TWI488677B - 可自動偵測電池類型的電子速度控制器 - Google Patents

可自動偵測電池類型的電子速度控制器 Download PDF

Info

Publication number
TWI488677B
TWI488677B TW102122867A TW102122867A TWI488677B TW I488677 B TWI488677 B TW I488677B TW 102122867 A TW102122867 A TW 102122867A TW 102122867 A TW102122867 A TW 102122867A TW I488677 B TWI488677 B TW I488677B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
battery
voltage
type
control module
socket
Prior art date
Application number
TW102122867A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201500092A (zh
Inventor
葉錫堂
Original Assignee
智晟股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 智晟股份有限公司 filed Critical 智晟股份有限公司
Priority to TW102122867A priority Critical patent/TWI488677B/zh
Priority to US13/954,306 priority patent/US9120392B2/en
Publication of TW201500092A publication Critical patent/TW201500092A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI488677B publication Critical patent/TWI488677B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B60L58/14—Preventing excessive discharging
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/378—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] specially adapted for the type of battery or accumulator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/40—Electrical machine applications
    • B60L2220/42—Electrical machine applications with use of more than one motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/427—Voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547—Voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24—Energy storage means
    • B60W2510/242—Energy storage means for electrical energy
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00038—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange using passive battery identification means, e.g. resistors or capacitors
    • H02J7/00043—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange using passive battery identification means, e.g. resistors or capacitors using switches, contacts or markings, e.g. optical, magnetic or barcode
