TW202138224A - 儲能供電系統與儲能供電方法 - Google Patents

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Abstract

一種儲能供電系統包括:開關裝置、電池偵測裝置、速度偵測裝置、處理裝置、主蓄電池和備用蓄電池。處理裝置藉由速度偵測裝置判斷交通工具的行駛速度是否大於預設速度閥值，或判斷引擎裝置的旋轉速度是否大於預設旋轉速度。處理裝置藉由電池偵測裝置判斷主電池電量是否大於預設電量。如果處理裝置判斷行駛速度大於預設速度閥值，或判斷旋轉速度大於預設旋轉速度，並且判斷主電池電量大於預設電量，處理裝置控制開關裝置以讓交通工具的發電裝置對備用蓄電池進行充電。

Description

儲能供電系統與儲能供電方法
本發明係有關於一種儲能供電系統，特別是有關於分別對主蓄電池和備用蓄電池進行充電的儲能供電系統。
隨著消費者不斷地提升環保意識，電動車的銷售量也不斷地提升。為了增加電動車的續航力，如何提升對蓄電池充電的便利性已經成為了重要的課題。
在傳統的技術中，通常透過充電站(charging station)來進行對蓄電池充電和交換蓄電池，以達到提升電動車的續航力。然而，為了增加對蓄電池的充電及交換之便利性，需要增加設置充電站的位置。如此一來，不僅佔用多個公共空間，還增加設置充電站的成本等缺點。另外，充電站的設置位置通常為固定不變，所以電動車往往必須開往充電站的設置位置，來進行蓄電池的充電及交換。
為了解決上述充電站的缺點，本發明提出利用汽油車的儲能供電系統來對電動車的蓄電池進行充電。
一種儲能供電系統設置於交通工具中。儲能供電系統包括:開關裝置、電池偵測裝置、速度偵測裝置、處理裝置、主蓄電池和備用蓄電池。開關裝置耦接交通工具的發電裝置、主蓄電池和備用蓄電池。電池偵測裝置偵測主蓄電池的主電池電量。速度偵測裝置偵測交通工具的行駛速度，或偵測交通工具的引擎裝置的旋轉速度。處理裝置藉由速度偵測裝置判斷交通工具的行駛速度是否大於預設速度閥值，或判斷引擎裝置的旋轉速度是否大於預設旋轉速度。處理裝置藉由電池偵測裝置判斷主電池電量是否大於預設電量。如果處理裝置判斷行駛速度大於預設速度閥值，或判斷旋轉速度大於預設旋轉速度，並且判斷主電池電量大於預設電量，處理裝置控制開關裝置以讓交通工具的發電裝置對備用蓄電池進行充電。
參考附圖來描述本發明，其中在所有附圖中使用相同的附圖標記來表示相似或等效的元件。附圖不是按比例繪製的，而是僅用於說明本發明。本發明的幾個形態如下描述，並參考示例應用作為說明。應該理解的是，闡述了許多具體細節、關係和方法以提供對本發明的全面了解。然而，相關領域的普通技術人員將容易認識到，本發明可以被實行即便在沒有一個或多個具體細節的情況下或沒有利用其他方法來實施本發明。在其他情況下，未詳細示出習知的結構或操作以避免模糊本發明。本發明不受所示的行為或事件的順序所限制，因為一些行為可能以不同的順序發生和/或與其他行為或事件同時發生。此外，並非所有說明的行為或事件都需要根據本發明的方法來實施。
以下說明是本發明的實施例。其目的是要舉例說明本發明的一般性的原則，不應視為本發明之限制，本發明之範圍當以申請專利範圍所界定者為準。
第1圖所示為根據本發明之一實施例的儲能供電系統107之架構圖。如第1圖所示，交通工具100包括：引擎裝置103、發電裝置105(例如：發電機)和儲能供電系統107。在一些實施例中，交通工具100可以是一般的汽油車(gasoline automobile)，但本發明不限於此。另外，儲能供電系統107還包括：開關裝置(包括：開關SW1、開關SW2)、電池偵測裝置107b、速度偵測裝置107c、處理裝置107a、主蓄電池BT1和備用蓄電池BT2。
