TWI629184B - 用於一車輛之電力輸送系統及其操作方法 - Google Patents
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Abstract
一種用於一電動車輛之電力輸送系統使用一增壓級及一車載充電電路來提供連續或間歇性高效能操作的高效電力管理。經組態為一高容量電源之一主電池組在正常負載條件下供應電力至該電動馬達。一輔助增壓電池組協助該主電池組按一較高放電速率供應一高位準電流，藉此導致該馬達在一高效能驅動模式中操作。在該馬達操作期間，一充電電路從該主電池組給該增壓電池組再充電。當該兩個電池組具有不同化學物時，該充電電路亦維持該增壓電池組與該主電池組之間之一電荷平衡。在一實施例中，可根據感測到的負載變化，自動控制該增壓電池組參與給該電動馬達充電。在另一實施例中，電力管理可基於定時間隔。
Description
本申請案主張2012年10月19日申請之美國臨時專利申請案第61/716,388號之權利，其全文以引用的方式併入本文中。
本文所述之標的大致係關於採用電動馬達之車輛且特定言之用於供應電力至此等車輛之多電池組組態。
通常認為在全球範圍內減小有毒排放將需要目前在車輛(尤其在汽車及卡車)中使用的汽油動力及柴油動力內燃機的替代。減少排放之需求隨著全世界更多人購買引擎動力車輛及隨著新興商業中心的污染級別變得日益無法管理而變大。
一可行解決方案係鼓勵在可行的情況下使用電動個人交通車輛，包含汽車、摩托車、高爾夫球車、小型機車及類似車輛。尤為有利地在亞洲人口最密集的都市區(舉例而言，中國、台灣、韓國及印度的城市)推廣使用具有零尾管排放的「清潔能源」車輛。過去，此等地區已成功依賴使用腳踏車作為個人交通，但是近些年來已用內燃機動力車輛取代腳踏車。代換之電動車輛係將尾管排放減至零同時亦降低總體污染的方式，此係因為用於給電動車輛再充電的電源亦傾向為清潔能源。舉例而言，電力可從可再生源(例如，太陽能、水力發
電)產生或其可在不產生空氣污染的發電廠(例如，核電廠)產生。亦舉例而言，電可在燃燒相對清潔的燃料(例如，天然氣)的電廠產生，其等具有比內燃機高的效率及/或其採用污染控制或移除系統(例如，工業氣體洗滌器)，其等太大、耗成本或昂貴而無法安裝在個別車輛上。
將電動馬達用於車輛的一個障礙在於電動馬達相對於其等之汽油機對應物易於動力不足。特定言之，電動車輛之引擎動力限制的結果包含在需要充電前限制其等之範圍及妨礙其等用於山區或越野條件中。因此，為了在更偏遠地區及在具有更具挑戰性的地形的地區中達成電動車輛高的全球市場滲透率，需要技術進步以改良電動車輛之電力輸送之效率。
用於電動車輛之電力輸送系統使用輔助增壓級及車載充電電路提供長駕駛里程及連續或間歇性高效能操作的高效電力管理。組態為中等位準電流之高容量電源之主電池組在正常負載條件下供應電力至電動馬達。主電池組可用輔助增壓電池組擴大，該輔助增壓電池組經組態以在需要時按高於主電池組的放電速率的放電速率供應高位準電流，藉此導致馬達在高效能驅動模式中操作。主電池組可移除用於外部充電，而增壓電池組可在馬達操作期間經由包含低成本DC/DC轉換器之充電電路從主電池組充電。一旦增壓電池組被充電，主電池組及增壓電池組可一起操作以按高功率放電速率給車輛供電。充電電路提供電荷平衡功能，其允許主電池組及增壓電池組即使在其等具有不同化學物的情況下仍協作。若重量輕電池組(諸如鋰-鐵電池組)用作增壓電池組，則電力輸送系統可對個人交通車輛(諸如小型機車或電動腳踏車)特別有利。在一實施例中，增壓電池組參與給電動馬達供電的請求可根據感測到的負載變化自動進行。在另一實施例中，電力管理
可基於定時間隔。
100‧‧‧電動車輛
102‧‧‧車框
104a‧‧‧車輪
104b‧‧‧車輪
106‧‧‧車把
108‧‧‧油門
110‧‧‧制動把
112‧‧‧轉數計
114‧‧‧電力系統
116‧‧‧牽引電動馬達
118‧‧‧電能儲存裝置
120‧‧‧控制電路
122a‧‧‧電端子
122b‧‧‧電端子
202‧‧‧驅動軸
204‧‧‧控制器
206a‧‧‧電力轉換器
206b‧‧‧電力轉換器
206c‧‧‧電力轉換器
206d‧‧‧電力轉換器
206e‧‧‧電力轉換器
220‧‧‧微控制器
222‧‧‧唯獨記憶體(ROM)
224‧‧‧隨機存取記憶體
226‧‧‧閘極驅動電路
300‧‧‧電力輸送系統
301‧‧‧初級電池組
302‧‧‧主電池組
303‧‧‧低功率功能元件
304‧‧‧電池組管理系統(BMS)
306‧‧‧驅動系統負載
400‧‧‧高效能電力輸送系統
402‧‧‧較高容量主電池組
404‧‧‧較高容量電池組管理系統(BMS)
500‧‧‧電力輸送系統
501‧‧‧增壓級
502‧‧‧增壓電池組
503‧‧‧充電電路
504‧‧‧增壓電池組管理系統(BMS)
506‧‧‧DC/DC充電器
508‧‧‧增壓開關
510‧‧‧連接
800‧‧‧充電電路曲線圖
802‧‧‧主電池組充電百分比
804‧‧‧增壓電池組充電百分比
805‧‧‧左y軸標度
808‧‧‧曲線
809‧‧‧右y軸標度
810‧‧‧曲線
900‧‧‧充電電路曲線圖
902‧‧‧主電池組充電百分比
904‧‧‧增壓電池組充電百分比
905‧‧‧左y軸標度
906‧‧‧拐點
907‧‧‧交叉時間間隔
908‧‧‧曲線
909‧‧‧右y軸標度
910‧‧‧曲線
912‧‧‧穩態時間間隔
圖1係根據一非限制性所示實施例之可包含本文中描述之不同組件或結構之電動車輛之等角部分分解圖。
圖2係根據一非限制性所示實施例之圖1之車輛之組件或結構之一些之方塊圖。
圖3係用於標準效能小型機車之先前技術電力輸送電路之方塊圖。
圖4係用於高效能小型機車之先前技術電力輸送電路之方塊圖。
圖5係根據一非限制性所示實施例之包含增壓電池組之高效能小型機車之電力輸送及充電電路之方塊圖。
圖6係展示根據一非限制性所示實施例之操作圖2及圖5之組件或結構以取決於負載實施高效電力輸送之方法之流程圖。
