TW201302513A - 具備用電源之電動車控制裝置 - Google Patents

Abstract

一種具備用電源之電動車控制裝置，該備用電源之控制裝置包括一手動開關串接一電驛構成一控制電路，與備用電池並接而與主電池控制電路並聯的設置，當主電池電量用盡時操作手動開關以便轉由備用電池繼續供電給電動馬達運轉而可使電動車繼續行駛，以避免主電池沒電而使車輛無法繼續行駛，導致行駛中電動車完全失燈甚至失控而造成意外事故之危險者。

Description

具備用電源之電動車控制裝置

本發明係有關一種具備用電源之電動車控制裝置，特別是指一種在電動車設置備用電源控制裝置，當電動車之主電池電量用盡時，藉操作一手動開關或自動切換裝置以切換至備用電池繼續供電給電動馬達運轉，以避免主電池沒電而使車輛無法繼續行駛，導致行駛中機車完全失燈甚至失控而造成意外事故之危險者。

目前世界各國均在提倡環保、綠能、減碳蔚為風潮，汽、機車亦隨之改變為電動汽、機車，以節省石油能源並降低污染之排放。但一般電動汽、機車在電池的電量用盡時，電池保護電路便直接切斷電源，使行駛中電動汽、機車瞬間斷電完全失燈甚至驚慌失控，或使在後行駛車輛來不及煞車而造成意外事故之危險者。縱使不造成危險，也造成不便與困擾，尤其在荒郊野外或風雨交加的夜晚，更是求救無門，而必需推車或求助吊車拖吊，即花錢又浪費時間。

本發明的主要目的在於提供一種電動車備用電源之控制裝置，在主電池電量用盡時，駕駛人可操作手動開關或自動切換裝置，將電動車電源切換至備用電池繼續供電給電動馬達運轉，俾使電動車能繼續行駛者。

本發明之次一目的在提供一種電動車備用電源於主電池用盡時以手動式切換至備用電池之裝置，可強烈提醒用車者，需儘快充電；若於停車後未能及時(或忘了)充電，在主電池無電之情況下，無法再度啟動，必須重覆上述手動切換之動作，以再次提醒用車人及時充電。

本發明之另一目的在提供一種電動車備用電源之自動式切換至備用電池，可避免電動車在行駛中瞬間失電(尤其是夜間大燈、後燈、信號燈號、電裝品電源中斷)，而造成電動車失控導致發生車禍之危險。

有關本發明之技術內容及詳細說明，配合如下附圖之實施例說明之。

請參閱第6圖所示，係一般電動車之主電源控制電路，該主電源控制電路係包括一主電池B₁並聯一電驛R₁及一轉換器20。

該主電池B₁藉車鎖兼電門開關(以下簡稱開關)SW並聯一電驛R₁於主電池B₁兩端，在開車時，無熔絲開關NFB ON，鑰匙(圖中未示)插入車鎖兼電門開關SW轉動使電門ON，主電池B₁使電驛R₁受激，電驛R₁之常開接點R₁₂閉合、主電池B₁之電源即送至轉換器20及馬達驅動器10，驅動電動馬達PM，使電動車開動行駛，其中轉換器20為電裝品電源電路，係將主電池B₁之48^V轉換成12^V供給儀錶板、頭燈、信號燈、方向燈、冷氣、音響設備的電裝品使用。

當主電池B₁電量用盡時，該電池之保護裝置將自動切斷主電池B₁之電量輸出，而使電動車停車、失燈甚至失控而導致車禍之危險。

因此，本發明便是針對上述習用電動車使用上之不便與危險的問題，而提供一種電動車備用電源之控制裝置，以解決上述習用電動車使用上的問題。

請參閱第1圖係本發明第一實施例，本發明之電動車之電源除上述主電池B₁及其保護裝置外，本發明又包括一備用電源及其控制裝置，本發明之備用電源及其控制裝置，其中，該備用電源至少包括一組備用電池B₂，而該備用電源控制裝置係至少包括由一手動開關PB串接一電驛R₂所構成的整體控制電路，該控制電路係與備用電池B₂並接，再與主電池B₁控制電路並聯設置，當主電池B₁之電量用盡時，電池保護裝置啟動切斷主電池B₁之輸出使電驛R₁去激而中斷主電池B₁之輸出。此時，便強迫用車者將手動開關PB按下，瞬間，備用電池B₂之電源經手動開關PB、電驛R₂及電驛R₁之常閉接點R₁₁通電，電驛R₂受激(通電)使常開接點R₂₃閉合，而將備用電池B₂之電源供給馬達驅動器10及轉換器20，使馬達驅動器10驅動電動馬達PM運轉，而使電動車繼續行駛，不致因主電池B₁無電而停駛。此時，啟用備用電池B₂時，電驛R₂之常閉接點R₂₁OFF，切斷備用電池充電器30之電路，以免自充。又，在手動開關PB放開後，電驛R₂之另一組常開接點R₂₂閉合以維持電驛R₂通電。

