TW202009158A - 電動車輛的供電系統及其供電方法 - Google Patents

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Abstract

一種電動車輛的供電系統及其供電方法，其供電系統包括：一馬達；一馬達控制器；及一常備電力儲存器及至少一個抽取式電力儲存器；該常備電力儲存器之控制單元進行判斷該抽取式電力儲存器之電池資訊，並發出一控制訊號給該抽取式電力儲存器，該抽取式電力儲存器經由該通訊單元發出一回應訊號給該常備電力儲存器，該常備電力儲存器基於所接收之該回應訊號，進行控制由該常備電力儲存器與該抽取式電力儲存器其中之一進行供電給該馬達。

Description

電動車輛的供電系統及其供電方法
本發明係關於一種供電系統；更詳而言之，特別係指一種電動車輛的供電系統及其供電方法。
汽車或機車等等交通工具都會設置有一電池，以作為汽機車的電力供應來源。
而習知電動車用來增加續航力的技術手段是透過在電動車內裝設有一固定式電池、一抽換式電池及一用來切換供電模式的切換單元。其中，該固定式電池尤指是一種能外接電源以對其充電的電池者，而該抽換式電池尤指係一種需要於電池交換站進行交換的電池者。
就已知技藝揭示使用電動車供電系統的方法而言，如台灣專利號M541670中揭示使用一電池單元及一充電單元。該電池單元包含有一裝設於該電動車的固定式電池及一裝設於該電動車的抽換式電池；其中，該固定式電池是用於提供該電動車行駛的電力，且該固定式電池係指外部電源可連接於該電動車直接對該固定式電池充電者；該抽換式電池係指需於電池交換站進行交換的抽換式電池者；該充電單元電性連接在該抽換式電池與該固定式電池之間，該充電單元係用於將該抽換式電池的電力充電至該固定式電池，然而，其切換時機都是固定電池的電力容量用盡才透過抽取式電池充電，因而產生電動車續航力不佳的問題。
綜合上述，仍需要改善固定式電池與抽取式電池之間的切換時機與需能夠有效率的分配供電系統的電量，進而提高電動車的續航力，因而提升消費者購買電動車的意願。
［發明所欲解決之課題］
因此，本發明之目的，即在提供一種電動車輛的供電系統及其供電方法，且具有自動執行電力分配，因而提升電動車輛的續航力。
［解決問題之技術手段］
為解決上述問題，本發明的電動車輛供電系統，包括：一馬達，該馬達驅動該電動車輛的車輪；一馬達控制器，用以控制該馬達；一常備電力儲存器，用以供應該馬達的電力；以及至少一個抽取式電力儲存器，用以供應該馬達的電力，該抽取式電力儲存器與該常備電力儲存器電性連接且該抽取式電力儲存器可攜離該電動車輛；其中，該常備電力儲存器及該抽取式電力儲存器至少包括有控制單元及通訊單元；該常備電力儲存器之控制單元經由該通訊單元接收該抽取式電力儲存器之電池資訊，該常備電力儲存器之控制單元進行判斷該抽取式電力儲存器之電池資訊，並發出一控制訊號給該抽取式電力儲存器，該抽取式電力儲存器經由該通訊單元發出一回應訊號給該常備電力儲存器，該常備電力儲存器基於所接收之該回應訊號，進行控制由該常備電力儲存器與該抽取式電力儲存器其中之一進行供電給該馬達。
為解決上述問題，本發明提供另一電動車輛供電系統，包括：一馬達，該馬達驅動該電動車輛的車輪；一馬達控制器，用以控制該馬達；一常備電力儲存器，用以供應該馬達的電力；至少一個抽取式電力儲存器，用以供應該馬達的電力，該抽取式電力儲存器與該常備電力儲存器電性連接，且該抽取式電力儲存器可攜離該電動車輛；以及一電源轉換單元，電性連接該常備電力儲存器與該抽取式電力儲存器；其中，未滿電的該電力儲存器優先供電於該馬達，並經由該電源轉換單元對未滿電的該常備電力儲存器進行充電。
為解決上述問題，本發明提供的電動車輛的供電方法包括下列步驟：一電池資訊傳遞步驟：該常備電力儲存器之控制單元經由該通訊單元接收該抽取式電力儲存器之電池資訊；一電池供電判斷步驟：該常備電力儲存器之控制單元進行判斷該抽取式電力儲存器之電池資訊，並發出一控制訊號給該抽取式電力儲存器，該抽取式電力儲存器經由該通訊單元發出一回應訊號給該常備電力儲存器，該常備電力儲存器之控制單元進行判斷所接收之該回應訊號；以及一電池供電步驟：該常備電力儲存器基於所接收之該回應訊號，進行控制由該常備電力儲存器與該抽取式電力儲存器其中之一進行供電給該馬達。
［發明之效果］
本發明之功效至少包括：藉由供電系統中的電力儲存器的電池管理系統來控制常備電力儲存器與至少一個抽取式電力儲存器供電給馬達控制器來驅動馬達的供電切換順序，並結合通訊功能與電源轉換單元的功效，自動執行電力分配，因而提升電動車輛的續航力。