圖7係展示根據另一非限制性所示實施例之操作圖2及圖5之組件或結構以取決於時間間隔實施高效電力輸送之方法之流程圖。
圖8係描述將所揭示之電力輸送系統用於靜止車輛期間之增壓電池組充電情況之曲線圖。
圖9係描述將所揭示之電力輸送系統用於行駛車輛期間之增壓電池組充電情況之曲線圖。
在圖式中，相同參考數字標注類似元件。圖式中元件之大小及相對位置不一定按比例繪製。舉例而言，不同元件之形狀及角度未按比例繪製且該等元件之一些任意地放大及定位以改良圖式易讀性。此外，如繪製之元件之特定形狀不旨在傳達有關特定元件之實際形狀之任意資訊，且其等僅為在圖式中便於識別而選擇。
應瞭解，雖然在本文中為闡釋之目的而描述本揭示內容之特定
實施例，但是可作出不同修改而不脫離本揭示內容之精神及範疇。因此，本揭示內容除受隨附申請專利範圍限制外不受限制。
在下文描述中，說明特定具體細節以提供所揭示標的之不同態樣之透徹理解。但是，所揭示之標的可在無此等特定細節的情況下實踐。在一些實例中，未詳細描述包括本文所揭示之標的之實施例之已知電力輸送結構及方法以避免混淆本揭示內容之其他態樣之描述。
除非上下文另有要求，否則在下文說明書及技術方案中，詞「包括(comprise)」及其變型(諸如「包括(comprises)」及「包括(comprising)」)應解釋為開放、涵蓋性含義，即「包含但不限於」。
在說明書中提及「一個實施例」或「一實施例」意指結合實施例描述之特定特徵、結構或特性包含在至少一個實施例中。因此，短語「在一個實施例中」或「在一實施例中，」在說明書的不同位置出現不一定皆指相同態樣。此外，在本揭示內容之一或多個態樣中，特定特徵、結構或特性可以任意適當方式組合。
說明書中提及電動車輛包含汽車、小型機車、電動腳踏車、摩托車、高爾夫球車、割草機、貨車、卡車及類似車輛。術語車輛不應狹隘地解釋以僅將車輛限於個人交通車輛(諸如小型機車或電動腳踏車)，而是術語車輛被廣義地解釋以涵蓋許多可能類型之電動力機動化交通。
本文中參考不同電力管理情況描述特定實施例；但是，本揭示內容及提及電力管理方法不應限於本文中描述之該等實例。
如上文所示，內燃機小型機車及電動腳踏車在許多大城市中常見，舉例而言，在亞洲、歐洲及中東。解決涉及將電力儲存裝置(例如，次級或三級電池組)用作車輛之主電源或初級電源的效能或效率問題的能力可鼓勵使用全電動小型機車及電動腳踏車取代內燃機小型機車及電動腳踏車，藉此減輕空氣污染以及減少噪音。
參考圖1，展示為小型機車或電動腳踏車的例示性電動車輛100包含車框102、車輪104a、104b(統稱104)和車把106，該車把106具有使用者控制，諸如油門108、制動把110、轉數計112等，其等之所有可為習知設計。電動車輛100亦可包含電力系統114，該電力系統114包含經耦合以驅動車輪之至少一者(例如，後輪104b)之牽引電動馬達116、儲存至少給牽引電動馬達116供電的電力的一或多個電能儲存裝置118及至少控制(該等)主電能儲存裝置118與牽引電動馬達116之間之電力分佈之控制電路120。
牽引電動馬達116可採用任意多種形式，但通常將為能夠產生足夠動力(瓦或馬力)及扭矩以按所要速度及加速度驅動期望負載的永磁感應馬達。牽引電動馬達116可為能夠在驅動模式中操作以及在再生制動模式中操作之任意習知電動馬達。在驅動模式中，牽引電動馬達116消耗電力以驅動一個或兩個車輪104。通常，電動腳踏車係後輪驅動車輛，意味著動力被引導至後輪104b或驅動輪。在再生制動模式中，牽引電動馬達116作為發電機操作，其回應於驅動輪104b之旋轉產生電流及產生制動效應以減慢車輛。
(該等)電能儲存裝置118可採用多種形式，舉例而言電池組(例如，電池組電池之陣列)、超或超級電容器(例如，超級電容器電池之陣列)或其等之組合。舉例而言，(該等)電能儲存裝置118可採用可充電電池組之形式(即，次級電池或電池組)。(該等)電能儲存裝置118可舉例而言經定大小以實體匹配個人交通電動車輛100(諸如全電動小型機車或電動腳踏車)且為其供電並且可為攜帶式以允許簡易替換或更換。給定由交通應用強加的可能需求，(該等)電能儲存裝置118可能採用一或多個化學電池組電池之形式。(該等)電能儲存裝置118可包含供應低位準電流至車輛之低功率功能元件(舉例而言，鎖或安全裝置、時鐘、燈、轉數計112及類似元件)之初級電池組。此外，(該等)
電能儲存裝置118可包含用於在正常負載條件下供應電力至牽引電動馬達116之主電池組及在牽引電動馬達116上之負載大於常態時使用之增壓電池組。
(該等)電能儲存裝置118之各者可包含若干電端子122a、122b(繪示兩個，統稱122)，其等可從(該等)電能儲存裝置118之外部接達。電端子122允許從(該等)電能儲存裝置118輸送電荷以及允許電荷輸送至(該等)電能儲存裝置118用於給(該等)電能儲存裝置118充電或再充電。雖然圖1中繪示為柱狀，但是電端子122可採用可從(該等)電能儲存裝置118之外部接達之任意其他形式，包含定位在電池組外殼中之槽內之電端子。
圖2展示根據一所示實施例之電動車輛100之部分。特定言之，圖2展示採用(該等)電能儲存裝置118以經由控制電路120供應電力至牽引電動馬達116之實施例。如圖2中所示，牽引電動馬達116包含軸202，其經直接或間接耦合以驅動電動車輛100之至少一車輪(例如，後輪104b)。雖然未繪示，但是可採用傳動裝置(例如，鏈條、齒輪、萬向接頭)。
如下文更佳繪示及描述，控制電路120包含用於尤其是在(該等)電能儲存裝置118與牽引電動馬達116之間轉化、調節及控制電力之轉移的不同組件。控制電路120可採用任意多種形式，且通常將包含控制器204、一或多個電力轉換器206a至206e(繪示五個，統稱206)及/或感測器STB、SVB、SIB、STC、SVC、SIC、STM、SVM、SIM、SRM。如圖2中所示，控制電路120可包含第一DC/DC電力轉換器206a，其在驅動模式或組態中耦合(該等)電能儲存裝置118以供應電力至牽引電動馬達116。第一DC/DC電力轉換器206a可將來自(該等)電能儲存裝置118之電力的電壓升高至足以驅動牽引電動馬達116的位準。第一DC/DC電力轉換器206a可採用多種形式，舉例而言，未調節或調節開關模式
