CN111169294A - 车辆电池和超级电容间电性连接控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种车辆电池和超级电容间电性连接控制方法及装置，可应用于一车辆，用来控制该车辆所用的一电池组和一超级电容器之间的电性连接的时间点，藉以避免两者之间的电性连接的时间过长而导致超级电容器的自放电对电池组造成不良影响及损伤的结果，从而改善电池的供电效能及延长电池的使用寿命。本发明在问题解决上所用的技术手段在于预备启用车辆的时间点，才将电池组连接至超级电容器；而在车辆停止行驶的时间点，则立即切断电池组和超级电容器之间的电性连接。

Description

车辆电池和超级电容间电性连接控制方法及装置
技术领域
本发明是有关于一种车辆的电池供电技术，特别是有关于一种车辆电池和超级电容间电性连接控制方法及装置，可应用于一车辆，用来控制该车辆所用的一电池组和一超级电容器之间的电性连接的时间点，从而让该超级电容器只在预备启用的时间点，才电性连接至该电池组，而在车辆停止行驶的时间点，则立即切断两者之间的电性连接，藉此可改善电池的供电效能及延长电池的使用寿命。
背景技术
车辆为目前广为流行的一种交通工具，其主要特点为使用电池和启动马达来做为汽油引擎作为动力的来源。然而车辆在电池的应用上，却存在有一个问题，也就是电池在大电流放电的情况下，例如马达启动的瞬间、加速超车、或爬坡，会易于对电池造成损伤而造成易于快速老化的问题。此问题的一种可行的解决方案为将电池搭配一个超级电容器(英文称为supercapacitor或ultracapacitor)，从而可利用此超级电容器来提供一瞬间大电流给启动马达，藉此可改善电池的供电效率及延长电池的使用寿命。
然而车辆在超级电容器的应用上，目前现有的做法是将电池恒常固定连接至超级电容器，但此做法却可能造成以下问题。由于超级电容器的本身具有易于自放电的性质，因此假如电池和超级电容器之间的电性连接的时间过长，会造成超级电容对电池不断地吸电，因此即可能造成电池电量持续被浪费的不良结果，甚至会造成电池坏掉。
有鉴于以上所述的问题，车辆的应用即需求一种可行的解决方案，可用来避免电池和超级电容器之间的电性连接的时间过长，以藉此来防止超级电容器的自放电对电池造成不良的影响及损伤的结果。
发明内容
本发明的主要目的即在于针对前述的问题提出一种可行的解决方案，可用来避免电池和超级电容器之间的电性连接的时间过长，以藉此来防止超级电容器的自放电对电池造成不良的影响及损伤的结果，从而改善电池的供电效能及延长电池的使用寿命。
本发明的研发课题即在于如何控制电池和超级电容器之间的电性连接的时间点，也就是在有需要的时间点，才将电池连接至超级电容器，而在有没有需要的时间点，则即立刻切断两者之间的电性连接。
本发明的电池和超级电容间电性连接控制方法包含以下步骤：
(1)于该车辆被切换至一预备启用状态的时间点，将该电池组连接至该超级电容器，该电池组对该超级电容器进行充电；
(2)于该启动马达被开始启动的时间点，该超级电容器提供一瞬间大电流给该启动马达，藉此加速驱动该启动马达的初始启动运转；
(3)于该车辆行进的期间，将该电池组保持为并联至该超级电容器，藉此提供一稳态的固定电压给该车辆的电力系统；并于该电力系统有过大负载的时候，该超级电容器提供一瞬间大电流给该电力系统；以及
(4)于该车辆被切换至一停止行驶状态的时间点，切断该电池组和该超级电容器之间的电性连接。
所述的预备启用状态是指该车辆接收到所属的一遥控器所发出的一解锁信号的时间点。
所述的预备启用状态是指该车辆所属的一钥匙被插入至该车辆上的一插钥式开关的时间点。
所述的预备启用状态是指该电池组的空载电压在该启动马达被启动后瞬间下降产生一预定的电压差的时间点。
所述的车辆电池和超级电容间电性连接控制方法，更包含感测该电池组目前输出的电池电压值和该超级电容器目前的电容电压值并比较两者电压值大小的步骤；假如该电池电压值大于该电容电压值，则该电池组直接对该超级电容器进行充电；假如该电池电压值小于该电容电压值，则启动一升压转换功能，以使该电池组对该超级电容器进行充电。