圖1a為本發明之一實施例的通訊比較電力容量的電路方塊示意圖、圖1b為本發明之一實施例的通訊比較電力容量的電路圖、圖1c為本發明之一實施例的電力儲存器管理系統方塊示意圖、圖2a為本發明之一實施例的電力儲存器充電架構示意圖、圖3為本發明之一實施例的電動車示意圖及圖5為本發明之一實施例的電動車的電力儲存器設置示意圖。請參閱圖1a、圖1b、圖1c及圖2a，本發明一實施例為一種電動車輛的供電系統1，該電動車輛的供電系統1包括：一馬達100，該馬達100驅動該電動車輛的車輪；一馬達控制器200，用以控制該馬達100；一常備電力儲存器310，用以供應該馬達100所需的電力；以及至少一個抽取式電力儲存器320L、320R，用以供應該馬達100所需的電力，該些抽取式電力儲存器320 L、320R與該常備電力儲存器310電性連接，當該些抽取式電力儲存器320 L、320R與該常備電力儲存器310電性不連接，則該些抽取式電力儲存器320 L、320R可攜離該電動車輛並可於外部進行充電；其中，該常備電力儲存器310至少包括有控制單元301a及通訊單元302a、該抽取式電力儲存器320L至少包括有控制單元301b及通訊單元302b、該抽取式電力儲存器320R至少包括有控制單元301c及通訊單元302c；該常備電力儲存器310之控制單元301a經由通訊單元302a發出控制訊號(350a,350b)分別給該抽取式電力儲存器320 L、該抽取式電力儲存器320R，該抽取式電力儲存器320 L之控制單元301b、該抽取式電力儲存器320R之控制單元301c分別經由其通訊單元(302b、302c)發出回應訊號(351,352)給該常備電力儲存器310後，該常備電力儲存器310之控制單元301a進行判斷，並控制由該常備電力儲存器310與該些抽取式電力儲存器320L、320R其中之一進行供電給該馬達100；舉例而言，該常備電力儲存器310之控制單元301a經由通訊單元302a發出開的控制訊號350a給該抽取式電力儲存器320L、發出關的控制訊號350b給該抽取式電力儲存器320R，然後該抽取式電力儲存器320 L之控制單元301b經由通訊單元302b發出開的回應訊號351給該常備電力儲存器310，以及該抽取式電力儲存器320R之控制單元301c經由通訊單元302c發出關的回應訊號352給該常備電力儲存器310後，該常備電力儲存器310之控制單元301a進行判斷由該抽取式電力儲存器320L進行供電給該馬達100。該電動車輛至少包含有電動機車、電動自行車、電動汽車、電動代步車、電動ATV、電動多功能車…等由馬達動力所驅動之車輛。
圖2b為本發明之第一實施例的電力儲存器充電切換情境示意圖及圖2c為本發明之第二實施例的電力儲存器充電切換情境示意圖。請參閱圖1b、圖1c及圖2b，本發明一實施例為一種電動車輛的供電系統電路2，該電動車輛的供電系統電路2包括：當該常備電力儲存器310之控制單元301判斷該些抽取式電力儲存器320L、320R不存在電力(舉例:電量等於0%)時，控制該常備電力儲存器310(舉例:電量等於100%)供電給該馬達100。
請參閱圖1b、圖1c及圖2c，本發明一實施例為一種電動車輛的供電系統電路2，該電動車輛的供電系統電路2包括：當該常備電力儲存器310之控制單元301判斷該些抽取式電力儲存器320L、320R都在滿電力(舉例:電量等於100%)時，該常備電力儲存器310控制該抽取式電力儲存器320L優先供電給該馬達100，當該抽取式電力儲存器320L將無足夠之電量(舉例:電量少於15%)可供電時，該常備電力儲存器310之控制單元301經判斷後，進而控制該抽取式電力儲存器320R供電給該馬達100，當該抽取式電力儲存器320R將無足夠之電量(舉例:電量少於15%)可供電時，該常備電力儲存器310之控制單元301經判斷後，進而控制該常備電力儲存器310供電給該馬達100。
圖2d為本發明之第三實施例的電力儲存器充電切換情境示意圖及圖2e為本發明之第四實施例的電力儲存器充電切換情境示意圖。請參閱圖1b、圖1c及圖2d，本發明一實施例為一種電動車輛的供電系統電路2，該電動車輛的供電系統電路2包括：當該常備電力儲存器310之控制單元301判斷該抽取式電力儲存器320L存在電力(舉例:電量等於100%)時，該常備電力儲存器310控制該抽取式電力儲存器320L優先供電給該馬達100，當該抽取式電力儲存器320L將無足夠之電量(舉例:電量少於15%)可供電時，該常備電力儲存器310之控制單元301經判斷後，進而控制該常備電力儲存器310供電給該馬達100；其中更包括一電源轉換單元400，該電源轉換單元400電性連接該常備電力儲存器310與該抽取式電力儲存器320L；當該抽取式電力儲存器320L供電給該馬達100時，並經由該電源轉換單元400對未滿電的該常備電力儲存器310進行充電。