電力轉換器，其可能隔離或可能不隔離。舉例而言，第一DC/DC電力轉換器206a可採用調節增壓開關模式電力轉換器或減壓-增壓開關模式電力轉換器的形式。
控制電路120可包含DC/AC電力轉換器206b(統稱作換流器)，其在驅動模式或組態中耦合(該等)電能儲存裝置118，以經由第一DC/DC轉換器206a供應電力至牽引電動馬達116。DC/AC電力轉換器206b可將來自第一DC/DC轉換器206a的電力轉化為適於驅動牽引電動馬達116的AC波形。AC波形可為單相或多相，舉例而言，兩相或三相AC電力。DC/AC電力轉換器206b可採用多種形式，舉例而言，未調節或調節開關模式電力轉換器，其可能隔離或可能不隔離。舉例而言，DC/AC電力轉換器206b可採用調節換流器之形式。
第一DC/DC電力轉換器206a及DC/AC電力轉換器206b可分別經由控制信號C1、C2(其等經由控制器204供應)控制。舉例而言，控制器204或一些中間閘極驅動電路可供應脈寬調變閘極驅動信號以控制第一DC/DC電力轉換器206a及/或DC/AC電力轉換器206b之開關(例如，金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)或絕緣閘極雙極電晶體(IGBT))之操作。
如圖2中進一步繪示，控制電路120可包含AC/DC電力轉換器206c(統稱作整流器)，其在制動或再生制動模式或組態中耦合牽引電動馬達116以供應藉此產生之電力至(該等)電能儲存裝置118。AC/DC電力轉換器206c可將由牽引電動馬達116產生之AC波形整流為適於供應(該等)電能儲存裝置118及視需要其他組件(諸如控制電路120)之DC形式。AC/DC電力轉換器206c可採用多種形式，舉例而言，全橋式被動二極體整流器或全橋式主動電晶體整流器。
控制電路120亦可包含第二DC/DC電力轉換器206d，其經由AC/DC電力轉換器206c將牽引電動馬達116電耦合至(該等)電能儲存裝
置118。第二DC/DC電力轉換器206d可降低電壓或進一步過濾由牽引電動馬達116產生之經整流AC電力之波形至適於(該等)電能儲存裝置118之位準。第二DC/DC電力轉換器206d可採用多種形式，舉例而言，未調節或調節開關模式電力轉換器，其可能隔離或可能不隔離。舉例而言，第二DC/DC電力轉換器206d可採用調節減壓開關模式電力轉換器、同步減壓開關模式電力轉換器或減壓-增壓開關模式電力轉換器之形式。
AC/DC電力轉換器206c及第二DC/DC電力轉換器206d分別經由控制信號C3、C4(其等經由控制器204供應)控制。舉例而言，控制器204或一些中間閘極驅動控制器可供應脈寬調變閘極驅動信號以控制AC/DC電力轉換器206c及/或第二DC/DC電力轉換器206d之開關(例如，MOSFET、IGBT)之操作。
如圖2中進一步繪示，控制電路120可包含第三DC/DC電力轉換器206e，其將(該等)電能儲存裝置118電耦合至各種其他組件，舉例而言，控制器204。第三DC/DC電力轉換器206e可降低由(該等)電能儲存裝置118供應之電力之電壓至適於一或多個其他組件之位準。第三DC/DC電力轉換器206e可採用多種形式，舉例而言，未調節或調節開關模式電力轉換器，其可能隔離或可能不隔離。舉例而言，第三DC/DC電力轉換器206e可採用調節減壓開關模式電力轉換器、同步減壓開關模式電力轉換器或減壓-增壓開關模式電力轉換器之形式。
DC/DC轉換器206a、206d及206e之一者或多者可包含一或多個減壓轉換器、增壓轉換器、減壓-增壓轉換器或其等之任意組合。在一些情況中，DC轉換器206a、206d及206e之一者或多者可包含減壓轉換器。減壓轉換器可包含適於將輸入DC電壓減小為較低輸出DC電壓之任意切換裝置。典型減壓轉換器包含切換裝置，舉例而言，脈衝波調變的MOSFET或IGBT，其控制輸送至與負載串聯耦合之感應器及與
負載並聯耦合之二極體及電容器之輸入電壓。在一些實例中，DC/DC減壓轉換器可包含使用一或多個切換裝置取代習知減壓轉換器中所見之二極體之同步減壓轉換器。在同步減壓轉換器中使用一或多個切換裝置(諸如第二MOSFET或IGBT電晶體或電晶體陣列)可有利地減少歸因於發生在標準減壓轉換器內之二極體正向電壓降之電力損失。在一些情況中，一或多個DC轉換器206a、206d及206e之至少一部分可包含增壓轉換器。增壓轉換器可包含適於使相對較低輸入DC電壓增大為較高DC輸出電壓之任意裝置或系統。此等轉換器可用於舉例而言減小主電池組中給牽引馬達供電所需之電池數量。舉例而言，DC增壓轉換器可用於提供48V DC電力至使用12V DC或24V DC電池組作為電源之電動小型機車中的牽引馬達。典型增壓轉換器包含切換裝置，舉例而言，脈衝波調變之MOSFET或IGBT，其或允許電場圍繞與源串聯之感應器建立，隨後將感應器及源放置為與負載串聯以按大於源電壓之電壓輸送電力至負載。
在一些情況中，一或多個DC轉換器206a、206d及206e之至少一部分可包含減壓-增壓轉換器。減壓-增壓轉換器可包含適於增大或減小輸入電壓以提供較高或較低輸出電壓至一或多個負載之任意數量之系統或裝置。當提供至減壓-增壓轉換器之輸入電壓可隨外部因素(諸如制動力及速度)變化時，減壓-增壓轉換器可用於舉例而言調整再生制動事件期間提供至超級電容器之電壓輸出。減壓-增壓轉換器可包含切換裝置，舉例而言，脈衝波調變之MOSFET或IGBT，其或允許電場圍繞與源串聯之感應器及與負載串聯之電容器建立，隨後將感應器及電容器放置為與負載串聯以取決於由負載置於轉換器上之需求，按可大於或小於源電壓之電壓輸送電力。
AC/DC轉換器206b、206c之一者或多者可包含一或多個主動整流器、一或多個被動整流器、或其等之任意組合。在一些情況中，一或
