TWI639289B - Power system for vehicles - Google Patents

Abstract

一種用於交通工具的電力系統，包含一受一點火訊號啟動的發電機、一儲電元件以及一電源供應器，該電源供應器連接該發電機、該儲電元件及該負載，該電源供應器包含一常備電力供應單元、一工作電力供應單元及一控制單元，該控制單元與該發電機連接，該控制單元具有一未偵測到該點火訊號時令該常備電力供應單元及該工作電力供應單元均停止工作的第一狀態，以及一偵測到該點火訊號時啟動該常備電力供應單元而令該常備電力供應單元向該負載供應電力使該負載向該工作電力供應單元發送一啟閉訊號的第二狀態。

Description

用於交通工具的電力系統

本發明涉及一種用於交通工具的電力系統，尤指一種可於交通工具停機時完整關閉所屬電源供應器的電力系統。

隨著技術的演進，諸多廠商已紛紛將電腦導入新售的交通工具。就以汽車來說，習往汽車不具有複雜的電子裝置，多半僅是由機械結構實施，但現今銷售的汽車普遍包含了行車電腦、車輛狀態檢測等配備，也使得現今汽車的電力管理十分重要。

再者，由於現今汽車使用過多的電子裝置，使得電力無法僅靠汽車上的發電機提供，而需藉由一與該發電機連接的電源供應器來提供每一電子裝置所需的工作電力。但，現今電源供應器主要包含一工作電力供應單元以及一常備電力供應單元，該工作電力供應單元僅在該電源供應器啟動時產生電力，而該常備電力供應單元則是在該電源供應器處於待機狀態時，不停地向所連接的電子裝置提供電力。再者，現今交通工具雖普遍具有一發電機及一儲電元件，但該發電機僅有在交通工具啟動時才會進行發電，該儲電元件也僅在該發電機發電時才可接獲電力進行儲存，該儲電元件所儲電量是有限的，一旦該交通工具處於停駛的狀態下，該常備電力供應單元轉從該儲電元件取得電力時，該儲電元件的儲電量將會逐日下降，直至耗光，導致該交通工具沒有電力進行下一次的啟動，不利於使用。

本發明的主要目的，在於解決將電源供應器配置於交通工具上所衍伸的問題。

為達上述目的，本發明提供一種用於交通工具的電力系統，該電力系統對設置於該交通工具上的一負載提供電力。該電力系統包含一發電機、一儲電元件以及一電源供應器，該發電機受一點火訊號啟動而產生電力，該電源供應器連接該發電機、該儲電元件及該負載，並自該發電機及該儲電元件的其中之一者取得電力，該電源供應器包含一常備電力供應單元、一工作電力供應單元及一控制單元，該控制單元與該發電機連接，該控制單元具有一未偵測到發送至該發電機的該點火訊號時令該常備電力供應單元及該工作電力供應單元均停止工作的第一狀態，以及一偵測到發送至該發電機的該點火訊號時啟動該常備電力供應單元而令該常備電力供應單元向該負載供應電力使該負載向該工作電力供應單元發送一啟閉訊號的第二狀態。

一實施例中，該控制單元於該第一狀態轉換至該第二狀態時向該負載發出一負載啟動訊號，該控制單元於該第二狀態轉換至該第一狀態時向該負載發出一負載關閉訊號。

一實施例中，該控制單元具有一偵測到發送至該發電機的該點火訊號時即開始倒數的緩衝開機時間資料。 一實施例中，該控制單元具有一未偵測到發送至該發電機的該點火訊號時即開始倒數的緩衝關機時間資料。

一實施例中，該控制單元具有一忽略該點火訊號的偵測而啟動該常備電力供應單元而令該常備電力供應單元向該負載供應電力使該負載向該工作電力供應單元發送一啟閉訊號的第三狀態，該電力系統具有一與該控制單元連接並受控而決定該控制單元以該第二狀態或該第三狀態啟動該工作電力供應單元的第一開關。