所述的超级电容器的容量大于0.1法拉。
于具体实施上，本发明的电池和超级电容间电性连接控制装置包含：(a)一控制单元，可用来提供一组控制功能；(b)一操作状态侦测单元，可侦测该车辆的操作状态，并于侦测到该车辆被切换至一预备启用状态的时间点，发出一电容连接致能信号；而于侦测到该车辆被切换到一停止行驶状态的时间点，则发出一电容切断致能信号；(c)一开关器，是设置于该电池组和该超级电容器之间，可于被切换至通路状态的时候，将该电池组连接至该超级电容器，且其开关状态是受控于该控制单元；(d)一升压转换电路，是连接于该电池组和该超级电容器之间，且其启动状态是受控于该控制单元；(e)一第一电压感测模块和一第二电压感测模块，其中该第一电压感测模块是用来感测该电池组目前输出的电池电压值，而该第二电压感测模块则是用来感测该超级电容器目前的电容电压值，以供该控制单元比较该电池电压值和该电容电压值；若该电池电压值大于该电容电压，则该电池组直接对该超级电容器进行充电；若该电池电压值小于该电容电压，则启动该升压转换电路，使该电池组透过该升压转换电路对该超级电容器进行充电。
所述的预备启用状态是指该车辆接收到所属的一遥控器所发出的一解锁信号的时间点。
所述的预备启用状态是指该车辆所属的一钥匙被插入至该车辆上的一插钥式开关的时间点。
所述的预备启用状态是指该电池组的空载电压在该启动马达被启动后瞬间下降产生一预定的电压差的时间点。
所述的开关器为一继电器、固态继电器或电子开关的其中一种。
所述的控制单元为一嵌入式微处理器。
所述的控制单元为一可程式化的逻辑电路，其可用类型包括特殊应用集成电路、现场可程式化逻辑门阵列、可程式化逻辑装置、可程式化逻辑阵列、以及可程式化阵列逻辑。
所述的车辆电池和超级电容间电性连接控制装置，更包含一输入输出控制单元，藉此向外连接至一键盘、一屏幕显示器、和一无线网络系统。
所述的车辆电池和超级电容间电性连接控制装置，于该车辆被切换至一预备启用状态的时间点，该控制单元控制该开关器切换至通路状态，藉此将该电池组连接至该超级电容器，使该电池组对该超级电容器进行充电；于该车辆行进的时间点，该控制单元将该电池组保持为并联至该超级电容器，藉此提供一稳态的固定电压给该车辆的电力系统；并于该电力系统有过大负载的时候，使该超级电容器提供一瞬间大电流给该电力系统；于该车辆被切换至一停止行驶状态的时间点，该控制单元控制该开关器切换至断路状态，藉此切断该电池组和该超级电容器之间的电性连接。
所述的超级电容器的容量大于0.1法拉。
总结而言，本发明针对车辆在超级电容器的应用上所具有的一个问题，也就是假如超级电容器和电池组之间的电性连接时间过长会对电池组造成不良的影响及损伤的问题，提出了一个可行的解决方案。本发明在问题解决上所使用的技术手段为在当车辆被使用者预备启用的时间点，才将超级电容器电性连接至电池组，而在停止行驶的时间点，则立刻切断超级电容器和电池组之间的电性连接。本发明因此可用来避免电池组和超级电容器之间的电性连接的时间过长而导致超级电容器的放电自放电对电池组造成不良的影响及损伤的结果，从而改善电池的供电效能及延长电池的使用寿命。
附图说明
图1为一应用示意图，用以显示本发明的电池和超级电容间电性连接控制装置整合至一车辆的应用方式；
图2为一构造示意图，用以显示本发明的电池和超级电容间电性连接控制装置的一个实施例的架构；
图3为一流程图，用以显示本发明的电池和超级电容间电性连接控制装置所执行的程序步骤；
图4为一波形图，用以显示电池组的输出电压在启动马达被开始启动的瞬间的输出电压的波形变化。
具体实施方式
以下即配合所附图式，详细揭露说明本发明的车辆电池和超级电容间电性连接控制方法及装置的技术内容及实施例。