多個AC/DC轉換器206b、206c之至少一部分可包含被動整流器，舉例而言，包括複數個被動裝置(諸如二極體)之全波橋式或肖特基整流器。此等被動整流器可包含半波或全波整流器。被動整流器用於轉換由(該等)電能儲存裝置118供應至牽引電動馬達116之直流電流之至少一部分(例如，DC/AC轉換器206b)。被動整流器亦可用於將由牽引電動馬達116在再生制動事件期間產生之交流電流之至少一部分轉換為直流電流以供應至(該等)電能儲存裝置118、超級電容器或至AC/DC轉換器206c。
在一些情況中，一或多個AC/DC轉換器206b、206c之至少一部分可包含主動或同步整流器，其包括複數個主動切換裝置，諸如MOSFET及類似裝置，其用於取代被動整流器中所見的二極體陣列。此等主動整流器可包含半波或全波整流器且有利地減小被動整流器中歸因於電壓而遭遇之電力損失，該電壓歸因於被動整流器中使用之二極體。主動整流器用於轉換由(該等)電能儲存裝置118供應至牽引電動馬達116之直流電流之至少一部分(例如，DC/AC轉換器206b)。主動整流器亦可用於將由牽引電動馬達116在再生制動事件期間產生之交流電流之至少一部分轉換為直流電流以供應至(該等)電能儲存裝置118、超級電容器或至AC/DC轉換器206c。
控制器204可採用多種形式，其可包含一或多個積體電路、積體電路組件、類比電路或類比電路組件。如所示，控制器204包含微控制器220、非暫時性電腦或處理器可讀記憶體，諸如唯獨記憶體(ROM)222及/或隨機存取記憶體(RAM)224且可視需要包含一或多個閘極驅動電路226。
微控制器220執行邏輯以控制電力系統之操作且可採用多種形式。舉例而言，微控制器220可採用微處理器、程式化邏輯控制器(PLC)、可程式化閘極陣列(PGA)(諸如場可程式化閘極陣列(FPGS))及
專用積體電路(ASIC)或其他此微控制裝置之形式。ROM 222可採用能夠儲存處理器可執行指令及/或資料以實施控制邏輯之任意多種形式。RAM 224可採用能夠暫時保留處理器可執行指令或資料之任意多種形式。微控制器220、ROM 222、RAM 224及(諸)視需要閘極驅動電路226可藉由一或多個匯流排(未展示)耦合，包含電力匯流排、指令匯流排、資料匯流排、位址匯流排等。或者，控制邏輯可實施在類比電路中。
(該等)閘極驅動電路226可採用適於經由驅動信號(例如，PWM閘極驅動信號)驅動電力轉換器206之開關(例如，MOSFET、IGBT)之任意多種形式。雖然繪示為控制器204之部分，但是一或多個閘極驅動電路可中介控制器204與電力轉換器206。
控制器204可接收來自一或多個感測器STB、SVB、SIB、STC、SVC、SIC、STM、SVM、SIM、SRM之信號。
電池組溫度感測器STB可經定位以感測(該等)主電力儲存裝置118或鄰近(該等)主電力儲存裝置118之周圍環境之溫度並提供指示所感測之溫度之信號TB。
電池組電壓感測器SVB可經定位以感測跨(該等)主電力儲存裝置118之電壓並提供指示所感測之電壓之信號VB。
電池組電荷感測器SIB可經定位以感測(該等)主電力儲存裝置118之電荷並提供指示所感測之電荷之信號IB。
電力轉換器溫度感測器STC可經定位以感測電力轉換器206之一者或多者或鄰近(該等)電力轉換器206之周圍環境之溫度並提供指示所感測之溫度之信號TC。
電力轉換器電壓感測器SVC可經定位以感測跨電力轉換器206之一者或多者之電壓並提供指示所感測之電壓之信號VC。
電力轉換器電荷感測器SIC可經定位以感測穿過電力轉換器206之
一者或多者之電荷並提供指示所感測之電荷之信號IC。
牽引馬達溫度感測器STM可經定位以感測牽引電動馬達116或鄰近牽引電動馬達116之周圍環境之溫度並提供指示所感測之溫度之信號TM。
牽引馬達電壓感測器SVM可經定位以感測跨(該等)主電力儲存裝置118之電壓並提供指示所感測之電壓之信號VM。
牽引馬達電流感測器SIM可經定位以感測穿過牽引電動馬達116之電流流動並提供指示所感測之電流之信號IM。
牽引馬達旋轉感測器SRM可經定位以感測穿過牽引電動馬達116的電流流動，並提供指示所感測之轉速的信號RPM。許多結構及/或組件與上文參考圖1及圖2繪示及描述的結構及/或組件類似或甚至相同。此等結構及組件將共用如圖1及圖2中所使用之相同參考數字，且將不進一步詳細描述。下文緊接著僅描述重大差異中的一些。
圖3展示電動車輛100內之習知電力輸送系統300的部分。特定言之，圖3展示其中(該等)電能儲存裝置118包含初級電池組301及由電池組管理系統(BMS)304支持之主電池組302的實施例。
初級電池組301供應低位準電流至電動車輛100之低功率功能元件303，諸如鎖或安全裝置、時鐘、燈、轉數計112及類似元件。根據例示性實施例，主電池組302供應電力至驅動系統負載306，該驅動系統負載306至少包含控制器204及牽引電動馬達116。牽引電動馬達116用於驅動軸202之旋轉以轉移電力至(舉例而言)後輪104b。主電池組302旨在可移除用於外部再充電。
主電池組302可經組態為中間位準電流之高容量電源，其可為高能量密度(瓦時/千克)鋰離子電池，諸如，舉例而言，Li-NCM(鋰鎳鈷錳)型電池組、Li-Co(鋰-鈷)或Li-Mn204(鋰-錳)型電池組或類似電池組。主電池組302亦可包含一或多個電容器。在正常負載下，主電池
組302可具有(舉例而言)2C放電速率，其意謂著若電池組之容量係2.5千瓦時(kWh)，則主電池組302可供應最大5000瓦(5kW)至電動車輛100。Li-NCM電池組通常提供長駕駛里程，但是電池組具有短的生命週期，其將充電週期的數量限制為大約500。
主BMS 304用於電池組監測，且特定言之，用於在充電及放電期間監測電池組以確保電壓、電流及溫度保持在正常限制內。舉例而言，當主電池組302被放電至0%，主BMS 304可將主電池組302從負載斷開。類似地，當主電池組302被移除用於外部充電時，主電池組302及主BMS 304兩者可作為一單元被移除，使得(舉例而言)BMS可確保主電池組302接收之充電電池不超過特定安全限制。BMS的使用可保護主電池組302不受損且延長電池組壽命。主BMS 304的其他功能可包含(舉例而言)在需要電池組維護時提供警報，在電池組使用期限內監測及記錄歷史資料用於後續故障排除或與外部充電器或測試設備通信。