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with provisions for charging different types of batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

可自動偵測電池類型的電子速度控制器
下列敘述是有關於一種電子速度控制器，特別的是一種能夠自動偵測電池種類並據以執行相對應之電源管理模式的電子速度控制器。
電動模型車係以電池作為其動力來源，且大部分電動模型車都可讓用戶自行更換電池。然而，不同類型電池有不同特性，若是不依照其特性使用，容易造成電池的使用壽命減少，甚至會發生燒毀爆炸而傷及用戶。
例如，若鋰電池之放電電壓過低，則無法再次充電使用。如果用戶在電動模型車安裝鋰電池，其在操作電動模型車之過程中，因為無法隨時觀察到鋰電池之電壓狀態，往往會因為操作電動模型車過久而導致鋰電池因過度放電而電壓過低，使得此鋰電池毀損而無法再次充電使用，造成用戶損失。
在傳統的電動模型車中，當用戶把不同類型的電池連接上電動模型車後，其必須再自行手動設定新電池的種類，例如使用設定卡、按鍵或開關，讓用戶手動設定不同電池之電源模式。
或者，亦有傳統的電動模型車需用戶連接電腦才能以下載軟體程式對電動模型車進行不同電池類型與電源管理的設定。
然而，電動模型車大多在戶外操作，戶外環境的噪音與強光對用戶在傳統的電動模型車上手動設定電源模式有不利影響，甚至讓用戶設定成錯誤的電源模式，導致電池損壞更常發生。而手動連接電腦進行設定更是十分不方便。因此，傳統的電動模型車僅提供設定卡、按鍵、開關、連接電腦等等手動的設定方式，欠缺便利性。
因此，目前所需要的是一種不需用戶手動設定電源模式，而可自動偵測電池種類技術進而執行適當之電源管理模式的技術。
本發明之目的係提供一種電子速度控制器，其可自動偵測電池類型，並執行相對應的電源管理模式。如此，用戶不需要手動設定，僅需將電池接上電動模型車或其他移動裝置，本發明之電子速度控制器即可自動偵測電池類型並執行最適合的電源管理模式，進而達到避免用錯電池或手動設定錯誤而造成電池過度放電而毀損。此大大地提高使用便利性。
為達上述目的，本發明提供一種可自動偵測電池類型的電子速度控制器，包含一電路板、一速度控制模組、一第一偵測插座以及一電源插座。速度控制模組、第一偵測插座以及電源插座係設置在電路板上。速度控制模組係可具有第一電源管理模式與第二電源管理模式。第一偵測插座係電性連接速度控制模組，並用以選擇性連接電池之第一連接頭。電源插座係電性連接速度控制模組，並用以連接電池之第二連接頭。其中，速度控制模組係偵測第一偵測插座是否通電，以判斷電池為第一類型電池或第二類型電池。當判斷電池為第一類型電池時，速度控制模組係執行第一電源管理模式；當判斷電池為第二類型電池時，速度控制模組係執行第二電源管理模式。
其中，第一類型電池可包含鎳氫電池，而第二類型電池可包含鋰電池，而鎳氫電池係沒有第一連接頭。
其中，第一偵測插座具有複數個插針，速度控制模組可透過複數個插針分別偵測該電池所包含之每一電池單元(cell)的電壓。
其中，速度控制模組可針對每一電池單元的電壓執行一保護程序，保護程序係包含產生警告音訊、顯示警告影像或顯示警告燈號。
本發明之電子速度控制器更可包含一第二偵測插座，第二偵測插座之插針數量可與第一偵測插座之插針數量不同。
其中，速度控制模組執行該第一電源管理模式時，對於該第一類型電池之電壓並無設定門檻值管理。
其中，速度控制模組執行第二電源管理模式時，係針對第二類型電池之電壓設定一電壓門檻值進行管理，以避免第二類電池之電壓過低或過高。
其中，電壓門檻值係針對第二類型電池之總電壓或是第二類型電池之每一電池單元之電壓。
其中，至少一電壓門檻值之數量係複數個，而速度控制模組係根據複數個電壓門檻值進行多階段管理。
其中，複數個電壓門檻值係針對第二類型電池之總電壓或是第二類型電池之每一電池單元之電壓。
10、60‧‧‧電子速度控制器
100‧‧‧電路板
101‧‧‧速度控制模組
102、602、702‧‧‧偵測插座
103‧‧‧處理單元
104‧‧‧儲存單元
105‧‧‧電壓門檻值
106‧‧‧馬達驅動單元
107‧‧‧電源插座
130‧‧‧馬達
110、210、610‧‧‧電池
211、611‧‧‧第一連接頭
112、212、612‧‧‧第二連接頭
191~194‧‧‧插針
S41~S44、S51~S54‧‧‧流程
本發明之上述及其他特徵及優勢將藉由參照附圖詳細說明其例示性實施例而變得更顯而易知，其中： 第1圖係為根據本發明之第一實施例之可自動偵測電池類型的電子速度控制器之方塊圖。
第2圖係為根據本發明之第一實施例之可自動偵測電池類型的電子速度控制器之另一方塊圖。
第3圖係為根據本發明之第一實施例之可自動偵測電池類型的電子速度控制器之示意圖。
第4圖係為根據本發明之第一實施例之可自動偵測電池類型的電子速度控制器之示意圖。
第5圖係為根據本發明之第一實施例之可自動偵測電池類型的電子速度控制器之第二電源管理模式之流程圖。
第6圖係為根據本發明之第一實施例之可自動偵測電池類型的電子速度控制器之第二電源管理模式之多階段管理流程圖。