如第1圖所示，開關裝置(包括：開關SW1、開關SW2)耦接交通工具100的發電裝置105、主蓄電池BT1和備用蓄電池BT2。其中，發電裝置105耦接開關SW1和開關SW2。開關SW1耦接主蓄電池BT1。開關SW2耦接備用蓄電池BT2。處理裝置107a耦接電池偵測裝置107b和速度偵測裝置107c。處理裝置107a還耦接開關SW1和開關SW2，以分別控制開關SW1和開關SW2導通或截止。
承上所述，電池偵測裝置107b用以偵測主蓄電池BT1的主電池電量。在一些實施例中，電池偵測裝置107b量測主蓄電池BT1的電壓VB1給處理裝置107a。當處理裝置107a接收到電壓VB1時，處理裝置107a依據電壓VB1的大小計算出主蓄電池BT1的主電池電量(視為主蓄電池BT1的剩餘電量)。在一些實施例中，本發明可以蓄電池的相對荷電狀態(relative state of charge, RSOC)來表示蓄電池的剩餘電量，但本發明不限於此。本領域之公知常識中，相對荷電狀態可用以定義蓄電池中的剩餘電容量，通常相對荷電狀態以百分比來表示。通常相對荷電狀態的範圍是0~100%。當蓄電池被完全充電時，相對荷電狀態為100%。當蓄電池被完全放電時，相對荷電狀態為0%。
接著，速度偵測裝置107c用以偵測交通工具100的行駛速度以輸出速度訊號s1給處理裝置107a。處理裝置107a依據速度訊號s1判斷交通工具100的當前行駛速度。
在一些實施例中，速度偵測裝置107c包括：全球定位系統(Global Positioning System, GPS)、重力感測器(gravity sensor, G-sensor)、陀螺儀感測器(Gyroscope)以及陣列式麥克風，並且重力感測器用來判斷交通工具100的加/減速，並且陀螺儀感測器用來判斷交通工具100的轉向判斷，並且陣列式麥克風用來取樣引擎裝置103的位置以及聲音頻率的校正。結合上述的全球定位系統、重力感測器、陀螺儀感測器以及陣列式麥克風，速度偵測裝置107c可以取得交通工具100的行駛速度。但本發明不限於此。
在其他一些實施例中，或者，速度偵測裝置107c也用以偵測交通工具100的引擎裝置103的旋轉速度以輸出速度訊號s1給處理裝置107a。處理裝置107a可以依據速度訊號s1來判斷交通工具100的引擎裝置當前的旋轉速度。例如，速度偵測裝置107c可以是轉速計(tachometer)，並且轉速計可以用來量測並顯示引擎裝置的旋轉速度，但本發明不限於此。
在一些實施例中，一般的汽油車(例如：交通工具100)上的電氣裝置可以是電瓶(例如：第1圖中的主蓄電池BT1)、點火裝置、起動裝置、燈光裝置、儀錶裝置、冷暖氣裝置、音響裝置及發電裝置(例如：發電裝置105)等，而這些電氣裝置的電力主要是由主蓄電池BT1以及發電裝置105來提供。另外，在一些實施例中，第1圖中的備用蓄電池BT2可以是電動車的蓄電池，但本發明不限於此。
在一些實施例中，處理裝置107a藉由速度偵測裝置107c判斷交通工具100的行駛速度是否大於預設速度閥值。或者，處理裝置107a判斷交通工具100的引擎裝置的旋轉速度是否大於預設旋轉速度。
接著，處理裝置107a藉由電池偵測裝置107b量測到的電壓VB1，來判斷主電池電量是否大於預設電量。特別注意的是，本發明中所提的預設速度閥值、預設旋轉速度及預設電量可以韌體、軟體或硬體等各種形式來設置於處理裝置107a中，但本發明不限於此。
首先，如果處理裝置107a判斷交通工具100的行駛速度大於預設速度閥值，則處理裝置107a進一步判斷主電池電量是否大於預設電量。或者，如果處理裝置107a判斷交通工具100的引擎裝置103的旋轉速度大於預設旋轉速度，則處理裝置107a進一步判斷主電池電量是否大於預設電量。特別注意的是，於此實施例中，本領域之通常知識者可以理解到：引擎裝置103運轉時，透過皮帶帶動發電機105進行運轉。因此，不論交通工具100的行駛速度是否大於預設速度閥值，或者不論交通工具100的引擎裝置103的旋轉速度是否大於預設旋轉速度，發電裝置105會隨著引擎裝置進行運轉。