為了供應電力至高效能驅動模式中之電動車輛100，可採用習知高效能電力輸送系統400，如圖4中所示。習知高效能電力輸送系統400包含(作為(諸)電力儲存裝置118之)用於給低功率功能元件303供電的初級電池組301及較高容量主電池組402及相關較高容量BMS 404(取代主電池組302)。較高容量主電池組402可為舉例而言，能夠供應8kW電力至驅動系統負載306的4kWh電池組。但是，較高容量主電池組402通常係重量級電池組，且因此其可能對於小型車輛(諸如小型機車或電動腳踏車)不實用。此外，較高容量主電池組402會使小型機車或電動腳踏車的價格漲到超過被視為正常可負擔範圍之價格。此外，較高容量主電池組402之高效能優點可能僅在小型車輛之實際操作中間歇地被完全利用。
圖5展示結合電動車輛100使用之例示性電力輸送系統500。電力
輸送系統500包含增壓級501，其提供高效、低重量及成本效益電力管理解決方案以為較小電動車輛100(諸如小型機車或電動腳踏車)提供高效能驅動模式。舉例而言，增壓級501可提供為全電動個人交通車輛之高效能運動模型選項套裝。但是，增壓級501之使用不限於如本文中所述之小型電動車輛。
在電力輸送系統500內，(該等)電能儲存裝置118包含供應低電流至電動車輛100之低功率功能元件303之初級電池組301、主電池組302及輔助增壓電池組502。主電池組302及增壓電池組502協作以給驅動系統負載306供電。增壓級501(連同主電池組302及主BMS 304)係充電電路503之元件，該充電電路503允許電動車輛100在需要時在高效能模式中接收更多電力(例如，按4至5 C之放電速率)而在不需要時(在電動車輛100靜止時或當驅動系統負載在正常模式(與高效能模式相比)內時)給增壓電池組充電。因此，諸如更快速度及加速度之高效能準則仍可被滿足，而主電池組與增壓電池組一起比諸如高效能電池組402之電池組重量更小且成本更低。
參考圖5，增壓級501可包含增壓級組件，諸如增壓電池組502、增壓BMS 504、DC/DC充電器506及增壓開關508以協助供應電力至驅動系統負載306。增壓電池組502旨在在車輛100上被充電，但其亦可被移除用於外部充電。增壓電池組502可經組態以在請求時按比主電池組302高的放電速率供應高位準電流。
增壓電池組502較佳係具有1kWh容量之高功率密度鋰鐵電池或適當地匹配主電池組302的容量以提供必要能量至驅動系統負載306之類似電池。舉例而言，增壓電池組502可具有主電池組302之容量之1/3或更小。鋰鐵電池或其他高功率密度電池經設計以供應高輸出功率及快速充電。由此等高功率密度電池提供之一優點在於其等具有較高使用壽命，例如高至大約2000個充電週期。高功率密度電池亦大致
比鋰離子電池更小及重量更輕。但是，由於其等更快地充電及放電，故由鋰鐵電池提供的駕駛里程易受限。增壓電池組502不限於特定類型之電池，且因此其可為類似於主電池組302之鋰離子電池或增壓電池組502可為完全不同之類型。
電力輸送系統500之一優點在於不同化學物可用於主電池組302及增壓電池組502，而在容量大小正確的情況下無需額外電荷平衡電路。歸因於充電電路503之組態，電力輸送系統500有效地成為自平衡系統，其中電池組之充電及放電速率可被監測及調整。舉例而言，若主電池組302具有特徵為低於增壓電池組502之放電速率之化學物(如上所述)，則在從增壓電池組502供應電力之實例中，主電池組302與增壓電池組502之間的電荷不平衡可能增大。DC/DC充電器506隨後將自動或按需轉移電荷至增壓電池組502以減小電荷不平衡。同樣地，二極體508可開啟主電池組302並給主電池組302充電以減小電荷不平衡。DC/DC充電器506及二極體508可經選擇及/或經組態以在兩個電池組之間發生特定程度之電荷不平衡時啟動(例如，藉由基於其臨限電壓選擇裝置或藉由設定臨限電壓)。需限制電荷不平衡以確保在系統被調用以服務不同負載條件之任一者時並無電池組被完全耗用。在不包含此一充電電路之其他系統中，電池組化學物之選擇受限或需包含平衡電路以平衡由不同化學物產生之電荷。
增壓BMS 504執行用於管理及保護增壓電池組502之功能，其等類似於主BMS 304為主電池組302提供之功能。
電力輸送系統500內的增壓級501藉由連接510大致並聯電耦合至主電池組302，使得主電池組302可輸送5kW之電力且其餘3kW可由增壓電池組502供應。主電池組302可用於給驅動系統負載306供電或給增壓電池組502充電，或兩者。主電池組302可透過DC/DC充電器506在電動車輛100操作時或在車輛未操作時給增壓電池組502充電。
此外，充電基於舉例而言時序方案或根據負載按需可為連續或間歇的。DC/DC充電器506可限制充電電流之方向，使得充電電流僅從主電池組302流至增壓電池組502。增壓開關508可用於將增壓電池組502與驅動系統負載306隔離(舉例而言，當無需增壓電池組502時，或若增壓電池組502正在充電)。增壓開關508可為方向開關，諸如允許電流在較佳方向上流動的二極體開關。或者或除二極體外，增壓開關508可包含MOSFET(金屬氧化物半導體場效電晶體)裝置。在增加增壓級501的情況下，主電池組302可從電動車輛內之電系統斷開用於外部再充電，且若需要，車輛100可繼續以僅由增壓電池組供應的電力操作。當主電池組302斷開時，若增壓開關508閉合，則增壓電池組502供應電力至牽引電動馬達116。當主電池組302供應電力至驅動系統負載306時，增壓開關508可回應於舉例而言，若電動車輛100按超過特定臨限速度之速度被驅動可自動感測之負載電阻之增大而接合增壓電池組502以協助主電池組302給驅動系統負載306供電。