請參閱圖1b、圖1c及圖2e，本發明一實施例為一種電動車輛的供電系統電路2，該電動車輛的供電系統電路2包括：當該常備電力儲存器310之控制單元301判斷該抽取式電力儲存器320R存在電力(舉例:電量等於100%)時，該常備電力儲存器310控制該抽取式電力儲存器320R優先供電給該馬達100，當該抽取式電力儲存器320R將無足夠之電量(舉例:電量少於15%)可供電時，該常備電力儲存器310之控制單元301經判斷後，進而控制該常備電力儲存器310供電給該馬達100；其中更包括一電源轉換單元400，該電源轉換單元400電性連接該常備電力儲存器310與該抽取式電力儲存器320R；當該抽取式電力儲存器320R供電給該馬達100時，並經由該電源轉換單元400對未滿電的該常備電力儲存器310進行充電。
圖2f為本發明之第五實施例的電力儲存器充電切換情境示意圖及圖2g為本發明之第六實施例的電力儲存器充電切換情境示意圖。請參閱圖1b、圖1c及圖2f，本發明一實施例為一種電動車輛的供電系統電路2，該電動車輛的供電系統電路2包括：當該電動車輛具有一個未滿電的該抽取式電力儲存器320L(舉例:電量等於90%)與一個滿電的該抽取式電力儲存器320R(舉例:電量等於100%)，該常備電力儲存器310之控制單元301經判斷後，進而控制未滿電的該抽取式電力儲存器320L優先供電，當未滿電的該抽取式電力儲存器320L已無足夠之電量(舉例:電量少於15%)可供電時，該常備電力儲存器310之控制單元301經判斷後，進而控制滿電的該抽取式電力儲存器320R供電給該馬達100，當滿電的該抽取式電力儲存器320R將無足夠之電量(舉例:電量少於15%)可供電時，該常備電力儲存器310之控制單元301經判斷後，進而控制該常備電力儲存器310進行供電給該馬達100。
請參閱圖1b、圖1c及圖2g，本發明一實施例為一種電動車輛的供電系統電路2，該電動車輛的供電系統電路2包括：當該電動車輛具有一個未滿電的該抽取式電力儲存器320R(舉例:電量等於90%)與一個滿電的該抽取式電力儲存器320L(舉例:電量等於100%)，該常備電力儲存器310之控制單元301經判斷後，進而控制未滿電的該抽取式電力儲存器320R優先供電，當未滿電的該抽取式電力儲存器320R已無足夠之電量(舉例:電量少於15%)可供電時，該常備電力儲存器310之控制單元301經判斷後，進而控制滿電的該抽取式電力儲存器320L供電給該馬達100，當滿電的該抽取式電力儲存器320L將無足夠之電量(舉例:電量少於15%)可供電時，該常備電力儲存器310之控制單元301經判斷後，進而控制該常備電力儲存器310進行供電給該馬達100。
圖2h為本發明之第七實施例的電力儲存器充電切換情境示意圖。請參閱圖1b、圖1c及圖2h，本發明一實施例為一種電動車輛的供電系統電路2，該電動車輛的供電系統電路2包括：當該常備電力儲存器310之控制單元301判斷該些抽取式電力儲存器320L、320R存在電力(舉例:電量等於100%)時，該常備電力儲存器310控制該抽取式電力儲存器320L優先供電給該馬達100，當該抽取式電力儲存器320L將無足夠之電量(舉例:電量少於15%)可供電時，該常備電力儲存器310之控制單元301經判斷後，進而控制滿電的該抽取式電力儲存器320R供電給該馬達100，當滿電的該抽取式電力儲存器320R將無足夠之電量(舉例:電量少於15%)可供電時，該常備電力儲存器310之控制單元301經判斷後，進而控制該常備電力儲存器310供電給該馬達100；其中更包括一電源轉換單元400，該電源轉換單元400電性連接該常備電力儲存器310與該些抽取式電力儲存器320L、320R；當該抽取式電力儲存器320L供電給該馬達100時，並經由該電源轉換單元400對未滿電的該常備電力儲存器310(舉例:電量少於95%)進行充電。