图1显示本发明的电池和超级电容间电性连接控制装置(如标号100所指的方块，以下简称为电池和超级电容间电性连接控制装置)应用于一车辆10的架构。于具体实施上，此车辆10可为任何一种利用电池电力来驱动的车辆，例如四轮式的车辆、三轮式的车辆、或二轮式的机车。此车辆10使用一启动马达20来驱动车轮，并且使用一电池组30来供应电力给该启动马达20。此外，为了防止电池组30在大电流放电的情况，例如马达初始启动的瞬间、加速超车、或爬坡，会易于对电池组30造成损伤而造成易于快速老化的问题，此车辆10另外设置有一个超级电容器(英文称为supercapacitor或ultracapacitor)40，超级电容器40的容量大于0.1法拉(F)，藉此可利用该超级电容器40来提供一瞬间大电流给启动马达20，从而可改善电池的供电效率及延长使用寿命。再者，此车辆10是利用一电力系统50来让电池组30对其它的设备提供电力，例如车灯、喇叭、及各种车辆设备。
然而如前面有关先前技术的说明，假如电池组30和超级电容器40之间的电性连接是恒常固定式，则会造成前面所提到的先前技术所具有的问题。因此针对此些问题，本发明的电池和超级电容间电性连接控制装置100即提供一种可行的解决方案。
本发明的电池和超级电容间电性连接控制装置100可用来控制电池组30电性连接至超级电容器40的时间点，也就是在使用者预备启用车辆10的时间点，才将电池组30连接至超级电容器40；而在车辆10停止行驶的时间点，则立即切断电池组30和超级电容器40之间的电性连接。
图2即显示本发明的电池和超级电容间电性连接控制装置100的一种可行的实施例，其架构包含：(a)一控制单元110；(b)一操作状态侦测单元120；(c)一开关器130；(d)一升压转换电路140；(e)一第一电压感测模块151和一第二电压感测模块152。以下即首先分别说明此些组成构件的个别属性及功能。
控制单元110是用来对本发明的电池和超级电容间电性连接控制装置100的运作提供一主控功能。此控制单元110的具体实施方式可例如为一微处理器，特别是嵌入式的微处理器，或是采用一客制化或可程式化的逻辑电路，例如特殊应用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可程式化逻辑门阵列(Field ProgrammableGate Array,FPGA)、可程式化逻辑设备(Programmable Logic Device,PLD)、可程式化逻辑数组(Programmable Logic Array,PLA)、可程式化数组逻辑(Programmable Array Logic,PAL)、等等。
操作状态侦测单元120可用来侦测车辆10的操作状态，包括预备启用状态、马达启动状态，以及停止行驶状态，并于侦测到预备启用状态的时间点，发出一电容连接致能信号给控制单元110，而于侦测到停止行驶状态的时间点，则发出一电容切断致能信号给控制单元110。于具体实施上，由于目前市面上的车辆可能有许多不同的使用及操作方式，例如使用遥控器来上锁和解锁、或是使用插钥式开关来上锁和解锁及启动马达，因此本发明所谓的预备启用状态例如可为以下几种操作状态的其中一种：
(1)使用者使用车辆10所属的一遥控器发出一解锁信号的时间点。
(2)使用者使用车辆10所属的一钥匙插入至车辆上的一插钥式开关用以解锁的时间点。
(3)如图4所示，在启动马达20被开始启动的瞬间，电池组30的输出电压由空载电压值为Vo的状态突然瞬间下降产生一预定的电压差ΔV的时间点。
操作状态侦测单元120于侦测到以上其中一种操作状态的时间点，便会发出一电容连接致能信号，并将此信号传送给控制单元110。相反的，操作状态侦测单元120于侦测车辆10处于停止行驶状态的时间点，则发出一电容切断致能信号，并将此信号传送给控制单元110。
图4的波形图显示以上第3种操作状态所涉及的电池组30的输出电压在启动马达20被开始启动后的波形变化。如图4所示，假设电池组30处于空载状态的时候，其空载电压值为Vo，则在启动马达20被开始启动的瞬间，电池组30的输出电压的波形包括以下几个过渡点：P1、P2、P3、P4、P5，如下所述：
P1：电池组30在初始空载时的额定输出电压值为Vo；
P2：电池组30在启动马达20被开始启动的瞬间的输出电压，例如：开钥第一段，钥匙开启车辆的一段开关所产生的压降或遥控器作动后开启车门所产生的压降；