圖6及圖7繪示使用圖5中所示之充電電路503管理與可間歇在高效能驅動模式中之驅動系統負載306相關之電力要求之可行方法。舉例而言，負載特定電力管理方法600將增壓電池組備用於高效能情況。在602中，初級電池組供應低位準電流至低功率功能元件，而若需要，在603中，主電池組302可用於給增壓電池組502充電。在604中，作出電動車輛100是否在行駛之判定。若車輛靜止，則初級電池組繼續供電且若增壓電池組被完全充電，則主電池組302及增壓電池組502兩者可保持關閉。若電動車輛100在行駛，則舉例而言，在負載未超過5kWh的情況下，根據預定電力臨限，在606中判定車輛處於正常負載狀態或高效能驅動模式。若未超過此臨限，則在610中使用主電池組302供應電力至牽引電動馬達116。此電力方案繼續直至在606中判定牽引電動馬達116不再具有正常負載要求。隨後在608中判
定電動車輛100是否處於高效能驅動模式或電力要求是否降至低於正常範圍，其指示舉例而言車輛減慢或接近停車。若電力要求小於正常，則方法600重複從602開始。若在608中判定驅動系統負載306需要的電力為高，則增壓電池組502隨後在612中用於給馬達供電，而主電池組302在614中用於給增壓電池組502再充電。此電力方案繼續直至在608中判定負載不再高且方法600重複從602開始。較佳由微控制器220自動作出判定604、606及608，該微控制器220可經程式化以針對臨限值比較不同的感測器輸出位準。舉例而言，判定604、606及608可基於指示牽引電動馬達116之狀態之感測器SRM、SIM、SVM或STM之輸出。但是，依據方法600之實施例可包含使用者控制開關，其可用於間歇地接合增壓電池組502。
圖7繪示計時器實施之電力管理方法700，其使用一組計時器以量測舉例而言三個時間間隔T1、T2及T3。時間間隔可由微控制器220用於自動控制供應至牽引電動馬達116之電力。在702中，電動車輛100內之低功率功能元件303由初級電池組301供應低電流。在704中，判定電動車輛100是否在行駛。若電動車輛100閒置，則主電池組302在705中給增壓電池組502充電直至增壓電池組被完全充電或電動車輛100在704中開始行駛。一旦電動車輛100在行駛，計時器T1即被設定為在特定第一時間間隔後期滿。在第一時間間隔期間，主電池組302在714中給牽引電動馬達116供電且亦給增壓電池組502充電。當在706中判定計時器T1已期滿時，計時器T2在708中被設定為在特定第二時間間隔後期滿。在第二時間間隔期間，主電池組302在716中停止給增壓電池組502充電且僅給牽引電動馬達116供電。當在708中判定計時器T2已期滿時，計時器T3在710中被設定為在特定第三時間間隔後期滿。在第三時間間隔期間，增壓電池組502及主電池組302兩者在718中促進給牽引電動馬達116供電。因此，在第三時間間隔期間，增壓
電池組502及主電池組302兩者被開啟且兩個電池組同時放電以給馬達116供電。當在710中判定計時器T3已期滿時，方法700在702中重複。
或者，取代使用負載特定電力管理方法600或計時器實施電力管理方法700，車輛100可使用其他電力管理方法供電。舉例而言，增壓電池組502可能需用於每當車輛100未靜止時給驅動系統負載306供電，且主電池組302可能僅需用於給增壓電池組502充電。若峰值效率並非主要重要，則此方法可提供高行程及效能兩者。
圖8及圖9繪示在兩個例示性實施例之各者中由電力輸送系統500內之不同電源供應之相對電力數量。圖8繪示靜止充電情況，其中使用者將完全充電的主電池組302安裝在電動車輛100中，此後，電動車輛100保持靜止。圖8使用左y軸標度805展示安裝後為時間之函數之主電池組充電百分比802及增壓電池組充電百分比804之充電電路曲線圖800。主電池組充電百分比802在大約80分鐘的時間週期內從100%降低至大約84%的最終值，而增壓電池組充電百分比在相同的80分鐘時間週期內從0%升高至大約78%的最終值。曲線808及810分別使用右y軸標度809展示主電池組放電速率及增壓電池組充電速率(表達為負的放電速率)。對於前35分鐘的放電，主電池組放電速率808維持在大約20%。在35分鐘標記後，在安裝後大約80分鐘，主電池組放電速率808隨著增壓電池組502變得完全充電而逐漸降為零。同時，增壓電池組充電速率810在前35分鐘按100%充電，在完全80分鐘充電時間後逐漸降為零。
圖9繪示依據計時器實施電力管理方法700的例示性操作期間充電情況，其中使用者將完全充電的主電池組302安裝在電動車輛100中且按大約50公里/小時(kph)之速度操作電動車輛100。在此情況期間，主電池組302最初供應電力以操作牽引電動馬達116，同時給增壓電池組502充電。圖9使用左y軸標度905展示安裝後為時間之函數之主電池
組充電百分比902及增壓電池組充電百分比904之充電電路曲線圖900。對於大約前33分鐘(T1)，主電池組302給驅動系統負載306供電且亦給增壓電池組502充電。在此週期期間，主電池組充電百分比902從100%快速降為大約65%的值。在大約33分鐘時，在主電池組充電百分比902之曲線中存在拐點906，在該拐點906上，曲線之斜率偏移，指示較慢的降低速率。此時，在從安裝後大約33至40分鐘(T2)之交叉時間間隔907期間，主電池組302停止給增壓電池組502充電且僅給驅動系統負載306供電。在交叉時間間隔907結束時，主電池組充電百分比為大約62%的值。同時，在前33分鐘充電期間，增壓電池組充電百分比904從0%升高至大約45%的最大值。在交叉時間間隔906期間，增壓電池組充電百分比904在增壓電池組從被動負載之角色切換為充電電路503中之主動源時穩定。在大約40分鐘(T3)後，主電池組302及增壓電池組502兩者促進給驅動系統負載306供電。隨後，主電池組充電百分比902及增壓電池組充電百分比904兩者一起按大約相同的速率(如充電百分比902及904之平行斜率所指示)降低直至在大約85分鐘後，主電池組充電百分比902已達到大約32%的最終穩態值且增壓電池組充電百分比904處於大約25%的最終穩態值。