一實施例中，該電力系統具有一連接該控制單元並根據該控制單元所發出一控制訊號決定是否斷開該常備電力供應單元與該發電機及該儲電元件連接的第二開關。

一實施例中，該交通工具為一汽車或一船舶。

透過本發明前述所揭，相較於習用具有以下特點：本發明藉由該控制單元偵測該點火訊號，準確控制該常備電力供應單元的狀態，以避免該交通工具於停駛過程中，因該常備電力供應單元的常態性消耗，導致該儲電元件所存電力被消耗殆盡的問題。

本發明詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下：

請參閱圖1，本發明提供一種用於交通工具的電力系統100，該交通工具(本圖未示)可為一汽車或一船舶。該電力系統100對設置於該交通工具上的一負載200提供電力，該負載200可為一設置於該交通工具上的工作模組，如車用電腦、主機板等。

該電力系統100包含一發電機10、一儲電元件11以及一電源供應器12，其中該發電機10受一點火訊號21而啟動，該點火訊號21是由一配置於該交通工具上的點火控制單元201發出，一實施例中，該點火控制單元201可為該交通工具的一鎖，當該鎖被匹配的一鑰匙解鎖時，隨即發出該點火訊號21。再者，該儲電元件11可以是由一個或一個以上的電池所組成，該儲電元件11於該交通工具啟動過程中，接受該發電機10產生的電力並作儲存。再者，該電源供應器12連接該發電機10、該儲電元件11以及該負載200，該電源供應器12自該發電機10及該儲電元件11的其中之一取得工作所需的電力。舉例來說，當該發電機10尚未啟動時，該電源供應器12可受控制而自該儲電元件11取得電力。又，該電源供應器12包含一常備電力供應單元121、一工作電力供應單元122以及一控制單元123，本發明該電源供應器12所有的該常備電力供應單元121與該工作電力供應單元122的大致功能與當前用於個人電腦上的ATX規格電源供應器相同。更具體來說，該工作電力供應單元122是該電源供應器12的主要供電部分，該工作電力供應單元122於該電源供應器12啟動後將輸出一工作電力124至該負載200，該工作電力供應單元122的供電規格可根據英特爾公司所制定的ATX規格設計。進一步地，該工作電力供應單元122的啟動是根據該負載200所發出的一啟閉訊號22(Ps_on)而定，換句話說，當該負載200向該工作電力供應單元122發出表示啟動的該啟閉訊號22時，該工作電力供應單元122將隨之啟動，向該負載200提供該工作電力124。另一方面，該常備電力供應單元121則是提供一常備電力125(Standby power)予該負載200，該常備電力125與該工作電力124的用途並不相同，該常備電力125非用於該負載200的主要工作上，而是其他待機工作之上，例如令該負載200得以向該工作電力供應單元122發出該啟閉訊號22。除此之外，該常備電力供應單元121更與該工作電力供應單元122連接，該常備電力供應單元121於工作後將向該工作電力供應單元122提供該常備電力125，該常備電力125令該工作電力供應單元122所屬的電子元件可進入待機狀態。

進一步地，該控制單元123與該常備電力供應單元121及該工作電力供應單元122連接，該控制單元123可為一邏輯運算電路，一開關電路或一執行於一積體電路中的韌體。又，本發明該控制單元123被設定為偵測是否有該點火訊號21發送至該發電機10，該控制單元123具有一未偵測到發送至該發電機10的該點火訊號21時令該常備電力供應單元121及該工作電力供應單元122均停止工作的第一狀態，以及一偵測到發送至該發電機10的該點火訊號21時啟動該常備電力供應單元121而令該常備電力供應單元121向該負載200供應電力使該負載200向該工作電力供應單元122發送該啟閉訊號22的第二狀態。進一步地，該控制單元123於該第一狀態轉換至該第二狀態時向該負載200發出一負載啟動訊號128，該控制單元123於該第二狀態轉換至該第一狀態時向該負載200發出一負載關閉訊號127。