第7圖係為根據本發明之第二實施例之可自動偵測電池類型的電子速度控制器之示意圖。
於此使用，詞彙“與/或”包含一或多個相關條列項目之任何或所有組合。當“至少其一”之敘述前綴於一元件清單前時，係修飾整個清單元件而非修飾清單中之個別元件。
將了解的是當一元件或一層係指在另一元件或另一層「上」、或是「連接」、「耦接」、或「鄰近」另一元件或另一層時，其可以是直接在另一元件上、或是直接連接、直接耦接、或直接鄰近另一元件或另一層，或者其間可存在中介元件或中介層。
第1圖與第2圖係為根據本發明之第一實施例之可自動偵測電池類型的電子速度控制器之方塊圖。在第1圖中係以鎳氫電池110作為本發明之第一類型電池以進行說明，而在第2圖中係以鋰電池210作為本發明之第二類型電池以進行說明。
請參閱第1圖，本發明之電子速度控制器10包含一電路板100、一速度控制模組101、一偵測插座102以及一電源插座107。速度控制模組101、偵測插座102以及電源插座107係設置在電路板100上。速度控制模組101包含一處理單元103、一儲存電壓門檻值105的儲存單元104以及一馬達驅動單元106。偵測插座102以及電源插座107係電性連接速度控制模組101。
在第1圖中，電子速度控制器10以及馬達130係為一電動模型車或其他移動裝置的組成構件。然而，以電動模型車為例，其尚還包含車體、輪子、以及無線訊號接收器等等，但為方便說明與理解，在第1圖與第2圖未繪示。再者，電動模型車可包含分別驅動複數個輪子的複數個馬達，但為方便說明與理解，在第1圖與第2圖僅以一個馬達130進行說明。此外，有刷馬達或無刷馬達皆可適用作為馬達130。
速度控制模組101之處理單元103係產生一脈衝寬度調變(PWM)訊號並傳送至馬達驅動單元106，馬達驅動單元106依照PWM訊號產生馬達驅動電壓以驅動馬達130轉動。其中，處理單元103係以改變PWM訊號之工作週期(duty cycle)來改變馬達驅動單元106所輸出的馬達驅動電壓之高低，藉此進一步控制馬達130之轉速，例如，馬達驅動電壓越高，進而馬達130之轉速越快。
電源插座107係用以連接電池以接收電池之電力，再由速度控制模組101之處理單元103提供電力給電動模型車的其他組成構件，例如提供電力給馬達130。
不同類型的電池有不同數量的連接頭。例如鎳氫電池只有一個連接頭，其放電/充電都是透過同一連接頭進行；而鋰電池有兩個連接頭，一個連接頭用於放電而另一個連接頭用於充電。
所以，在第1圖中，電源插座107係用以連接鎳氫電池110之第二連接頭112。而偵測插座102並沒有被插入任何連接頭。相對的，在第2圖中，鋰電池210之連接頭212，即放電連接頭，可插入電源插座107；而鋰電池210之連接頭211，即充電連接頭，可插入偵測插座102。因此，偵測插座102係根據使用者所用的電池類型而選擇性地被插入電池的連接頭。
速度控制模組101可透過偵測插座102是否通電來判斷目前所使用電池的類型，並選擇性地執行第一電源管理模式或第二電源管理模式。以下將詳細說明操作過程。
若用戶使用的是鎳氫電池，則其連接頭只會連接電源插座107，如第1圖所示；若是用戶使用的是鋰電池，則其放電接頭係連接電源插座107，而充電連接頭則可插入偵測插座102中，如第2圖所示。本發明即是藉此自動偵測電池的類型。
在本發明中，當有連接頭插入偵測插座102時，偵測插座102係處於通電狀態；若無連接頭插入偵測插座102，則偵測插座102係處於開路狀態。所以，速度控制模組101可藉由偵測插座102是否通電，以判斷所使用電池為一第一類型電池(例如鎳氫電池)或一第二類型電池(例如鋰電池)。
當用戶使用電池110時，因為其僅有一個第二連接頭112，所以只連接電源插座107，而無其他連接頭可插入偵測插座102。所以速度控制模組101因為偵測插座102不通電，故判斷所使用電池為一第一類型電池，例如鎳氫電池，執行第一電源管理模式。
請續參閱第2圖，當用戶使用電池210時，其第二連接頭212連接電源插座107，而第一連接頭211可插入偵測插座102。所以速度控制模組101因為偵測插座102通電，故判斷所使用電池為一第二類型電池，例如鋰電池，執行第二電源管理模式。
與傳統技術相比，在本發明之實施例中用戶僅需在安裝電池時把電池之所有連接頭都連接相對應的位置，若電池只有一個連接頭，則將其連接電源插座107；若電池有兩個連接頭，則放電連接頭連接電源插座107，而充電連接頭插入偵測插座102。如此本發明的速度控制模組101便可自動偵測而無須用戶手動設定，可大幅提升使用便利性，同時也增強對電池的保護效果。
請續參閱第3圖，係為根據本發明之第一實施例之可自動偵測電池類型的電子速度控制器之示意圖。圖中，偵測插座102具有三個插針，其係對應具有兩個電池單元(cell)的鋰電池。速度控制模組101可透過三個插針分別偵測電池210所包含之每一電池單元的電壓。而且電壓門檻值105可針對電池210之總電壓或是電池210之每一電池單元之電壓而設定。