曲線908及910分別使用右y軸標度909展示主電池組放電速率及增壓電池組充電速率(表達為負的放電速率)。對於大約前20分鐘的放電，主電池組放電速率908維持在大約60%至62%的範圍內。在20分鐘標記後，主電池組放電速率908隨主電池組在前40分鐘繼續給增壓電池組502充電而逐漸降為大約38%的穩態值。同時，增壓電池組充電速率910大約在前18分鐘維持在大約100%，在大約40分鐘標記處逐漸降為零。在交叉時間間隔907結束時，增壓電池組502開始促進給驅動系統負載306供電且因此增壓電池組502停止充電。此時，主電池組放電速率908在其給驅動系統負載306供電時繼續放電時，保持大約38%
的大致恆定值。在40分鐘標記後，增壓電池組放電速率910隨著增壓電池組502亦從40分鐘標記至85分鐘標記促進給負載供電而逐漸從零升高至大約45%的穩態值(稍微高於主電池組放電速率的38%穩態值)。因此，在安裝後大約65分鐘至85分鐘之範圍內之穩態時間間隔912中，主電池組302及增壓電池組502大約平等地共同給驅動系統負載306供電。
上述不同實施例可組合以提供進一步實施例。鑑於上文詳細描述，可對實施例進行此等及其他變更。一般而言，在下文申請專利範圍中，所使用之術語不得解釋為將申請專利範圍限於說明書及申請專利範圍中所揭示之特定實施例，而是應解釋為包含所有可行實施例連同此等申請專利範圍所具有的等效物的完整範疇。因此，申請專利範圍不受限於本揭示內容。
Claims (20)
- 一種用於一車輛之電力輸送系統，該系統包括：一電動馬達，其經耦合以驅動該車輛之至少一車輪；一初級電池組，其經組態以供應低位準電流至該車輛之低功率功能元件；一主電池組，其經組態為供應至該電動馬達之中等位準電流之一高容量電源；一增壓電池組，其經組態以在請求時按一高於該主電池組之一放電速率的放電速率供應一高位準電流；及一充電電路，其經組態以在該電動馬達的一負載指出該車輛在靜止時或在一正常模式時，從該主電池組給該增壓電池組再充電。
- 如請求項1之電力輸送系統，進一步包括一電開關，該電開關回應於該負載之一增大而自動接合該主電池組及該增壓電池組兩者。
- 如請求項1之電力輸送系統，其中該主電池組可移除用於外部再充電。
- 如請求項1之電力輸送系統，其中該主電池組可包含一或多個電容器。
- 如請求項1之電力輸送系統，其中該增壓電池組之一放電速率超過該主電池組之放電速率。
- 如請求項1之電力輸送系統，其中該主電池組及該增壓電池組具有不同化學物。
- 如請求項1之電力輸送系統，其中該增壓電池組係一鋰鐵電池組。
- 一種用於一車輛之電力輸送系統，該系統包括：一電動馬達，其經耦合以驅動該車輛之至少一車輪；一初級電池組，其可操作以供應低位準電流至該車輛之低功率功能元件；一主電池組，其組態為可從該車輛移除用於外部再充電之一高容量電源；一增壓電池組，其經組態以供應一高位準電流以驅動該電動馬達；及一DC/DC充電器，其電耦合至該主電池組及該增壓電池組兩者，使得該主電池組可操作以在該車輛使用時經由該充電器在車上給該增壓電池組再充電，其中根據檢測該電動馬達的一負載來決定是否對該增壓電池組再充電。
- 如請求項8之電力輸送系統，其中該主電池組經組態以給該增壓電池組連續再充電。
- 如請求項8之電力輸送系統，其中該主電池組經組態以給該增壓電池組間歇再充電。
- 如請求項8之電力輸送系統，其中該增壓電池組可移除用於外部充電。
- 如請求項8之電力輸送系統，其中該主電池組及該增壓電池組並聯電耦合。
- 如請求項8之電力輸送系統，其中該主電池組可包含一或多個電容器。
- 如請求項8之電力輸送系統，其中該主電池組係一鋰離子電池組。
- 如請求項8之電力輸送系統，其中該車輛係一小型機車。
- 如請求項8之電力輸送系統，其中該增壓電池組之一放電速率高 於該主電池組之放電速率。
- 一種操作用於一車輛之一電力系統之方法，該車輛具有一電動馬達，該方法包括：使用一初級電池組供應電力至該車輛之低功率功能元件；回應於感測該電動馬達上之一第一負載而使用一高容量主電池組供應電力至該電動馬達；回應於感測該電動馬達上之一第二負載而使用一高效能增壓電池組供應電力至該電動馬達；及在該電動馬達操作期間，從該主電池組給該增壓電池組再充電，其中根據檢測該電動馬達的一負載來決定是否對該增壓電池組再充電。
- 如請求項17之方法，其中該電動馬達上之該第二負載大於該電動馬達上之該第一負載。
- 一種操作用於一車輛之一電力系統之方法，該車輛具有一電動馬達、一初級電池組、一高容量次級主電池組及一高效能三級增壓電池組，該方法包括：使用該初級電池組供應電力至該車輛之低功率功能元件；當該車輛未行駛時，使用該主電池組給該增壓電池組充電，其中根據檢測該電動馬達的一負載來決定是否對該增壓電池組再充電；當該車輛行駛時，在一第一時間間隔期間，使用該主電池組供應電力至該馬達，同時給該增壓電池組充電；在一第二時間間隔期間，供應電力至該馬達；及在一第三時間間隔期間，一起使用該主電池組及該增壓電池組兩者以供應電力至該電動馬達。
- 如請求項19之方法，其中該車輛係一小型機車。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| TWI839892B (zh) * | 2022-10-14 | 2024-04-21 | 神基科技股份有限公司 | 車輛電源供應迴路監控系統及車輛電源供應迴路監控方法 |
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116330990A (zh) * | 2021-12-22 | 2023-06-27 | 浙江希衍科技有限公司 | 一种用于电动摩托车的增压功率系统及其控制方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6326765B1 (en) * | 2000-10-04 | 2001-12-04 | Vectrix Corporation | Electric scooter with on-board charging system |