在主電池B₁正常供電時並接一組備用電池充電器30，將主電池B₁電壓，例如48^V轉換成最高值57^V(此間僅為說明方便計，其實際電壓值大小係依充電曲線需要而定)經接線連接至備用電池B₂之兩端點B₂₁、B₂₂，隨時對備用電池B₂充電，使備用電池B₂隨時保持滿額之電量，不必外充。

本發明並可在備用電池B₂並接一警報器BZ或無線通報T或GPS通報系統(圖中未示)以通知租車公司電池管理人員，或警告個人使用者，主電池B₁電量不足已切換至備用電池B₂，主電池B₁需儘速充電。

第2圖為本發明第二實施例，其電路構造大體上與第一實施例相同，並標以相同參考號可資相互對照而了解其內容，有關說明從略，惟本實施例與第一實施例不同處係在主電池B₁與備用電池B₂之間再並接一組副電池B₃及副電池控制電路，當主電池B₁電量用盡切斷後，電驛R₁去激其常閉接點R₁₁導通，使副電池控制電路之電驛R₃受激，使電驛R₃之常開接點R₃₂閉合，而以副電池B₃單獨供電給馬達驅動器10、電動馬達PM、轉換器20、備用電池充電器30，使電動車持續行駛且使電裝品電源電路正常供電。

此外，並可在電驛R₁、R₂、R₃兩端並聯指示燈L₁、L₂、L₃，以顯示正在使用中之主電池B₁、副電池B₃或備用電池B₂的正常工作狀態。指示燈L₁、L₂、L₃可設置於機車龍頭(如第5圖所示)、汽車面板上(圖中未示)或其他明顯方便之位置。

在副電池B₃之電量用盡時，電驛R₃去激，此時，本發明設計的旨意是強迫使用者按下手動開關PB，瞬間，備用電池B₂之電源經手動開關PB、電驛R₂及電驛R₃之常閉接點R₃₁通電，電驛R₂受激(通電)使常開接點R₂₃閉合，而將備用電池B₂之電供給至轉換器20，備用電池B₂繼續給電而使電動車不致停駛與失控。此時，電驛R₂之常閉接點R₂₁打開，以防止備用電池B₂自充。

本實施例，用於較大馬力之系統，主電池B₁或副電池B₃可使用可攜(移)式或固定式，尤其當主電池B₁用完時，可先行攜(移)出充電，只保留副電池B₃亦可有足夠之里程數可用，當然亦可等到主電池B₁、副電池B₃都用完時才同時攜(移)出一起充電，僅留下備用電池B₂供電。

於第一實施例及第二實施例中，所稱“壓按手動開關PB于啟用備用電池B₂之動作”，用以強烈提示用車者：主電池B₁必須立即充電，而備用電池B₂亦應有足夠之電量，以便行駛到方便充電之處，再行充電。

此間應予說明者，乃於上述第一及第二實施例中所述的手動開關PB，可依不同實施例之需要，改為自動遙控開關或自動切換裝置。

第3A圖為本發明第三實施例，其電路構造大體上與第一實施例相同，其相同部份並標以相同參考號可資相互對照而了解其內容，有關說明從略，惟本實施例與第一實施例不同處在於將第一實施例第1圖中之手動開關PB及常開接點R₂₂直接短路，如第3A圖所示，當主電池B₁電量用完時，自動切換跳至備用電池B₂以使車輛得以繼續行駛。

又為了令用車人儘速將主電池B₁進行充電，本發明控制電路增設必要設施或其相關電路，俾使用人在方便觀視範圍處設有較明顯或較強烈之警告信號、或警報器BZ、或無線通報T等以強烈方式警告用車人，以足以提醒用車人，此乃為本發明另一特徵。