圖2i為本發明之第八實施例的電力儲存器充電切換情境示意圖。請參閱圖1b、圖1c及圖2i，本發明一實施例為一種電動車輛的供電系統電路2，該電動車輛的供電系統電路2包括：當該電動車輛具有一個未滿電的該抽取式電力儲存器320L(舉例:電量等於90%)與一個滿電的該抽取式電力儲存器320R(舉例:電量等於100%)，該常備電力儲存器310之控制單元301經判斷後，進而控制未滿電的該抽取式電力儲存器320L優先供電，當未滿電的該抽取式電力儲存器320L已無足夠之電量(舉例:電量少於15%)可供電時，該常備電力儲存器310之控制單元301經判斷後，進而控制滿電的該抽取式電力儲存器320R供電給該馬達100，當滿電的該抽取式電力儲存器320R將無足夠之電量(舉例:電量少於15%)可供電時，該常備電力儲存器310之控制單元301經判斷後，進而控制該常備電力儲存器310進行供電給該馬達100；其中更包括一電源轉換單元400，該電源轉換單元400電性連接該常備電力儲存器310與該些抽取式電力儲存器320L、320R；當該抽取式電力儲存器320L供電給該馬達100時，並經由該電源轉換單元400對未滿電的該常備電力儲存器310(舉例:電量少於95%)進行充電。
圖2j為本發明之第九實施例的電力儲存器充電切換情境示意圖。請參閱圖1b、圖1c及圖2j，本發明一實施例為一種電動車輛的供電系統電路2，該電動車輛的供電系統電路2包括：當該電動車輛具有一個未滿電的該抽取式電力儲存器320R(舉例:電量等於90%)與一個滿電的該抽取式電力儲存器320L(舉例:電量等於100%)，該常備電力儲存器310之控制單元301經判斷後，進而控制未滿電的該抽取式電力儲存器320R優先供電，當未滿電的該抽取式電力儲存器320R已無足夠之電量(舉例:電量少於15%)可供電時，該常備電力儲存器310之控制單元301經判斷後，進而控制滿電的該抽取式電力儲存器320L供電給該馬達100，當滿電的該抽取式電力儲存器320L將無足夠之電量(舉例:電量少於15%)可供電時，該常備電力儲存器310之控制單元301經判斷後，進而控制該常備電力儲存器310進行供電給該馬達100；其中更包括一電源轉換單元400，該電源轉換單元400電性連接該常備電力儲存器310與該些抽取式電力儲存器320L、320R；當該抽取式電力儲存器320R供電給該馬達100時，並經由該電源轉換單元400對未滿電的該常備電力儲存器310(舉例:電量少於95%)進行充電。
請參閱圖1c(在符號中附帶有a代號者係對應於常備電力儲存器310內的裝置、附帶有b代號者係對應於抽取式電力儲存器320L內的裝置，而附帶有c代號者係對應於抽取式電力儲存器320R內的裝置)，本發明一實施例為一種電力儲存器300，該電力儲存器300包括一電池管理系統(31a,31b,31c)及一電池組(305a,305b,605c)，該電池管理系統(31a,31b,31c)包括至少一感測單元(303a,303b,303c)以及一儲存單元(304a,304b,304c)；該感測單元(303a,303b,303c)對應地電性連接該控制單元(301a,301b,301c)，用以感測該電力儲存器300(舉例：常備電力儲存器本身、該抽取式電力儲存器本身)的溫度變化、電流變化及電壓變化等電池資訊；該控制單元(301a,301b,301c)對應地電性連接該儲存單元(304a,304b,304c)及該通訊單元(302a,302b,302c)。
請參閱圖1b及圖1c，本發明一實施例為當滿電的該些抽取式電力儲存器320L、320R除了將無足夠之電量(舉例:電量少於15%)可供電時，將切換為另一顆抽取式電力儲存器，而其他切換另一顆抽取式電力儲存器的條件情況有當正在提供電力的該抽取式電力儲存器溫度大於68度或該抽取式電力儲存器的電芯電壓過低(舉例:2.8伏特)，以及馬達負載高與該抽取式電力儲存器電壓太低(舉例:35~43伏特)。
請參閱圖1a、圖1b及圖1c，其中該電力儲存器300為電池；該馬達為一輪轂馬達直接驅動該電動車輛的車輪，另一實施例為該馬達亦可經由齒輪、皮帶、鏈條等傳動機構其中一或其組合間接驅動該電動車輛的車輪；該電源轉換單元400為充電器；該通訊單元(302a,302b,302c)的通訊方式為控制器區域網路方式(舉例：CAN)或差動傳輸方式(舉例：RS485)。
請參閱圖1a、圖1b及圖1c，其複數個電力儲存器300具有一個常備電力儲存器310、二個抽取式電力儲存器320L、320R，但實施上亦可為一個常備電力儲存器310、一個抽取式電力儲存器320L或320R(不另繪製圖式)。
圖4a為本發明之一實施例的電動車的腳踏板示意圖及圖4b為本發明之一實施例的電動車的抽取式電力儲存器示意圖。在複數個電力儲存器300實施上可為以下幾種態樣：請參考圖3及圖4b，具有二個電力儲存器，一個常備電力儲存器310設置於置物箱700的下方，一個抽取式電力儲存器320L或320R設置於腳踏板800的下方(如圖4b指出的電力盒體340來做旋轉至一開啟位置)，或該抽取式電力儲存器320L或320R設置於置物箱700內(打開坐墊，直接抽取更換)。