偵測插座之插針數量並不限於3個，原則上，偵測插座之插針數量係對應於欲使用電池的電池單元數量，例如，有3插針的偵測插座適用於有2個電池單元的鋰電池，而有4插針的偵測插座適用於有3個電池單元的鋰電池。然而，此僅為舉例，而非為限制之目的，本發明的偵測插座102之插針數量可適 應市場上各種裡電池的設計而隨之改變。如果有2個電池單元的鋰電池之充電連接頭僅設計有兩個插孔，則本發明之偵測插座也可以僅有兩個插針，而速度控制模組101亦可透過本身的接地端以及此兩個插針分別偵測此種鋰電池所包含之每一電池單元的電壓。
應注意的是，為了容易理解電池210之第一連接頭211與偵測插座102之間的關係，故第3圖中並未繪示電源插座107，但實際上本發明之電源插座107係位在電子速度控制器10上且用於與電池210之第二連接頭212相連接。所以第3圖僅是為性質上說明之目的，而非為限制之目的。
此外，速度控制模組101可針對每一電池單元的電壓執行一保護程序，以下，將參考第4圖來詳細說明本發明之電子速度控制器執行之保護程序。第4圖中係以有4個插針191、192、193與194的偵測插座702來進行說明，但不因此受限制。
在第4圖中，電子速度控制器10之處理單元103係電性連接偵測插座702，且與插針191、192、193與194分別電性連接，通常其中一插針為接地端，例如插針191，因此處理單元103可分別偵測到每一插針191、192、193與194的電壓值。處理單元103有正常電池之總電壓範圍以及每一電池單元的預設電壓值範圍，以第4圖為例，在連接充滿電的電池時，插針191為接地端，而插針191與插針194的總電壓應約為12.6V，而每一電池單元之電壓，即插針191與插針192、插針192與插針193、插針193與插針194之間的電壓，應約為4.2V。當處理單元103偵測到電池總電壓或是單一電池單元電壓過高或過低時，表示有不正常情況，則速度控制模組101不啟動以保護電池。以三個電池單元的電池為例，但非未限制，當電池總電壓大於13.1V或低於9V，或是有單一電池單元之電壓高於 4.45V或低於3V時，此代表出現電池不正常之情形，為了保護電池，速度控制模組101不啟動。上述之電壓值係僅為舉例，而非為限制，可以上述數值類推出有不同數量之電池單元的電池。
因此，本發明在電子速度控制器10中設置偵測插座，除了可以自動偵測電池類型以執行適當的電源管理模式之外，更可以在電子速度控制器10之啟動初期階段便精確地判斷出電池不正常而停止啟動。不正常情形包含電池受損、部分電池單元受損、使用者誤插電池單元數量不對的電池、電池的連接頭中的接腳斷裂等等。
例如，使用者把有兩個電池單元之鋰電池的充電連接頭誤插入插針191、插針192與插針193時，處理單元103可偵測出在插針194的電壓不在預設電壓範圍內，則電子速度控制器10不啟動。
此外，若電子速度控制器10更包含一發聲器時，速度控制模組101可產生警告聲來提醒用戶電池中有一電池單元可能有問題；或是若電子速度控制器10更包含一顯示面板或至少一發光元件(例如LED)時，速度控制模組101可透過顯示面板或至少一發光元件顯示一警告影像或警告燈號來提醒用戶。
第5圖係為根據本發明之第一實施例之可自動偵測電池類型的電子速度控制器之電源管理流程圖。在步驟S41啟動電子速度控制器10，接著在步驟S42使用速度控制模組101判斷偵測插座102是否通電，若無通電，則判斷所使用的電池為第一類型電池，例如鎳氫電池，則執行步驟S43對於電池之電壓並無設定門檻值管理，此即為第一電源管理模式。
若偵測插座102有通電，則判斷所使用的電池為第二類型電池，例如鋰電池，則執行步驟S44使用儲存單元104中的電壓門檻值105對電池之電壓 進行管理，以避免電池之電壓過低，此即為第二電源管理模式。若儲存單元104儲存複數個電壓門檻值105時，則第二電源管理模式可為多階段管理，以下將詳細描述。
第6圖係為根據本發明之第一實施例之可自動偵測電池類型的電子速度控制器之第二電源管理模式之流程圖。在第6圖中係參考下列表一所記錄的電壓門檻值進行多階段管理。表一之內容係僅為舉例而非為限制，而可以根據表一的內容來類推有其他數量之電池單元之電池的第一電壓門檻值與第二電壓門檻值。
圖中，當速度控制模組101判斷電池210為第二類型電池後，即執行第二電源管理模式，在步驟51判斷電池210目前電壓是否低於電池210之第一電壓門檻值，若否，則持續執行步驟51進行判斷；若是，則執行步驟52將馬達驅動電壓降低至50%，減緩電池的消耗速度。
其中，因為本發明之處理單元103可偵測到單一電池單元的電壓，所以步驟51視需要亦可包含判斷電池210的總電壓是否低於針對總電壓之第一電壓門檻值，同時也判斷電池210內的每一電池單元之電壓是否低於針對電池單元之第一電壓門檻值，若有任何一判斷為真，則執行步驟52。
以兩個電池單元之電池為例，根據表一，針對電池總電壓之第一電壓門檻值為7.32V，而針對電池單元之第一電壓門檻值為3.66V。以三個電池單元之電池為例，針對電池總電壓之第一電壓門檻值為10.98V，而針對電池單元之第一電壓門檻值為3.66V。