P3：由于启动马达20在开始启动的期间需要一瞬间大电流来驱动，因此电池组30的输出电压在启动马达20被开始启动的瞬间会产生一大幅下降的波形，而P3即为此下降波形的最低点；
P4：电池组30的输出电压在达到最低点P3后会逐渐回复；
P5：电池组30的输出电压回升超过额定输出电压值，于此点车辆已发动。
于图4所示的波形图中，本发明即在P2点至P3点之间，选择一适当点Q作为预备启用状态的触发点，而Q点和P1点之间的电压差为ΔV，也就是操作状态侦测单元120在侦测到电池组30的输出电压从空载时额定输出电压值为Vo的状态降低至产生一预定的电压差ΔV的时候，便发出一电容连接致能信号给控制单元110。
开关器130连结于电池组30和超级电容器40之间，可受控于控制单元110来切换至通路状态或断路状态。假如控制单元110接收到操作状态侦测单元120所发出的电容连接致能信号，便会将开关器130切换至通路状态；相反的，假如接收到操作状态侦测单元120所发出的电容切断致能信号，便会将开关器130切换至断路状态。当开关器130被切换至通路状态的时候，其即可将电池组30连接至超级电容器40，电池组30输出电力以对超级电容器40进行充电；相反的，当被切换至断路状态的时候，切断电池组30和超级电容器40之间的电性连接。
升压转换电路140连接于电池组30和超级电容器40之间，且其启动是受控于控制单元110的升压致能信号BOOST。升压转换电路140可于被启动的时候，电池组30透过升压转换电路140对超级电容器40进行充电。如图所示，此升压转换电路140的电路架构包括一晶体管开关141、一电感器142、一二极管143、和一电容器144。由于此升压转换电路140的电路架构属于现有技术，因此以下不对此电路架构作详细的说明。
第一电压感测模块151用来感测电池组30目前输出的电池电压值VB，并将所感测到的电池电压值VB传送给控制单元110；而第二电压感测模块152则是用来感测超级电容器40目前的电容电压值Vc，并将所感测到的电容电压值Vc传送给控制单元110。控制单元110会将感测到的电池电压值VB和电容电压值Vc首先利用其内建的A/D模拟至数字转换功能来转换成数字化的数值，再比较两者的大小。假如当下电池组30的电池电压值VB大于超级电容器40的电容电压值Vc，则控制单元110控制开关器130切换至通路状态，但不启动升压转换电路140，电池组30直接对超级电容器40进行充电。相反的，假如电池组30输出的电池电压值VB小于超级电容器40的电容电压值Vc，则控制单元110利用升压致能信号BOOST来启动升压转换电路140，电池组30透过升压转换电路140对超级电容器40进行充电。
此外，于此实施例，本发明的电池和超级电容间电性连接控制装置100向外连接至一输入输出控制单元200，藉此可向外连接至一键盘和一屏幕显示器(未显示于图式)，并也可以向外连接至一无线网络系统(未显示于图式)，例如Bluetooth、4G、Zigbee、UART，用来将本发明的电池和超级电容间电性连接控制装置100的操作状态透过屏幕显示器显示给驾驶，或是透过无线网络系统传送给远程的车辆行驶监控中心的人员。
以下即配合图3来说明本发明的电池和超级电容间电性连接控制装置100于实际应用时的运作流程。
于步骤S0，控制单元110首先执行系统初始化，并将电池组30的空载电压值设定为Vo的额定电压值。在车辆10处于未使用状态的时候，开关器130切换至断路状态，超级电容器40未电性连接至电池组30。
接着于步骤S1，控制单元110等待操作状态侦测单元120是否侦测到车辆10被切换到预备启用状态；如是，则进行下一步骤S2；相反的，如否，则继续等待。此预备启用状态例如为使用者利用车辆10所属的一台遥控器来发出一解锁信号、或是使用者使用车辆10所属的一钥匙插入至车辆上的一插钥式开关、或是在启动马达20被开始启动的瞬间致使电池组30的输出电压由空载时电压值为Vo突然瞬间下降至产生一预定的电压差ΔV。操作状态侦测单元120在侦测到预备启用状态的时间点，并会响应发出一电容连接致能信号给控制单元110，而控制单元110便会响应执行步骤S2。