請參考圖3及圖4b，具有三個電力儲存器，一個常備電力儲存器310設置於置物箱700的下方，二個抽取式電力儲存器320L及320R設置於腳踏板800的下方(如圖4b指出的電力盒體340來做旋轉至一開啟位置)，或該些抽取式電力儲存器320L或320R設置於置物箱700內(打開坐墊，直接抽取更換)。
請參考圖3及圖4b，具有三個電力儲存器，一個抽取式電力儲存器(圖未示)設置於置物箱700的下方，二個抽取式電力儲存器320L及320R設置於腳踏板800的下方(如圖4b指出的電力盒體340來做旋轉至一開啟位置)。
請參考圖3，具有三個電力儲存器，三個抽取式電力儲存器(圖未示)設置於置物箱700內(打開坐墊，直接抽取更換)。
以下根據圖1a及圖1c進一步說明：複數個電力儲存器300包括:一常備電力儲存器310，用以供應該馬達100所需的電力；至少兩個抽取式電力儲存器320L、320R，與該常備電力儲存器310電性連接，用以供應該馬達100所需的電力，並可攜離該電動車輛；以及一電源轉換單元400，電性連接該常備電力儲存器310與該些抽取式電力儲存器320L、320R；其中，該些抽取式電力儲存器320L或320R其中之一供電於該馬達100，並經由該電源轉換單元400對該常備電力儲存器310進行充電；且該些抽取式電力儲存器320L或320R其中之一的電力容量，降低至達一預設的電力容量設定值(舉例：達到電池殘餘電力容量百分之15)時，該些抽取式電力儲存器320L或320R與該常備電力儲存器310經由通訊單元302a比較電力容量後，自動轉換至其中之一的該抽取式電力儲存器320L或320R或由該常備電力儲存器310進行接續供應該馬達100所需的電力，以提升該電動車輛的續航力。
請再參閱圖1a及圖3，該電動車輛的供電系統1更包括一電壓轉換單元500，該電壓轉換單元500可以設置該電力盒體控制器550內或可設置於該電力盒體控制器550之外，且設置於該電力盒體控制器550之外該電壓轉換單元500係將該些電力儲存器300其中之一的電壓(舉例:48伏特)降壓至該電動車輛10的車載裝置所需的電力(舉例:12伏特)，該車載裝置至少包括車燈610及儀表615。
請再參閱圖1a及圖5，該電動車輛的供電系統1更包括一電力盒體控制器550及一電力盒體馬達驅動機構900，該電力盒體控制器550設有一電壓轉換單元500，設置於該電力盒體控制器550之內的電壓轉換單元500係將該些電力儲存器300其中之一的電壓(舉例:48伏特)經由該電壓轉換單元500降壓至該電力盒體馬達驅動機構900所需的電力；以及該電力盒體馬達驅動機構900係可將一電力盒體340旋轉至一開啟位置或一收納位置，當旋轉至開啟位置(如圖4b)，可達到方便取出抽取式電力儲存器320L、320R，該電力盒體340收納有該抽取式電力儲存器320 L、320R。
請再參閱圖1a及圖5，該些電力儲存器300包括至少一常備電力儲存器310及至少一抽取式電力儲存器320 L或320R。
請參閱圖3、圖4a及圖4b，一電動車輛10包括一置物箱700、一腳踏板800及一抽取式電力儲存器320L或320R，其中該腳踏板800與該電力盒體340組設在一起。
請參閱圖1a，在同一個時間只有複數個電力儲存器300其中之一個供電，供給馬達控制器使用，當目前所供電的電力容量低於門檻，電力將用盡時，會自動切換至目前最有電的複數個電力儲存器300其中之一個供電，直到全部複數個電力儲存器300的電力用盡，此為續航力最佳的型態，其供電轉換時機可在等待停紅綠燈或低速時自動轉換。
另外功效是，當某顆電力儲存器連續出電功率過高，造成溫升達到保護門檻須斷電前，此時可由另外其他顆電力儲存器不瞬間斷電方式持續供電，原先溫度較高的電力儲存器可以先休息降溫至恢復時再等待供電，如此則可解決電力儲存器因過溫造成斷電無法騎乘的影響。
通常電力儲存器的電芯並聯數越少，供電流較大時，容易過溫，所以許多電動車輛電池芯並聯數較多，達到高放電能力及避免過溫，但缺點為重量相當重，提取很不便；在本發明系統架構，電力儲存器過溫時，可自動切換其他電力儲存器供電，不會讓系統產生斷電，可以使用電芯並聯數較少的複數個電力儲存器300，來達到抽取式電力儲存器320L、320R輕量化方便提取的優點。