承上，為具體說明本案實施經過，於此假設該交通工具狀態為啟動將轉關閉，該點火控制單元201因駕駛者的控制而停止向該發電機10發送該點火訊號21，該發電機10從啟動轉為關閉，此時該控制單元123因未偵測到該點火訊號21而進入該第一狀態，此時，該控制單元123將向該負載200輸出一負載關閉訊號127，要求該負載200關機，而當該負載200接獲該負載關閉訊號127時，即進行關機所需程序，如資料備份等，該負載200關機後，該控制單元123使該常備電力供應單元121及該工作電力供應單元122均停止工作，也就是令該電源供應器12徹底地關機。如此一來，即可使該電源供應器12於該交通工具未被使用時，不再有功率的消耗，避免該儲電元件11的電量被消耗殆盡。進一步地，為避免該常備電力供應單元121過快關閉，導致該負載200無法完成正常地關機程序，一實施例中，該控制單元123具有一未偵測到發送至該發電機10的該點火訊號21時即開始倒數的緩衝關機時間資料。具體說明，該緩衝關機時間資料可為一預存於該控制單元123內的參數，該緩衝關機時間資料的數值可根據實施而調整，可為10秒，20秒等，於此不予限定。又，當該控制單元123未偵測到該點火訊號21時，即開始以該緩衝關機時間資料進行倒數，待倒數完畢，才關閉該常備電力供應單元121，使該電源供應器12完整關閉。

承上，當駕駛者擬啟動該交通工具時，駕駛者經操作而令該點火控制單元201重新對該發電機10發送該點火訊號21，該控制單元123偵測到發送至該發電機10的該點火訊號21，該控制單元123由該第一狀態轉換至該第二狀態，該控制單元123重啟該常備電力供應單元121，使該常備電力供應單元121分別向該工作電力供應單元122該負載200提供該常備電力125。同一時間，該控制單元123向該負載200提供一負載啟動訊號128，接著，該負載200可根據該常備電力125啟動部分功能，而向該工作電力供應單元122發送該啟閉訊號22，要求該工作電力供應單元122啟動並提供該工作電力124。一實施例中，該控制單元123具有一偵測到發送至該發電機10的該點火訊號21時即開始倒數的緩衝開機時間資料。更具體說明，當該控制單元123重新偵測到該點火訊號21時，該控制單元123並非立即重新啟動該常備電力供應單元121，而先基於該緩衝開機時間資料倒數計時，以待該發電機10穩定，才令該常備電力供應單元121啟動。

承上，並請參閱圖2，考量現今較小型船舶的啟動，普遍是直接觸發該發電機10進行啟動，故一實施例中，該控制單元123具有一忽略該點火訊號21的偵測而啟動該常備電力供應單元121令該常備電力供應單元121向該負載200供應電力使該負載200向該工作電力供應單元122發送該啟閉訊號22的第三狀態。又，該電力系統100具有一與該控制單元123連接並受控而決定該控制單元123以該第二狀態或該第三狀態啟動該常備電力供應單元的第一開關14。該第一開關14可受駕駛者的直接操作，而令該控制單元123進入相應的狀態中，當該第一開關14受控制而令該控制單元123進入該第三狀態時，只要該發電機10一經啟動，該常備電力供應單元121即可接獲電力重新啟動。

復請參閱圖2，一實施例中，該電力系統100具有一連接該控制單元123並根據該控制單元123所發出一控制訊號126決定是否斷開該常備電力供應單元121與該發電機10及該儲電元件11連接的第二開關15。更具體說明，該控制訊號126將根據該控制單元123於該第一狀態或該第二狀態而有不同，該控制單元123於該第一狀態時，該控制訊號126將令該第二開關15進入開路的狀態，令該常備電力供應單元121無法取得任何電力而關閉，達到完整關閉該電源供應器12的目的。另一方面，該控制單元123於該第二狀態時，該控制訊號126將令該第二開關15進入導通的狀態，使該常備電力供應單元121可自該發電機10與該儲電元件11的其中之一取得電力而啟動。