于步骤S2，控制单元110对目前电池组30输出的电池电压值VB和超级电容器40当下的电容电压值Vc作一大小的比较，其中电池组30的电池电压值VB是由第一电压感测模块151所感测，而超级电容器40的电容电压值Vc则是由第二电压感测模块152所感测。假如电池组30目前输出的电池电压值VB大于超级电容器40目前的电容电压值Vc，则控制单元110即接着执行步骤S3；相反的，则接着执行步骤S4。
于步骤S3，控制单元110发出一开关信号SW至开关器130，开关器130在收到信号后切换至通路状态，从而将电池组30电性连接至超级电容器40，电池组30输出电力以对超级电容器40进行充电。接着执行步骤S5。
于步骤S4，控制单元110发出一升压致能信号BOOST来启动升压转换电路140，电池组30透过升压转换电路140对超级电容器40进行充电。接着执行步骤S5。
于步骤S5，控制单元110控制电池组30的输出电力用来对超级电容器40进行充电。
接着于步骤S6，控制单元110等待操作状态侦测单元120是否侦测到车辆10被切换至马达启动状态，也就是马达开关21被切换为通路状态而将启动马达20连接至电池组30和超级电容器40。如被切换至马达启动状态，则进行下一步骤S7；相反的，则继续等待。
于步骤S7，当启动马达20被开始启动的时间点，由于此时的启动马达20需要使用一瞬间大电流来驱动加速，因此控制单元110即将开关器130保持为通路状态，超级电容器40的电容电压值Vc可用来提供一瞬间的高电压及大电流给启动马达20来驱动加速启动马达20的初始启动运转。于该车辆10行进的期间，电池组30保持并联至超级电容器40，藉此提供一稳态的固定电压给车辆的电力系统50；并于该电力系统50有过大负载的时候，该超级电容器40提供一瞬间大电流给该电力系统50。
接着于步骤S8，控制单元110等待操作状态侦测单元120是否侦测到车辆10被切换至停止行驶状态，也就是使用者预备不再使用车辆10。如被切换至停止行驶状态，则进行下一步骤S9；相反的，则继续等待。
于步骤S9，当车辆10被切换至停止行驶状态的时间点，控制单元110便会将开关器130切换回断路状态，藉以切断电池组30和超级电容器40之间的电性连接，用来避免电池组30和超级电容器40之间的电性连接的时间过长，从而防止超级电容器40的自放电对电池组30造成不良的影响及损伤的结果。
在开关器130切换回断路状态之后，以上程序再跳回至步骤S1，控制单元110再等待车辆10是否被切换至预备启用状态，也就是操作状态侦测单元120是否传来一电容连接致能信号；假如被切换至预备启用状态，则再重复进行以上的步骤。
于以上的运作过程中，由于本发明可在当车辆10被使用者预备启用的时间点，才将超级电容器40电性连接至电池组30，而在停止行驶的时间点，则立刻切断超级电容器40和电池组30之间的电性连接，因此本发明即可用来避免电池组30和超级电容器40之间的电性连接的时间过长而导致超级电容器40的自放电对电池组30造成不良的影响及损伤的结果，从而改善电池的供电效能及延长电池的使用寿命。此外，由于超级电容器40具有易于自放电的性质而让超级电容器40无法预先充好电来使用，而本发明可让超级电容器40只有在实际使用的时间点之前，才电性连接至电池组30来进行充电及使用，因此可防止电池组30的电量在车辆不用时被充电至超级电容器40而造成电池电量的浪费。因此总结而言，本发明针对车辆在超级电容器的应用上所具有的问题，提出了一个可行的解决方案。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的实质技术内容的权利要求。本发明广义的最上位概念定义于权利要求中。假如任何他人所完成的产品或技术方法与申请权利要求所定义为完全相同、或是为一种等效的变更，均将被视为涵盖于本发明的权利要求之中。

Claims (15)

1.一种车辆电池和超级电容间电性连接控制方法，可应用于一车辆，其中该车辆是利用一启动马达来驱动，且该启动马达是利用一电池组搭配一超级电容器来供应电力，用来控制该电池组和该超级电容器之间的电性连接的时间点，其特征在于；