接著執行步驟53判斷電池210目前電壓是否低於電池210之第二電壓門檻值，若否，則持續執行步驟53進行判斷；若是，則執行步驟54將馬達驅動電壓降低至0%，此時速度控制模組101已無驅動馬達轉動，但電動模型車仍可慣性移動，用戶仍可遙控電動模型車移動方向使其回到用戶身邊。
其中，因為本發明之處理單元103可偵測到單一電池單元的電壓，所以步驟53視需要亦可包含判斷電池210的總電壓是否低於針對總電壓之第二電壓門檻值，同時也判斷電池210內的每一電池單元之電壓是否低於針對電池單元之第二電壓門檻值，若有任何一判斷為真，則執行步驟52。
以兩個電池單元之電池為例，根據表一，針對電池總電壓之第二電壓門檻值為6V，而針對電池單元之第一電壓門檻值為3V。以三個電池單元之電池為例，針對電池總電壓之第一電壓門檻值為9V，而針對電池單元之第一電壓門檻值為3V。
雖然第6圖所示之第二電源管理模式係為兩階段管理，但不以此為限制，例如可在額外設定一更低的第三電壓門檻值，若電池210目前電壓低於第三電壓門檻值，則進一步停止電池供電給無線訊號接收器，此時雖然用戶無法控制電動模型車之方向，但可更保護電池210。所以，本發明之第二電源管理模式視需要可設定複數個電壓門檻值，以及每一電壓門檻值所對應的保護機制，而不受所揭露之實施例的限制。
第7圖係為根據本發明之第二實施例之可自動偵測電池類型的電子速度控制器之示意圖。有鑑於用戶可能會安裝多個電池，讓電動模型車有更佳的表現，所以本發明之電子速度控制器可以有複數個偵測插座以及複數個電源插座，其中每一偵測插座的插針數量可以為相同，也可為不同。第7圖之電子速度控制器60上有三插針之偵測插座602以及有四插針之偵測插座702。有三插針之偵測插座602係適用於有兩個電池單元的電池210，而有四插針之偵測插座702係適用於有三個電池單元的電池610。所以使用者可以把第一連接頭211與611分別插入偵測插座602與702，以及將第二連接頭212與612連接電子速度控制器60上的兩個電源插座(圖中未顯示)，藉此將電池210與電池610串聯使用。電子速度控制器60可分別偵測電池210以及電池610中的每一個電池單元的電壓，並據以進行電源管理。在此，電子速度控制器60的電源管理方式與前述方式相同，故在此不再贅述。
雖然在上述內容中以電動模型車應用本發明之電子速度控制器來做為舉例，但並不以此為限，舉凡任何使用電池作為電源且使用電子速度控制器的移動裝置皆在本發明的範圍內。
雖然本發明已參照其例示性實施例而特別地顯示及描述，將為所屬技術領域具通常知識者所理解的是，於不脫離以下申請專利範圍及其等效物所定義之本發明之精神與範疇下可對其進行形式與細節上之各種變更。
10‧‧‧電子速度控制器
100‧‧‧電路板
101‧‧‧速度控制模組
102‧‧‧偵測插座
103‧‧‧處理單元
104‧‧‧儲存單元
105‧‧‧電壓門檻值
106‧‧‧馬達驅動單元
107‧‧‧電源插座
130‧‧‧馬達
210‧‧‧鋰電池
211‧‧‧第一連接頭
212‧‧‧第二連接頭

Claims (7)

  1. 一種可自動偵測電池類型的電子速度控制器，以應用於一電動模型車，包含：一電路板；一速度控制模組，係設置在該電路板上，該速度控制模組係具有一第一電源管理模式與一第二電源管理模式；一第一偵測插座，係設置在該電路板上並電性連接該速度控制模組，該第一偵測插座係用以選擇性連接一電池之一第一連接頭；一電源插座，係設置在該電路板上並電性連接該速度控制模組，該電源插座係用以連接該電池之一第二連接頭；其中，該速度控制模組係偵測該第一偵測插座是否通電，以判斷該電池為一第一類型電池或一第二類型電池，該第一類型電池係為鎳氫電池，而該第二類型電池係為鋰電池，且該鎳氫電池係沒有該第一連接頭，且該第二類型電池之該第一連接頭用於充電，而該第二類型電池之該第二連接頭用於放電；以及當判斷該電池為該第一類型電池時，該速度控制模組係執行該第一電源管理模式；當判斷該電池為該第二類型電池時，該速度控制模組係執行該第二電源管理模式，以避免該第二類型電池過度放電而損壞；當執行該第二電源管理模式時，判斷該電池目前電壓小於一第一門檻電壓值，以決定將一馬達之驅動電壓降低至一第一電壓百分比，且判斷該電池目前電壓小於一第二門檻電壓值， 以決定將該馬達之驅動電壓降低至一第二電壓百分比，其中該第一電壓百分比大於該第二電壓百分比。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電子速度控制器，其中該第一偵測插座具有複數個插針，該速度控制模組係透過該複數個插針分別偵測該電池所包含之每一電池單元(cell)的電壓。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電子速度控制器，其中該速度控制模組係針對該每一電池單元的電壓執行一保護程序，該保護程序係包含產生警告音訊、顯示警告影像或顯示警告燈號。