以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅爲本發明的一較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作的均等變化與修飾，皆應仍屬本發明的專利涵蓋範圍內。

100‧‧‧電力系統

10‧‧‧發電機

11‧‧‧儲電元件

12‧‧‧電源供應器

121‧‧‧常備電力供應單元

122‧‧‧工作電力供應單元

123‧‧‧控制單元

124‧‧‧工作電力

125‧‧‧常備電力

126‧‧‧控制訊號

127‧‧‧負載關閉訊號

128‧‧‧負載啟動訊號

14‧‧‧第一開關

15‧‧‧第二開關

21‧‧‧點火訊號

22‧‧‧啟閉訊號

200‧‧‧負載

201‧‧‧點火控制單元

圖1，本發明一實施例之單元組成示意圖。 圖2，本發明另一實施例之單元組成示意圖。

Claims (11)

1. 一種用於交通工具的電力系統，該電力系統對設置於該交通工具上的一負載提供電力，其包含： 一發電機，受一點火訊號啟動而產生電力； 一儲電元件；以及 一電源供應器，連接該發電機、該儲電元件及該負載，並自該發電機及該儲電元件的其中之一者取得電力，該電源供應器包含一常備電力供應單元、一工作電力供應單元及一控制單元，該控制單元與該發電機連接，該控制單元具有一未偵測到發送至該發電機的該點火訊號時令該常備電力供應單元及該工作電力供應單元均停止工作的第一狀態，以及一偵測到發送至該發電機的該點火訊號時啟動該常備電力供應單元而令該常備電力供應單元向該負載供應電力使該負載向該工作電力供應單元發送一啟閉訊號的第二狀態。
2. 如請求項1所述用於交通工具的電力系統，其中該控制單元於該第一狀態轉換至該第二狀態時向該負載發出一負載啟動訊號，該控制單元於該第二狀態轉換至該第一狀態時向該負載發出一負載關閉訊號。
3. 如請求項1所述用於交通工具的電力系統，其中該控制單元具有一偵測到發送至該發電機的該點火訊號時即開始倒數的緩衝開機時間資料。
4. 如請求項1或2或3所述用於交通工具的電力系統，其中該控制單元具有一忽略該點火訊號的偵測而啟動該常備電力供應單元而令該常備電力供應單元向該負載供應電力使該負載向該工作電力供應單元發送一啟閉訊號的第三狀態，該電力系統具有一與該控制單元連接並受控而決定該控制單元以該第二狀態或該第三狀態啟動該常備電力供應單元的第一開關。
5. 如請求項4所述用於交通工具的電力系統，其中該電力系統具有一連接該控制單元並根據該控制單元所發出一控制訊號決定是否斷開該常備電力供應單元與該發電機及該儲電元件連接的第二開關。
6. 如請求項1或2或3所述用於交通工具的電力系統，其中該控制單元具有一未偵測到發送至該發電機的該點火訊號時即開始倒數的緩衝關機時間資料。
7. 如請求項6所述用於交通工具的電力系統，其中該控制單元具有一忽略該點火訊號的偵測而啟動該常備電力供應單元而令該常備電力供應單元向該負載供應電力使該負載向該工作電力供應單元發送一啟閉訊號的第三狀態，該電力系統具有一與該控制單元連接並受控而決定該控制單元以該第二狀態或該第三狀態啟動該常備電力供應單元的第一開關。
8. 如請求項7所述用於交通工具的電力系統，其中該電力系統具有一連接該控制單元並根據該控制單元所發出一控制訊號決定是否斷開該常備電力供應單元與該發電機及該儲電元件連接的第二開關。
9. 如請求項1或2或3所述用於交通工具的電力系統，其中該交通工具為一汽車或一船舶。
10. 如請求項5所述用於交通工具的電力系統，其中該交通工具為一汽車或一船舶。
11. 如請求項8所述用於交通工具的電力系統，其中該交通工具為一汽車或一船舶。