本车辆电池和超级电容间电性连接控制方法包含以下步骤：
(1)于该车辆被切换至一预备启用状态的时间点，将该电池组连接至该超级电容器，使该电池组对该超级电容器进行充电；
(2)于该启动马达被开始启动的时间点，该超级电容器提供一瞬间大电流给该启动马达，藉此加速驱动该启动马达的初始启动运转；
(3)于该车辆行进的期间，将该电池组保持为并联至该超级电容器，藉此提供一稳态的固定电压给该车辆的电力系统；并于该电力系统有过大负载的时候，该超级电容器提供一瞬间大电流给该电力系统；以及
(4)于该车辆被切换至一停止行驶状态的时间点，切断该电池组和该超级电容器之间的电性连接。
2.根据权利要求1所述的车辆电池和超级电容间电性连接控制方法，其特征在于：该预备启用状态是指该车辆接收到所属的一遥控器所发出的一解锁信号的时间点。
3.根据权利要求1所述的车辆电池和超级电容间电性连接控制方法，其特征在于：该预备启用状态是指该车辆所属的一钥匙被插入至该车辆上的一插钥式开关的时间点。
4.根据权利要求1所述的车辆电池和超级电容间电性连接控制方法，其特征在于：该预备启用状态是指该电池组的空载电压在该启动马达被启动后瞬间下降产生一预定的电压差的时间点。
5.根据权利要求1所述的车辆电池和超级电容间电性连接控制方法，更包含感测该电池组目前输出的电池电压值和该超级电容器目前的电容电压值并比较两者电压值大小的步骤；假如该电池电压值大于该电容电压值，则该电池组直接对该超级电容器进行充电；假如该电池电压值小于该电容电压值，则启动一升压转换功能，以使该电池组对该超级电容器进行充电。
6.一种车辆电池和超级电容间电性连接控制装置，可应用于一车辆，其中该车辆是利用一启动马达来驱动，且该启动马达是利用一电池组搭配一超级电容器来供应电力，用来控制该电池和该超级电容器之间的电性连接的时间点，其特征在于；
本车辆电池和超级电容间电性连接控制装置包含：
(a)一控制单元，可用来提供一组控制功能；
(b)一操作状态侦测单元，可侦测该车辆的操作状态，并于侦测到该车辆被切换至一预备启用状态的时间点，发出一电容连接致能信号；而于侦测到该车辆被切换到一停止行驶状态的时间点，则发出一电容切断致能信号；
(c)一开关器，是设置于该电池组和该超级电容器之间，可于被切换至通路状态的时候，将该电池组连接至该超级电容器，且其开关状态是受控于该控制单元；
(d)一升压转换电路，是连接于该电池组和该超级电容器之间，且其启动状态是受控于该控制单元；
(e)一第一电压感测模块和一第二电压感测模块，其中该第一电压感测模块是用来感测该电池组目前输出的电池电压值，而该第二电压感测模块则是用来感测该超级电容器目前的电容电压值，以供该控制单元比较该电池电压值和该电容电压值；若该电池电压值大于该电容电压，则该电池组直接对该超级电容器进行充电；若该电池电压值小于该电容电压，则启动该升压转换电路，使该电池组透过该升压转换电路对该超级电容器进行充电。
7.根据权利要求6所述的车辆电池和超级电容间电性连接控制装置，其特征在于：该预备启用状态是指该车辆接收到所属的一遥控器所发出的一解锁信号的时间点。
8.根据权利要求6所述的车辆电池和超级电容间电性连接控制装置，其特征在于：该预备启用状态是指该车辆所属的一钥匙被插入至该车辆上的一插钥式开关的时间点。
9.根据权利要求6所述的车辆电池和超级电容间电性连接控制装置，其特征在于：该预备启用状态是指该电池组的空载电压在该启动马达被启动后瞬间下降产生一预定的电压差的时间点。
10.根据权利要求6所述的车辆电池和超级电容间电性连接控制装置，其特征在于：该开关器为一继电器、固态继电器或电子开关的其中一种。
11.根据权利要求6所述的车辆电池和超级电容间电性连接控制装置，其特征在于：该控制单元为一嵌入式微处理器。
12.根据权利要求6所述的车辆电池和超级电容间电性连接控制装置，其特征在于：该控制单元为一可程式化的逻辑电路，其可用类型包括特殊应用集成电路、现场可程式化逻辑门阵列、可程式化逻辑装置、可程式化逻辑阵列、以及可程式化阵列逻辑。