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之電子速度控制器，更包含一第二偵測插座，該第二偵測插座之插針數量係與該第一偵測插座之插針數量不同。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之電子速度控制器，其中該速度控制模組執行該第一電源管理模式時，對於該第一類型電池之電壓並無設定門檻值管理。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之電子速度控制器，其中該電壓門檻值係針對該第二類型電池之總電壓或是該第二類型電池之每一電池單元之電壓。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之電子速度控制器，其中該複數個電壓門檻值係針對該第二類型電池之總電壓或是該第二類型電池之每一電池單元之電壓。
TW102122867A 2013-06-26 2013-06-26 可自動偵測電池類型的電子速度控制器 TWI488677B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102122867A TWI488677B (zh) 2013-06-26 2013-06-26 可自動偵測電池類型的電子速度控制器
US13/954,306 US9120392B2 (en) 2013-06-26 2013-07-30 Electronic speed controller with automatic detection for type of battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102122867A TWI488677B (zh) 2013-06-26 2013-06-26 可自動偵測電池類型的電子速度控制器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201500092A TW201500092A (zh) 2015-01-01
TWI488677B true TWI488677B (zh) 2015-06-21

Family

ID=52114945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102122867A TWI488677B (zh) 2013-06-26 2013-06-26 可自動偵測電池類型的電子速度控制器

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9120392B2 (zh)
TW (1) TWI488677B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107463128A (zh) * 2017-07-31 2017-12-12 上海拓攻机器人有限公司 一种适用于植保无人机的喷洒控制模块及其植保无人机
JP2021027636A (ja) * 2019-08-01 2021-02-22 セイコーエプソン株式会社 モバイルデバイス

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW351863B (en) * 1997-01-06 1999-02-01 Samsung Electronics Co Ltd Automatic detector for battery source
TWM338052U (en) * 2007-04-27 2008-08-11 Actherm Inc Electronic medical instrument with low power alert
TW201305012A (zh) * 2011-07-18 2013-02-01 O2Micro Inc 電動自行車的控制系統及方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3680898B2 (ja) * 1997-10-13 2005-08-10 トヨタ自動車株式会社 二次電池の充放電制御装置
US6333620B1 (en) * 2000-09-15 2001-12-25 Transportation Techniques Llc Method and apparatus for adaptively controlling a state of charge of a battery array of a series type hybrid electric vehicle
JP2008206670A (ja) * 2007-02-26 2008-09-11 Taya Engineering Kk ラジコン模型の統合制御システム