第3B圖為本發明第四實施例，其電路構造大體上與第二實施例相同，其相同部份並標以相同參考號可資相互對照而了解其內容，有關說明從略，惟本實施例與第二實施例不同處在於將第二實施例第2圖中之手動開關PB及常開接點R₂₂直接短路，如第3B圖所示，當副電池B₃電量用完時，自動切換跳至備用電池B₂，以使車輛得以繼續行駛。

第4A圖為本發明第五實施例，其電路構造大體上與第三實施例相同，其相同部份並標以相同參考號可資相互對照而了解其內容，有關說明從略，惟本實施例與第三實施例不同處在於將第三實施例第3A圖之轉換器20兩端並聯一大值電容量電容器C或於轉換器20內之電源輸入側加設大值電容器(圖中未示)再與一防逆流二極體D串接，使電源切換至備用電池B₂時，轉換器20所提供給儀錶板、頭燈、信號燈、方向燈、音響及電子設備等的電源不致因電源切換而中斷，即電裝品12^V的電源不中斷的無縫切換設施及其相關電路，以免電源切換過程造成失燈、失控之危險，此一無縫切換設施或其相關電路裝置乃為本發明又一特徵。

第4B圖為本發明第六實施例，其電路構造大體上與第四實施例相同，其相同部份並標以相同參考號可資相互對照而了解其內容，有關說明從略，惟本實施例與第四實施例不同處在於將第四實施例第3B圖中之轉換器20兩端並聯一大值電容量電容器C或於轉換器20內之電源輸入側加設大值電容器(圖中未示)再與一防逆流二極體D串接，使電源切換至備用電池B₂時，轉換器20所提供給儀錶板、頭燈、信號燈、方向燈、音響及電子設備等的電源，即電裝品12^V的電源不致因該電源切換而中斷的無縫切換設施及其相關電路，以免電源切換過程造成失燈、失控之危險。

又，在備用電源控制電路中設置自動切換電路，以控制一組或多組副電池及備用電池相繼自動供電的裝置電路。

上述說明係針對本發明之可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

PM．．．電動馬達

10．．．馬達驅動器

20．．．轉換器

30．．．備用電池充電器

NFB．．．無熔絲開關

SW．．．車鎖兼電門開關

B₁．．．主電池

B₂．．．備用電池

B₃．．．副電池

B₂₁、B₂₂．．．端點

R₁．．．電驛

R₁₁．．．電驛R₁之常閉接點

R₁₂．．．電驛R₁之常開接點

R₂．．．電驛

R₂₁．．．電驛R₂之常閉接點

R₂₂．．．電驛R₂之常開接點

R₂₃．．．電驛R₂之常開接點

R₃．．．電驛

R₃₁．．．電驛R₃之常閉接點

R₃₂．．．電驛R₃之常開接點

PB．．．手動開關、自動遙控開關、自動切換裝置

C．．．大值電容量電容器

D．．．防止逆流二極體

L₁、L₂、L₃．．．指示燈

BZ．．．警報器

T．．．無線通報

GPS．．．通報系統

第1圖係本發明第一實施例之控制電路圖；

第2圖係本發明第二實施例之控制電路圖；

第3A圖係本發明第三實施例之控制電路圖；

第3B圖係本發明第四實施例之控制電路圖；

第4A圖係本發明第五實施例之控制電路圖；

第4B圖係本發明第六實施例之控制電路圖；

第5圖係本發明電動車龍頭示意圖；

第6圖係一般電動車之控制電路圖。

B₁．．．主電池

PB．．．手動開關、按鈕開關、自動遙控開關

R₁、R₂．．．電驛

B₂．．．備用電池

R₁₁、R₂₁．．．常閉接點

R₁₂、R₂₂、R₂₃．．．常開接點

10．．．馬達驅動器

20．．．轉換器

30．．．備用電池充電器

PM．．．電動馬達

B₂₁、B₂₂．．．端點

NFB．．．無熔絲開關

SW．．．車鎖及電門開關

BZ．．．警報器

T．．．無線通報

Claims (11)