13.根据权利要求6所述的车辆电池和超级电容间电性连接控制装置，更包含一输入输出控制单元，藉此向外连接至一键盘、一屏幕显示器、和一无线网络系统。
14.根据权利要求6所述的车辆电池和超级电容间电性连接控制装置，其特征在于：于该车辆被切换至一预备启用状态的时间点，该控制单元控制该开关器切换至通路状态，藉此将该电池组连接至该超级电容器，使该电池组对该超级电容器进行充电；于该车辆行进的时间点，该控制单元将该电池组保持为并联至该超级电容器，藉此提供一稳态的固定电压给该车辆的电力系统；并于该电力系统有过大负载的时候，使该超级电容器提供一瞬间大电流给该电力系统；于该车辆被切换至一停止行驶状态的时间点，该控制单元控制该开关器切换至断路状态，藉此切断该电池组和该超级电容器之间的电性连接。
15.根据权利要求1或6所述的车辆电池和超级电容间电性连接控制装置，其特征在于：该超级电容器的容量大于0.1法拉。
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Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1490194A (zh) * 2002-10-14 2004-04-21 金百达科技有限公司 车用电源的监测预警方法及装置
US20060097577A1 (en) * 2003-02-17 2006-05-11 Denso Corporation Vehicle power supply system
CN101485061A (zh) * 2006-08-04 2009-07-15 宝马股份公司 使用超级电容给汽车中的用电设备供电的系统
JP2010048123A (ja) * 2008-08-20 2010-03-04 Toyota Motor Corp 車両用電源装置
CN101771290A (zh) * 2010-01-29 2010-07-07 奇瑞汽车股份有限公司 一种电动汽车电源及充放电方法
CN102653243A (zh) * 2011-03-01 2012-09-05 天津市松正电动汽车技术股份有限公司 带预充电路的电动汽车动力系统及控制策略
JP2013252017A (ja) * 2012-06-01 2013-12-12 Mazda Motor Corp 車両用電源制御方法及び装置
JP2013252016A (ja) * 2012-06-01 2013-12-12 Mazda Motor Corp 車両用電源制御方法及び装置
CN103534134A (zh) * 2011-03-16 2014-01-22 约翰逊控制技术公司 具有多个能量存储装置的能源系统
JP2015136263A (ja) * 2014-01-20 2015-07-27 マツダ株式会社 車両の制御装置
CN105122568A (zh) * 2012-12-04 2015-12-02 大陆汽车有限公司 用于车辆的多个车载电力系统支路的受控连接的方法、用于执行该方法的控制单元以及车载电力系统
CN105365595A (zh) * 2015-11-13 2016-03-02 宁波市江北九方和荣电气有限公司 电动汽车动力电池与超级电容动力系统及控制方法
CN205097969U (zh) * 2015-11-13 2016-03-23 宁波市江北九方和荣电气有限公司 一种电电混合电动汽车动力电池与超级电容动力系统
CN105751904A (zh) * 2016-03-01 2016-07-13 宁波市江北九方和荣电气有限公司 一种用于电动汽车动力电池与超级电容的连接装置
CN106374604A (zh) * 2016-09-29 2017-02-01 深圳太研能源科技有限公司 智能启动电源系统的启动方法
CN106463989A (zh) * 2014-06-20 2017-02-22 Ioxus公司 引擎启动与电池支持模块