US7825615B2 (en) * 2007-10-16 2010-11-02 Glj, Llc Intelligent motorized appliances with multiple power sources
US8111038B2 (en) * 2008-06-12 2012-02-07 O2 Micro, Inc Vehicle electronic systems with battery management functions
JP5331493B2 (ja) * 2009-01-13 2013-10-30 日立ビークルエナジー株式会社 電池制御装置
US9209643B2 (en) * 2011-07-28 2015-12-08 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Battery system, battery control device, electric vehicle, mobile body, and power source device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW351863B (en) * 1997-01-06 1999-02-01 Samsung Electronics Co Ltd Automatic detector for battery source
TWM338052U (en) * 2007-04-27 2008-08-11 Actherm Inc Electronic medical instrument with low power alert
TW201305012A (zh) * 2011-07-18 2013-02-01 O2Micro Inc 電動自行車的控制系統及方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW201500092A (zh) 2015-01-01
US9120392B2 (en) 2015-09-01
US20150002074A1 (en) 2015-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11108249B2 (en) Communication to control charging of a rechargeable battery
CN102457081B (zh) 二次电池组
WO2016078552A1 (en) Steering power system for electric vehicle and method for controlling same
US9182450B2 (en) System for automatically recognizing battery characteristic, battery information storage device for the same, and method for automatically optimizing battery management device by using the same
JP2009543531A (ja) 複数の充電速度で充電可能な電子機器
CN104918528A (zh) 电池驱动式吸尘器
CN101325342B (zh) 二次电池的充电装置
CN104779667A (zh) 移动电源
WO2020057474A1 (zh) 电压输出电路以及电子烟
CN105900040B (zh) 电源装置及电子设备
CN103490109B (zh) 一种终端的充电方法及装置
TWI488677B (zh) 可自動偵測電池類型的電子速度控制器
TWI535142B (zh) 備援供電裝置、其電池總成及其充放電控制方法
CN104917245A (zh) 充电管理电路、移动终端以及移动终端的充电控制方法
US20140354242A1 (en) Device and charge control method
CN105703414A (zh) 服务机器人电源控制装置
CN204732896U (zh) 移动电源
CN102684255A (zh) 带有led发光二极管组显示的电池充电器
CN206932031U (zh) 一种共享充电宝
WO2018219175A1 (zh) 电池电路、电池装置、电子烟和供电控制方法
CN106383565A (zh) 一种直流供电电脑直接开关机电路
CN115642659A (zh) 电池连接器状态检测方法、控制器、终端设备和存储介质
CN113078715A (zh) 智能眼镜、智能眼镜的供电控制方法
CN112531848A (zh) 一种电池包及其控制方法
CN108494055A (zh) 锂电池保护板的控制方法、锂电池保护板及存储介质