請再參閱圖1a、圖1b、圖1c與圖2a至圖2j，一種電動車輛的供電方法，包括下列步驟：提供一電動車輛的供電系統1；以及進入一供電模式，利用該常備電力儲存器310及該些抽取式電力儲存器320L及320R提供電力給予該馬達100所需的電力，以維持該車輛的續航力；其中供電方法可分為七種型態，第一種為該常備電力儲存器310之控制單元301a判定只有該常備電力儲存器310時，由該常備電力儲存器310供電給馬達100(如圖2b所示)；第二種為該常備電力儲存器310之控制單元301a判定有複數個抽取式電力儲存器320L及320R時，且複數個抽取式電力儲存器320L及320R與該常備電力儲存器310皆滿電時，首先由該抽取式電力儲存器320L供電給馬達100(如圖2c所示)；第三種為該常備電力儲存器310之控制單元301a判定只有一個抽取式電力儲存器320L或320R時，且該抽取式電力儲存器320L或320R與該常備電力儲存器310皆滿電時，首先由抽取式電力儲存器320L或320R供電給馬達100(如圖2d、圖2e所示)；第四種為該常備電力儲存器310之控制單元301a判定有複數個抽取式電力儲存器320L及320R時，且一個抽取式電力儲存器320L或320R未滿電、另一抽取式電力儲存器320L或320R與該常備電力儲存器310皆滿電時，首先由未滿電的抽取式電力儲存器320L或320R供電給馬達100(如圖2f、圖2g所示)；第五種為常備電力儲存器310之控制單元301a判定有複數個都滿電的抽取式電力儲存器320L及320R時，且該常備電力儲存器310未滿電時，首先由滿電的抽取式電力儲存器320L經由電源轉換單元400對未滿電的常備電力儲存器310充電並同時供電給馬達100(如圖2h所示)；第六種為常備電力儲存器310之控制單元301a判定有一個未滿電抽取式電力儲存器320L或320R及一個滿電抽取式電力儲存器320L或320R，且該常備電力儲存器310未滿電時，首先由未滿電的抽取式電力儲存器320L或320R經由電源轉換單元400對未滿電的常備電力儲存器310充電並同時供電給馬達100(如圖2i、圖2j所示)；第七種為常備電力儲存器310之控制單元301a判定只有一個未滿電抽取式電力儲存器320L或320R或只有一個滿電抽取式電力儲存器320L或320R，且該常備電力儲存器310未滿電時，首先由未滿電或滿電的抽取式電力儲存器320L或320R經由電源轉換單元400對未滿電的常備電力儲存器310充電並同時供電給馬達100。
由上述可知，本發明藉由供電系統中的電力儲存器的電池管理系統來控制常備電力儲存器與複數個抽取式電力儲存器供電給馬達控制器來驅動馬達的供電切換順序，並結合通訊功能與電源轉換單元的功效，自動執行電力分配，因而提升電動車輛的續航力。
請再輔以參照圖6所示，圖6為本發明一實施例之電動車輛的供電方法流程圖。本實施例之電動車輛的供電方法中，該電動車輛係具有一如上述實施例揭示的供電系統1，例如該供電系統包含一馬達100、一馬達控制器200、一常備電力儲存器310以及至少一抽取式電力儲存器（320L/320R），其中，該常備電力儲存器及該抽取式電力儲存器至少包括有控制單元及通訊單元，該供電方法包括下列步驟：
一電池資訊傳遞步驟（步驟S11）：該常備電力儲存器之控制單元經由該通訊單元接收該抽取式電力儲存器之電池資訊；
一電池供電判斷步驟（步驟S12）：該常備電力儲存器之控制單元進行判斷該抽取式電力儲存器之電池資訊，並發出一控制訊號給該抽取式電力儲存器，該抽取式電力儲存器經由該通訊單元發出一回應訊號給該常備電力儲存器，該常備電力儲存器之控制單元進行判斷所接收之該回應訊號；
一電池供電步驟（步驟S13）：該常備電力儲存器基於所接收之該回應訊號，進行控制由該常備電力儲存器與該抽取式電力儲存器其中之一進行供電給該馬達。
在一方法實施例中，該常備電力儲存器及該抽取式電力儲存器更包括至少一感測單元以及一儲存單元，該感測單元電性連接該控制單元，用以感測該常備電力儲存器及該抽取式電力儲存器本身的溫度變化、本身的電流變化及本身的電壓變化等電池的資訊，該控制單元電性連接該儲存單元及該通訊單元。
在一方法實施例中，該電池供電判斷步驟更包含：判斷該抽取式電力儲存器是否具有電力，當該抽取式電力儲存器具有電力時，由該抽取式電力儲存器優先供電。
值得一提的是，在前述電池供電步驟（步驟S13）的一實施例中，該供電系統更包含一電源轉換單元，該電池供電步驟還包含一充電步驟（步驟S131），在該抽取式電力儲存器供電予馬達的同時，經由該電源轉換單元對未滿電的該常備電力儲存器進行充電。另外，在一方法實施例中，該電池供電判斷步驟（步驟S12）可更包含：判斷該抽取式電力儲存器是否具有電力，當該抽取式電力儲存器具有電力時，由該抽取式電力儲存器優先供電。
值得一提的是，在一方法實施例中，該電動車輛具有一個未滿電的該抽取式電力儲存器與一個滿電的該抽取式電力儲存器，未滿電的該電力儲存器優先供電於該馬達。
綜上所述，乃僅記載本發明為呈現解決問題所採用的技術手段之實施方式或實施例而已，並非用來限定本發明專利實施之範圍。即凡與本發明專利申請範圍文義相符，或依本發明專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。