1. 一種具備用電源之電動車控制裝置，包括一主電源控制電路及一備用電源之控制裝置，其中該主電源控制電路係包括在主電池(B₁)並聯一電驛(R₁)及一轉換器(20)，在用車時，鑰匙插入車鎖兼電門開關(SW)轉動使電門ON，主電池(B₁)，使電驛(R₁)受激，電驛(R₁)常開接點(R₁₂)閉合、主電池(B₁)之電即送至馬達驅動器(10)驅動電動馬達(PM)，使電動車開動行駛，其特徵為：該備用電源之控制裝置包括一手動開關(PB)串接一電驛(R₂)構成一控制電路，該控制電路係與備用電池(B₂)並接，並接後再與主電源控制電路並聯，因而構成電動車的控制裝置；當主電池(B₁)電量用盡時，操作手動開關(PB)，以便轉由備用電池(B₂)繼續供電給電動馬達驅動器(10)運轉而使電動車繼續行駛者。
2. 一種具備用電源之電動車控制裝置，包括一主電源控制電路及一備用電源之控制裝置，其中該主電源控制電路包括在主電池(B₁)並聯一電驛(R₁)及一轉換器(20)，在用車時，鑰匙插入車鎖兼電門開關(SW)轉動使電門ON，主電池(B₁)，使電驛(R₁)受激，電驛(R₁)常開接點(R₁₂)閉合、主電池(B₁)之電源即送至馬達驅動器(10)驅動電動馬達(PM)，使電動車開動行駛；其特徵為，該備用電源之控制裝置包含一備用電池控制電路及一組或一組以上之副電池控制電路並聯的設置，當主電池(B₁)電量用盡，接續由副電池(B₃)供電，而在副電池(B₃)電量用盡後，操作手動開關(PB)使備用電池(B₂)繼續供電給電動馬達(PM)運轉而使電動車繼續行駛者。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之控制裝置，其中，在主電源控制電路中設置一備用電池充電器(30)，以經常對備用電池(B₂)充電，使備用電池(B₂)保持滿額電量而不必外充者。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之控制裝置，其中，在備用電源之控制裝置並聯一警報器(BZ)及無線通報(T)以及GPS通報系統的其一者。
5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之控制裝置，其中，主電池(B₁)副電池(B₃)及備用電池(B₂)兩端分別設置指示燈(L1、L2、L3)，以顯示電池工作之現況者。
6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之控制裝置，其中，手動開關(PB)為自動遙控開關及自動切換裝置的其一者。
7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之控制裝置，其中，於主電池(B₁)用完後在該備用電源之控制裝置中設置以壓按手動按鈕啟用備用電池之手動開關(PB)，用以提示用車者必須立即充電。
8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之控制裝置，其中，在該備用電源之控制裝置中設置自動切換電路，以控制一組或多組副電池(B₃)相繼自動供電的相關電路。
9. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之控制裝置，其中，該控制裝置在主電池控制電路中進一步包括一電裝品電源電路，該電裝品電源電路為一無縫切換裝置設施及其相關電路。
10. 一種具備用電源之電動車控制裝置，包括一主電源控制電路及一備用電源之控制裝置，其中該主電源控制電路係包括在一主電池(B₁)並聯一電驛(R₁)及一轉換器(20)，及一與主電池(B₁)並聯的電裝品電源電路，在用車時，主電池B₁)使電驛(R₁)受激，電驛(R₁)常開接點(R₁₂)閉合、主電池(B₁)之電即送至馬達驅動器(10)驅動電動馬達(PM)，使電動車開動行駛，其特徵為：該備用電源之控制裝置包括一電驛(R₂)與備用電池(B₂)直接並接，並接後再與主電源控制電路並聯，因而構成電動車的控制裝置，當主電池(B₁)電量用盡時，備用電池(B₂)供電給電動馬達驅動器(10)運轉而使電動車繼續行駛，在接續切換供電中，該電裝品電源電路為無縫切換者。
11. 一種具備用電源之電動車控制裝置，包括一主電源控制電路及一備用電源之控制裝置，其中該主電源控制電路包括在主電池(B₁)並聯一電驛(R₁)及一轉換器(20)，及一與主電池(B₁)並聯的電裝品電源電路，在用車時，鑰匙插入車鎖兼電門開關(SW)轉動使電門ON，主電池(B₁)，使電驛(R₁)受激，電驛(R₁)常開接點(R₁₂)閉合、主電池(B₁)之電源即送至馬達驅動器(10)驅動電動馬達(PM)，使電動車開動行駛；其特徵為，該備用電源之控制裝置主要包括一備用電池控制電路及一組或一組以上之副電池控制電路並聯的設置，該備用電池控制電路包括一電驛(R₂)與備用電池(B₂)直接並接，並接後再與主電源控制電路並聯，當主電池(B₁)電量用盡，接續由副電池(B₃)供電，而在副電池(B₃)電量用盡後，備用電池(B₂)供電給電動馬達(PM)運轉而使電動車繼續行駛，在接續切換供電中，該電裝品電源電路為無縫切換者。