| JP2006121874A (ja) * | 2004-10-25 | 2006-05-11 | Nissan Motor Co Ltd | 電源装置およびこれを搭載した車両 |
| US20100141213A1 (en) * | 2007-06-06 | 2010-06-10 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Power supply apparatus for vehicle |
| US8143849B2 (en) * | 2006-07-24 | 2012-03-27 | Campagnolo S.R.L. | Method and system for recharging a battery power supply unit for a bicycle electronic device |
| US20120321914A1 (en) * | 2010-02-04 | 2012-12-20 | Ventura Fores Jorge | Electricity supply system for vehicles |
| US8368346B2 (en) * | 2007-03-26 | 2013-02-05 | The Gillette Company | Portable energy storage and charging device |
| US20130076148A1 (en) * | 2011-09-23 | 2013-03-28 | Shuang SA | Battery device for uninterrupted power supply and electronic device with such a battery device |
| US20130264975A1 (en) * | 2010-12-20 | 2013-10-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electrically powered vehicle and method for controlling the same |
-
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6326765B1 (en) * | 2000-10-04 | 2001-12-04 | Vectrix Corporation | Electric scooter with on-board charging system |
| JP2006121874A (ja) * | 2004-10-25 | 2006-05-11 | Nissan Motor Co Ltd | 電源装置およびこれを搭載した車両 |
| US8143849B2 (en) * | 2006-07-24 | 2012-03-27 | Campagnolo S.R.L. | Method and system for recharging a battery power supply unit for a bicycle electronic device |
| US8368346B2 (en) * | 2007-03-26 | 2013-02-05 | The Gillette Company | Portable energy storage and charging device |
| US20100141213A1 (en) * | 2007-06-06 | 2010-06-10 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Power supply apparatus for vehicle |
| US20120321914A1 (en) * | 2010-02-04 | 2012-12-20 | Ventura Fores Jorge | Electricity supply system for vehicles |
| US20130264975A1 (en) * | 2010-12-20 | 2013-10-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electrically powered vehicle and method for controlling the same |
| US20130076148A1 (en) * | 2011-09-23 | 2013-03-28 | Shuang SA | Battery device for uninterrupted power supply and electronic device with such a battery device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI839892B (zh) * | 2022-10-14 | 2024-04-21 | 神基科技股份有限公司 | 車輛電源供應迴路監控系統及車輛電源供應迴路監控方法 |
| US12158487B2 (en) | 2022-10-14 | 2024-12-03 | Getac Technology Corporation | Vehicle power supply circuit monitoring system and vehicle power supply circuit monitoring method |
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