1‧‧‧電動車輛的供電系統2‧‧‧電動車輛的供電系統電路10‧‧‧電動車輛100‧‧‧馬達200‧‧‧馬達控制器300‧‧‧電力儲存器310‧‧‧常備電力儲存器31‧‧‧電池管理系統301a,301b,301c‧‧‧控制單元302a,302b,302c‧‧‧通訊單元303a,303b,303c‧‧‧感測單元304a,304b,304c‧‧‧儲存單元305a,305b,305c‧‧‧電池組320L‧‧‧抽取式電力儲存器320R‧‧‧抽取式電力儲存器340‧‧‧電力盒體350a,350b‧‧‧控制訊號351,352‧‧‧回應訊號400‧‧‧電源轉換單元500‧‧‧電壓轉換單元550‧‧‧電力盒體控制器610‧‧‧車燈615‧‧‧儀表700‧‧‧置物箱800‧‧‧腳踏板900‧‧‧電力盒體馬達驅動機構步驟S11~S131‧‧‧電動車輛的供電方法之步驟
[圖1a]：本發明之一實施例的通訊比較電力容量的電路方塊示意圖； [圖1b]：本發明之一實施例的通訊比較電力容量的電路圖； [圖1c]：本發明之一實施例的電力儲存器管理系統方塊示意圖； [圖2a]：本發明之一實施例的電力儲存器充電架構示意圖； [圖2b]：本發明之第一實施例的電力儲存器充電切換情境示意圖； [圖2c]：本發明之第二實施例的電力儲存器充電切換情境示意圖； [圖2d]：本發明之第三實施例的電力儲存器充電切換情境示意圖； [圖2e]：本發明之第四實施例的電力儲存器充電切換情境示意圖； [圖2f]：本發明之第五實施例的電力儲存器充電切換情境示意圖； [圖2g]：本發明之第六實施例的電力儲存器充電切換情境示意圖； [圖2h]：本發明之第七實施例的電力儲存器充電切換情境示意圖； [圖2i]：本發明之第八實施例的電力儲存器充電切換情境示意圖； [圖2j]：本發明之第九實施例的電力儲存器充電切換情境示意圖； [圖3]：本發明之一實施例的電動車示意圖； [圖4a]：本發明之一實施例的電動車的腳踏板示意圖； [圖4b]：本發明之一實施例的電動車的抽取式電力儲存器示意圖； [圖5]：本發明之一實施例的電動車的電力儲存器設置示意圖； [圖6]：本發明一實施例之電動車輛的供電方法流程圖。
1‧‧‧電動車輛的供電系統
100‧‧‧馬達
200‧‧‧馬達控制器
300‧‧‧電力儲存器
310‧‧‧常備電力儲存器
320L‧‧‧抽取式電力儲存器
320R‧‧‧抽取式電力儲存器
350a,350b‧‧‧控制訊號
351,352‧‧‧回應訊號
400‧‧‧電源轉換單元
500‧‧‧電壓轉換單元
550‧‧‧電力盒體控制器

Claims (18)

  1. 一種電動車輛的供電系統，包括： 一馬達，該馬達驅動該電動車輛的車輪； 一馬達控制器，用以控制該馬達； 一常備電力儲存器，用以供應該馬達的電力；以及 至少一個抽取式電力儲存器，用以供應該馬達的電力，該抽取式電力儲存器與該常備電力儲存器電性連接，且該抽取式電力儲存器可攜離該電動車輛； 其中該常備電力儲存器及該抽取式電力儲存器至少包括有控制單元及通訊單元；該常備電力儲存器之控制單元經由該通訊單元接收該抽取式電力儲存器之電池資訊，該常備電力儲存器之控制單元進行判斷該抽取式電力儲存器之電池資訊，並發出一控制訊號給該抽取式電力儲存器，該抽取式電力儲存器經由該通訊單元發出一回應訊號給該常備電力儲存器，該常備電力儲存器基於所接收之該回應訊號，進行控制由該常備電力儲存器與該抽取式電力儲存器其中之一進行供電給該馬達。
  2. 如請求項1所述之電動車輛的供電系統，其中該常備電力儲存器之控制單元判斷該抽取式電力儲存器存在電力時，該常備電力儲存器控制該抽取式電力儲存器優先供電給該馬達，當該抽取式電力儲存器將無足夠之電量可供電時，該常備電力儲存器之控制單元經判斷後，進而控制該常備電力儲存器供電給該馬達。
  3. 如請求項1所述之電動車輛的供電系統，其中該電動車輛具有一個未滿電的該抽取式電力儲存器與一個滿電的該抽取式電力儲存器，該常備電力儲存器之控制單元經判斷後，進而控制未滿電的該抽取式電力儲存器優先供電，當未滿電的該抽取式電力儲存器已無足夠之電量可供電時，該常備電力儲存器之控制單元經判斷後，進而控制滿電的該抽取式電力儲存器供電給該馬達，當滿電的該抽取式電力儲存器將無足夠之電量可供電時，該常備電力儲存器之控制單元經判斷後，進而控制該常備電力儲存器進行供電給該馬達。
  4. 如請求項2或3所述之電動車輛的供電系統，更包括一電源轉換單元，該電源轉換單元電性連接該常備電力儲存器與該抽取式電力儲存器；當該抽取式電力儲存器供電給該馬達時，並經由該電源轉換單元對未滿電的該常備電力儲存器進行充電；該電源轉換單元為充電器。