接著，如果處理裝置107a判斷主電池電量大於預設電量，則處理裝置107a截止開關SW1並導通開關SW2。因此，發電裝置105提供電力以對備用蓄電池BT2進行充電。如果處理裝置107a判斷主電池電量小於或等於預設電量，處理裝置107a導通開關SW1並截止開關SW2。因此，發電裝置105提供電力以對主蓄電池BT1進行充電。
另外，如果處理裝置107a判斷交通工具100的行駛速度小於或等於預設速度閥值，則處理裝置107a導通開關SW1和截止開關SW2，以致於發電裝置105輸出的電力被提供至主蓄電池BT1。或者，如果處理裝置107a判斷交通工具100的引擎裝置的旋轉速度小於或等於預設旋轉速度，則處理裝置107a導通開關SW1和截止開關SW2，以致於發電裝置105輸出的電力被提供至主蓄電池BT1。換言之，在交通工具100的(行駛)速度低或引擎裝置的旋轉速度低時，對主蓄電池BT1充電，以免長期低速行駛而使主蓄電池BT1電。
在其他一些實施例中，儲能供電系統100更包括插頭裝置107d，其中當插頭裝置107d連接外部電子裝置時，備用蓄電池BT2提供電力給該外部電子裝置。例如，當插頭裝置107d連接一電動機車，備用蓄電池BT2可對電動機車的蓄電池進行充電。
第2圖所示為根據本發明之一實施例的儲能供電方法500之流程圖。請同時參閱第1圖和第2圖。其中儲能供電方法500由儲能供電系統107所執行，並且儲能供電系統107由步驟501開始執行。
在步驟501中，儲能供電系統100中的速度偵測裝置107c用以偵測交通工具100的行駛速度。或者，速度偵測裝置107c也用以偵測交通工具100的引擎裝置103的旋轉速度。
在步驟503中，處理裝置107a藉由速度偵測裝置107c判斷交通工具100的行駛速度是否大於預設速度閥值。或者，處理裝置107a藉由速度偵測裝置107c判斷交通工具100的引擎裝置103的旋轉速度是否大於預設旋轉速度。如果交通工具100的行駛速度沒有大於預設速度閥值或引擎裝置103的旋轉速度沒有大於預設旋轉速度，則儲能供電系統100重複執行步驟501。
反之，如果交通工具100的行駛速度大於預設速度閥值或引擎裝置103的旋轉速度大於預設旋轉速度，則儲能供電系統100繼續執行步驟505。
在步驟505中，處理裝置107a藉由電池偵測裝置107b取得主蓄電池BT1的主電池電量。在一些實施例中，電池偵測裝置107b量測主蓄電池BT1的電壓VB1給處理裝置107a，並且處理裝置107a依據電壓VB1計算出主蓄電池BT1的主電池電量。接著，處理裝置107a判斷主電池電量是否大於預設電量。
承上所述，如果處理裝置107a判斷主電池電量大於預設電量，則處理裝置107a執行步驟507。在步驟507中，處理裝置107a控制開關裝置(截止開關SW1、導通開關SW2) ，使得發電裝置105對備用蓄電池BT2充電。
承上所述，如果處理裝置107a判斷主電池電量沒有大於預設電量，則處理裝置107a執行步驟509。在步驟509中，處理裝置107a控制開關裝置(導通開關SW1、截止開關SW2) ，使得發電裝置105對主蓄電池BT1充電。
在一些實施例中，備用蓄電模組BT2和主蓄電模組BT1可以是鉛酸電池(Lead-acid Battery)、鎳鎘電池(Nickel-cadmium Battery)、鎳氫電池(NiMH Battery)、鎳鋅電池(Nickel-zinc Battery)、鋰電池(Lithium Battery)、碳鋅電池(Carbon-zinc Battery)、鋁電池(Aluminum battery)等，但本發明不限於此。
綜上所述，本發明的儲能供電系統107可以提供電動汽車或電動機車更具便利性的充電方式。讓未來的電動汽(機)車駕駛能夠更便利地進行蓄電池交換或蓄電池充電。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何本領域具有通常技術知識者，在不違背本發明精神和範圍的情況下，可做些許變動與替代，因此本發明之保護範圍當應視隨後所附之申請專利範圍所界定者為準。
