別番号と、前記バッテリーパック20に保存されたスクーターの固有識別番号とが一致するか否かを判断する。前記無線通信認証ステップ(S100)は、前記NFCモジュール100の認証モジュール140において行う。
一方、前記無線通信認証ステップ(S110)において、前記スマート機器の固有識別番号とスクーターの固有識別番号とが一致する場合に、前記認証モジュール140は、前記バッテリーパック20が前記ECU 10に電力を供給するための始動待ち信号を生成(S112)する。
一方、前記始動待ち信号生成ステップ(S112)において生成した始動待ち信号は、前記BMS 200に伝送(S114)される。
一方、前記BMS 200は、前記始動待ち信号伝送ステップ(S114)において伝送した始動待ち信号を伝送されると、前記電動スクーター1を始動させるために前記ECU 10に電力を供給する。具体的に、前記始動待ち信号を伝送された前記BMS 200は、前記ECU 10と前記バッテリーパック20との間に接続されたECU電源スイッチ50をオン(On)制御して前記ECU 10に常時電源を供給する。したがって、前記ECU 10は、始動待ちモードに活性化(S206)され、ユーザーが電源スイッチを押下すると、前記電動スクーター1を始動させることができる。
10:ECU(Electronic Control Unit)
20:バッテリーパック
30:スマート機器
40:DC-DCコンバーター
50:ECU電源スイッチ
100:NFC(Near Field Communication)モジュール
120:接触モジュール
122:エネルギー収集部
124:信号変換部
126:信号受渡し部
140:認証モジュール
200:BMS(Battery Management System)
Claims (8)
- 電動スクーターの交換型バッテリーパックに無線近距離通信(NFC)モジュールを備えて、前記無線近距離通信(NFC)モジュールがスマート機器から無線通信信号を受信するステップと、
前記スマート機器から受信した無線通信信号を用いて、前記交換型バッテリーパックの駆動信号を生成するステップと、
生成された駆動信号を用いて、前記交換型バッテリーパックのバッテリー管理システム(BMS)を駆動するステップと、
前記交換型バッテリーパックのバッテリー管理システム(BMS)が駆動される際に、無線近距離通信(NFC)モジュールに電力を供給して前記無線近距離通信(NFC)モジュールとスマート機器とが相互の無線通信認証をするステップと、
前記相互の無線通信認証が完了した際に、前記バッテリー管理システム(BMS)が、前記交換型バッテリーパックと電子制御ユニット(ECU)との間に接続された電子制御ユニット(ECU)電源スイッチをオン制御して前記電子制御ユニット(ECU)に前記交換型バッテリーパックの電力を供給するステップと、
前記供給した電力を用いて電子制御ユニット(ECU)が電動スクーターを始動させるステップと、
を含むことを特徴とする無線通信方式の交換型バッテリーパックを用いる電動スクーターの始動方法。 - 前記無線近距離通信(NFC)モジュールとスマート機器とが相互の無線通信認証をするステップは、
前記スマート機器に保存された固有識別番号と、前記電動スクーターの無線近距離通信(NFC)モジュールに保存された固有識別番号とを比較するステップと、
前記固有識別番号を比較するステップにおいて前記スマート機器と電動スクーターの固有識別番号が一致する場合に前記無線近距離通信(NFC)モジュールが始動待ち信号を生成するステップと、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の無線通信方式の交換型バッテリーパックを用いる電動スクーターの始動方法。 - 前記生成した始動待ち信号をバッテリーパックのバッテリー管理システム(BMS)に伝送するステップをさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の無線通信方式の交換型バッテリーパックを用いる電動スクーターの始動方法。
- 電動スクーターに電力を供給するための交換型バッテリーパックにおいて、
前記交換型バッテリーパックは、スマート機器から無線通信信号を受信し、前記交換型バッテリーパックに駆動信号を印加して、前記交換型バッテリーパックが駆動される際に、前記交換型バッテリーパックから電力を供給されて無線通信認証を行う無線近距離通信(NFC)モジュールと、
前記交換型バッテリーパックに印可される駆動信号によって駆動され、前記電動スクーターの駆動部に電力を供給して作動させ、前記交換型バッテリーパックの充電又は放電を制御するバッテリー管理システム(BMS)と、を備え、
前記無線近距離通信(NFC)モジュールは、
スマート機器を近くに近づけて前記スマート機器から無線通信信号を受信し、前記受信した信号を前記交換型バッテリーパックの駆動信号として生成する接触モジュールと、
前記スマート機器から受信した無線通信信号を用いてバッテリーパックの認証を行う認証モジュールと、
を備え、
前記バッテリー管理システム(BMS)は、前記駆動信号によって駆動される際に、前記電動スクーターの駆動部を制御する電子制御ユニット(ECU)に前記交換型バッテリーパックの電力を供給するように電子制御ユニット(ECU)電源スイッチをオン制御することを特徴とする無線通信方式の交換型バッテリーパック。 - 前記接触モジュールは、
前記スマート機器から受信した無線通信信号をエネルギーハーベスティング技術を用いて前記交換型バッテリーパックの駆動信号として生成するエネルギー収集部と、
前記生成された交換型バッテリーパックの駆動信号を直流信号に変換する信号変換部と、
前記変換された直流信号をバッテリーパックに伝送する信号受渡し部と、
を備えることを特徴とする請求項4に記載の無線通信方式の交換型バッテリーパック。 - 前記信号変換部により変換された直流信号が前記バッテリー管理システム(BMS)を活性化させることを特徴とする請求項5に記載の無線通信方式の交換型バッテリーパック。
- 請求項4に記載の交換型バッテリーパックを電源として備えていることを特徴とするデバイス。
- 前記デバイスは、電動バイク、電気自転車、電動キックボード、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、及びプラグインハイブリッド電気自動車よりなる群から選ばれるいずれか一種であることを特徴とする請求項7に記載のデバイス。
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