CN108482130A (zh) * 2018-03-27 2018-09-04 吉利汽车研究院（宁波）有限公司 能量回收控制装置、车辆能量回收系统及汽车
GB201812999D0 (en) * 2018-08-09 2018-09-26 Zapgo Ltd Charging a capacitor from a battery

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1490194A (zh) * 2002-10-14 2004-04-21 金百达科技有限公司 车用电源的监测预警方法及装置
US20060097577A1 (en) * 2003-02-17 2006-05-11 Denso Corporation Vehicle power supply system
CN101485061A (zh) * 2006-08-04 2009-07-15 宝马股份公司 使用超级电容给汽车中的用电设备供电的系统
JP2010048123A (ja) * 2008-08-20 2010-03-04 Toyota Motor Corp 車両用電源装置
CN101771290A (zh) * 2010-01-29 2010-07-07 奇瑞汽车股份有限公司 一种电动汽车电源及充放电方法
CN102653243A (zh) * 2011-03-01 2012-09-05 天津市松正电动汽车技术股份有限公司 带预充电路的电动汽车动力系统及控制策略
CN103534134A (zh) * 2011-03-16 2014-01-22 约翰逊控制技术公司 具有多个能量存储装置的能源系统
JP2013252016A (ja) * 2012-06-01 2013-12-12 Mazda Motor Corp 車両用電源制御方法及び装置
JP2013252017A (ja) * 2012-06-01 2013-12-12 Mazda Motor Corp 車両用電源制御方法及び装置
CN105122568A (zh) * 2012-12-04 2015-12-02 大陆汽车有限公司 用于车辆的多个车载电力系统支路的受控连接的方法、用于执行该方法的控制单元以及车载电力系统
JP2015136263A (ja) * 2014-01-20 2015-07-27 マツダ株式会社 車両の制御装置
CN106463989A (zh) * 2014-06-20 2017-02-22 Ioxus公司 引擎启动与电池支持模块
CN105365595A (zh) * 2015-11-13 2016-03-02 宁波市江北九方和荣电气有限公司 电动汽车动力电池与超级电容动力系统及控制方法
CN205097969U (zh) * 2015-11-13 2016-03-23 宁波市江北九方和荣电气有限公司 一种电电混合电动汽车动力电池与超级电容动力系统
CN105751904A (zh) * 2016-03-01 2016-07-13 宁波市江北九方和荣电气有限公司 一种用于电动汽车动力电池与超级电容的连接装置
CN106374604A (zh) * 2016-09-29 2017-02-01 深圳太研能源科技有限公司 智能启动电源系统的启动方法
CN108482130A (zh) * 2018-03-27 2018-09-04 吉利汽车研究院（宁波）有限公司 能量回收控制装置、车辆能量回收系统及汽车
GB201812999D0 (en) * 2018-08-09 2018-09-26 Zapgo Ltd Charging a capacitor from a battery

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张炳力等: "超级电容在汽车发动机起动系统中的应用研究", 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 *

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