  5. 如請求項1所述之電動車輛的供電系統，其中該常備電力儲存器及該抽取式電力儲存器更包括至少一感測單元以及一儲存單元；該感測單元電性連接該控制單元，用以感測該常備電力儲存器及該抽取式電力儲存器本身的溫度變化、本身的電流變化及本身的電壓變化；且該控制單元電性連接該儲存單元及該通訊單元。
  6. 如請求項1所述之電動車輛的供電系統，其中該抽取式電力儲存器與該常備電力儲存器為電池；該通訊單元的通訊方式為控制器區域網路方式或差動傳輸方式。
  7. 如請求項1所述之電動車輛的供電系統，更包括一電壓轉換單元，該電壓轉換單元係將該電力儲存器其中之一的電壓降壓至該電動車輛的車載裝置所需的電力，該車載裝置至少包括車燈及儀表。
  8. 如請求項1所述之電動車輛的供電系統，更包括一電力盒體控制器及一電力盒體馬達驅動機構，該電力盒體控制器設有一電壓轉換單元，係將該常備電力儲存器與該抽取式電力儲存器其中之一的電壓經由該電壓轉換單元降壓至該電力盒體馬達驅動機構所需的電力。
  9. 如請求項1所述之電動車輛的供電系統，更包括一電力盒體控制器及一電力盒體馬達驅動機構，該電力盒體馬達驅動機構係可將一電力盒體旋轉至一開啟位置或一收納位置，該電力盒體收納有該抽取式電力儲存器。
  10. 一種電動車輛的供電系統，包括： 一馬達，該馬達驅動該電動車輛的車輪； 一馬達控制器，用以控制該馬達； 一常備電力儲存器，用以供應該馬達的電力； 至少一個抽取式電力儲存器，用以供應該馬達的電力，該抽取式電力儲存器與該常備電力儲存器電性連接，且該抽取式電力儲存器可攜離該電動車輛；以及 一電源轉換單元，電性連接該常備電力儲存器與該抽取式電力儲存器； 其中未滿電的該電力儲存器優先供電於該馬達，並經由該電源轉換單元對未滿電的該常備電力儲存器進行充電。
  11. 如請求項10所述之電動車輛的供電系統，其中該抽取式電力儲存器與該常備電力儲存器為電池；該電源轉換單元為充電器。
  12. 如請求項10所述之電動車輛的供電系統，更包括一電壓轉換單元，該電壓轉換單元係將該些電力儲存器其中之一的電壓降壓至該電動車輛的車載裝置所需的電力，該車載裝置至少包括車燈及儀表。
  13. 如請求項10所述之電動車輛的供電系統，更包括一電力盒體控制器及一電力盒體馬達驅動機構，該電力盒體控制器設有一電壓轉換單元，係將該些電力儲存器其中之一的電壓經由該電壓轉換單元降壓至該電力盒體馬達驅動機構所需的電力；該電力盒體馬達驅動機構係可將一電力盒體旋轉至一開啟位置或一收納位置，該電力盒體收納有該抽取式電力儲存器。
  14. 一種電動車輛的供電方法，該電動車輛係具有一供電系統，該供電系統包含一馬達、一馬達控制器、一常備電力儲存器以及至少一抽取式電力儲存器，該常備電力儲存器及該抽取式電力儲存器至少包括有控制單元及通訊單元，該供電方法包括下列步驟： 一電池資訊傳遞步驟：該常備電力儲存器之控制單元經由該通訊單元接收該抽取式電力儲存器之電池資訊； 一電池供電判斷步驟：該常備電力儲存器之控制單元進行判斷該抽取式電力儲存器之電池資訊，並發出一控制訊號給該抽取式電力儲存器，該抽取式電力儲存器經由該通訊單元發出一回應訊號給該常備電力儲存器，該常備電力儲存器之控制單元進行判斷所接收之該回應訊號；以及 一電池供電步驟：該常備電力儲存器基於所接收之該回應訊號，進行控制由該常備電力儲存器與該抽取式電力儲存器其中之一進行供電給該馬達。
  15. 如請求項14所述之電動車輛的供電方法，其中該常備電力儲存器及該抽取式電力儲存器更包括至少一感測單元以及一儲存單元；該感測單元電性連接該控制單元，用以感測該常備電力儲存器及該抽取式電力儲存器本身的溫度變化、本身的電流變化及本身的電壓變化；該控制單元電性連接該儲存單元及該通訊單元。
  16. 如請求項14所述之電動車輛的供電方法，其中該電池供電判斷步驟更包含：判斷該抽取式電力儲存器是否具有電力，當該抽取式電力儲存器具有電力時，由該抽取式電力儲存器優先供電。
  17. 如請求項14所述之電動車輛的供電方法，其中該供電系統更包含一電源轉換單元，該電池供電步驟還包含一充電步驟，在該抽取式電力儲存器供電予馬達時，經由該電源轉換單元對未滿電的該常備電力儲存器進行充電。
  18. 如請求項14或16所述之電動車輛的供電方法，其中該電動車輛具有一個未滿電的該抽取式電力儲存器與一個滿電的該抽取式電力儲存器，未滿電的該電力儲存器優先供電於該馬達。
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