本文使用的術語僅用於描述特定實施例，而不旨在限制本發明。如本文所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數形式「一」、「一個」和「該」也包含複數形式。此外，就術語「包括」 、「包含」 、「具有」或其他變化用法被用於詳細描述和/或請求項，這些術語旨在以類似於術語「包含」的方式具有相同意思。
100:交通工具 103:引擎裝置 105:發電裝置 107:儲能供電系統 107a:處理裝置 107b:電池偵測裝置 107c:速度偵測裝置 107d:插頭裝置 500:儲能供電方法 501~509:步驟 VB1:電壓 BT1:主蓄電池 BT2:備用蓄電池 SW1、SW2:開關
第1圖所示為根據本發明之一實施例的儲能供電系統之架構圖。 第2圖所示為根據本發明之一實施例的儲能供電方法之流程圖。
100:交通工具
103:引擎裝置
105:發電裝置
107:儲能供電系統
107a:處理裝置
107b:電池偵測裝置
107c:速度偵測裝置
107d:插頭裝置
VB1:電壓
BT1:主蓄電池
BT2:備用蓄電池
SW1、SW2:開關

Claims (6)

  1. 一種儲能供電系統，設置於一交通工具中，其中該儲能供電系統包括: 一主蓄電池和一備用蓄電池； 一開關裝置，耦接該交通工具的一發電裝置、該主蓄電池和該備用蓄電池； 一電池偵測裝置，用以偵測該主蓄電池的一主電池電量； 一速度偵測裝置，用以偵測該交通工具的一行駛速度，或偵測該交通工具的一引擎裝置的一旋轉速度；以及 一處理裝置，用以執行: 藉由該速度偵測裝置判斷該交通工具的該行駛速度是否大於一預設速度閥值，或判斷該引擎裝置的該旋轉速度是否大於一預設旋轉速度；以及 藉由該電池偵測裝置判斷該主電池電量是否大於一預設電量， 其中如果該處理裝置判斷該行駛速度大於該預設速度閥值，或判斷該旋轉速度大於該預設旋轉速度，並且判斷該主電池電量大於該預設電量，該處理裝置控制該開關裝置以讓該交通工具的該發電裝置對該備用蓄電池進行充電。
  2. 如請求項1之儲能供電系統，其中如果該處理裝置判斷該行駛速度大於該預設速度閥值，或判斷該旋轉速度大於該預設旋轉速度，並且判斷該主電池電量小於或等於該預設電量，該處理裝置控制該開關裝置以讓該交通工具的該發電裝置對該主蓄電池進行充電。
  3. 如請求項2之儲能供電系統，更包括一插頭裝置，其中當該插頭裝置連接一外部電子裝置時，該備用蓄電池提供電力給該外部電子裝置。
  4. 如請求項1之儲能供電系統，其中該速度偵測裝置包括一重力感測器、一陀螺儀感測器和一陣列式麥克風。
  5. 一種儲能供電方法，由一儲能供電系統所執行，其中該儲能供電系統包括一主蓄電池、一備用蓄電池、一開關裝置、一電池偵測裝置、一速度偵測裝置和一處理裝置，其中該儲能供電方法包括： 藉由該電池偵測裝置偵測該主蓄電池的一主電池電量； 藉由該速度偵測裝置偵測該交通工具的一行駛速度，或偵測該交通工具的一引擎裝置的一旋轉速度；以及 該處理裝置藉由該速度偵測裝置判斷該交通工具的該行駛速度是否大於一預設速度閥值，或判斷該引擎裝置的該旋轉速度是否大於一預設旋轉速度， 其中如果該處理裝置判斷該行駛速度大於該預設速度閥值，或判斷該旋轉速度大於該預設旋轉速度，並且判斷該主電池電量大於該預設電量，該處理裝置控制該開關裝置以讓該交通工具的該發電裝置對該備用蓄電池進行充電。
  6. 如請求項5之儲能供電方法，其中如果該處理裝置判斷該行駛速度大於該預設速度閥值，或判斷該旋轉速度大於該預設旋轉速度，並且判斷該主電池電量小於或等於該預設電量，該處理裝置控制該開關裝置以讓該交通工具的該發電裝置對該主蓄電池進行充電。
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