TWI667155B - Electric vehicle power supply system - Google Patents

Abstract

一種電動車輛的供電系統，其供電系統包括：一動力單元，該動力單元驅動該電動車輛的車輪；一控制器，用以控制該動力單元；複數個電力儲存器，該些電力儲存器的至少其中之一用以供應該動力單元所需的電力；以及一電源轉換單元，電性連接該些電力儲存器，當該些電力儲存器其中之一的電力容量，低於一預設的電力容量設定值時，該些電力儲存器經由通訊比較電力容量後，自動轉換至其中之一電力容量高於現行使用電力容量的該電力儲存器進行接續供應該動力單元所需的電力，以提升該電動車輛的續航力。

Description

電動車輛的供電系統

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。

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。

再則，如台灣專利號M435385中揭示使用具兩種充電方式的電動車，然而卻採用人工手動判別方式來做固定式電池與抽取式電池之間的切換，容易產生無法有效率做電力分配來驅動電動車，造成降低消費者購買電動車的意願。

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。

因此，本發明之目的，即在提供一種電動車輛的供電系統，且具有自動執行電力分配，因而提升電動車輛的續航力。

為解決上述問題，本發明申請專利範圍第1項的電動車輛供電系統，包括：一動力單元，該動力單元驅動該電動車輛的車輪；一控制器，用以控制該動力單元；複數個電力儲存器，該些電力儲存器的至少其中之一用以供應該動力單元所需的電力；以及一電源轉換單元，電性連接該些電力儲存 器，當該些電力儲存器其中之一的電力容量，低於一預設的電力容量設定值時，該些電力儲存器經由通訊比較電力容量後，自動轉換至其中之一電力容量高於現行使用電力容量的該電力儲存器進行接續供應該動力單元所需的電力，以提升該電動車輛的續航力；其中進行轉換供電前，該控制器限制該動力單元的最大輸出功率，令該車輛的車速降低至達一預定的車速設定值，自動轉換至其中之一電力容量高於現行使用電力容量的該電力儲存器，並接續供應該動力單元所需的電力，轉換供電完成後，該控制器逐漸解除限制該動力單元的最大輸出功率。

本發明申請專利範圍第9項的電動車輛供電系統，包括：一動力單元，該動力單元驅動該電動車輛的車輪；一控制器，用以控制該動力單元；複數個電力儲存器，該些電力儲存器的至少其中之一用以供應該動力單元所需的電力；以及一電源轉換單元，電性連接該些電力儲存器，其中，該些電力儲存器其中之一的溫度，升溫至達一預設的溫度設定值時，該些電力儲存器經由通訊比較溫度後，自動轉換至其中之一遠低於預設溫度的該電力儲存器進行供應該動力單元所需的電力，以提升該電動車輛的續航力；其中進行轉換供電前，該控制器限制該動力單元的最大輸出功率，令該電動車輛的車速降低至達一預定的車速設定值，自動轉換至其中之一遠低於預設溫度的該電力儲存器，並接續供應該動力單元所需的電力，轉換供電完成後，該控制器逐漸解除限制該動力單元的最大輸出 功率。

本發明申請專利範圍第12項的電動車輛供電系統，包括：一動力單元，該動力單元驅動該電動車輛的車輪；一控制器，用以控制該動力單元；複數個電力儲存器，用以供應該動力單元所需之電力；以及一電源轉換單元，電性連接該些電力儲存器，其中，該些電力儲存器經由通訊比較電壓後，由該些電力儲存器其中之一最高電壓的電力儲存器進行供電，並由最高電壓的該電力儲存器對該些電力儲存器其中之一低電壓的該電力儲存器進行充電，直至該些電力儲存器全部到達同電壓時，該些電力儲存器全部供電於該動力單元，以達到該動力單元最大功率的輸出。

本發明申請專利範圍第16項的電動車輛供電系統，包括：一動力單元，該動力單元驅動該電動車輛的車輪；一控制器，用以控制該動力單元；一常備電力儲存器，用以供應該動力單元所需的電力；至少兩個抽取式電力儲存器，與該常備電力儲存器電性連接，用以供應該動力單元所需的電力，並可攜離該電動車輛；以及一電源轉換單元，電性連接該常備電力儲存器與該些抽取式電力儲存器；其中，該些抽取式電力儲存器其中之一供電於該動力單元，並對該常備電力儲存器進行充電；且該些抽取式電力儲存器其中之一的電力容量，降低至達一預設的電力容量設定值時，該些抽取式電力儲存器與該常備電力儲存器經由通訊比較電力容量後，自動轉換至其中之 一的該抽取式電力儲存器或由該常備電力儲存器進行接續供應該動力單元所需的電力，以提升該電動車輛的續航力。

本發明申請專利範圍第20項的電動車輛供電系統，包括：一動力單元，該動力單元驅動該電動車輛的車輪；一控制器，用以控制該動力單元；一常備電力儲存器，用以供應該動力單元所需的電力；至少兩個抽取式電力儲存器，與該常備電力儲存器電性連接，用以供應該動力單元所需的電力，並可攜離該電動車輛；以及一電源轉換單元，電性連接該常備電力儲存器與該些抽取式電力儲存器；其中，該些抽取式電力儲存器其中之一供電於該動力單元，並對該常備電力儲存器進行充電；且該些抽取式電力儲存器其中之一的溫度，升溫至達一預設的溫度設定值時，該些抽取式電力儲存器與該常備電力儲存器經由通訊比較溫度後，自動轉換至其中之一遠低於預設溫度的該抽取式電力儲存器或該常備電力儲存器進行接續供應該動力單元所需的電力，以提升該電動車輛的續航力。

本發明申請專利範圍第24項的電動車輛供電系統，包括：一動力單元，該動力單元驅動該電動車輛的車輪；一控制器，用以控制該動力單元；一常備電力儲存器，用以供應該動力單元所需的電力；至少兩個抽取式電力儲存器，與該常備電力儲存器電性連接，用以供應該動力單元所需的電力，並可攜離該電動車輛；以及一電源轉換單元，電性連接該常備電力儲存器與該些抽取式電力儲存器；其中，該些抽取式電力 儲存器與該常備電力儲存器經由通訊比較電壓後，由該些抽取式電力儲存器與該常備電力儲存器其中之一最高電壓的電力儲存器進行供電，並向較低電壓的該抽取式電力儲存器或該常備電力儲存器進行充電，直至該些抽取式電力儲存器與該常備電力儲存器全部到達同電壓時，該些抽取式電力儲存器與該常備電力儲存器全部供電於該動力單元，以達到該動力單元最大功率的輸出。

本發明申請專利範圍第1、9、16、20項之功效在於：供電系統藉由電源轉換單元的功效，並結合通訊功能，自動執行電力分配，因而提升電動車輛的續航力，本發明申請專利範圍第12、24項，能在提升續航力之下，進一步達到提供高動力的供電系統之功效。

1‧‧‧電動車輛的供電系統

2‧‧‧電動車輛的供電系統

3‧‧‧電動車輛的供電系統

10‧‧‧電動車輛

100‧‧‧動力單元

200‧‧‧控制器

300‧‧‧電力儲存器

310‧‧‧常備電力儲存器

311‧‧‧保護電路

314‧‧‧第一開關單元

314a‧‧‧單向電力元件

314b‧‧‧電力開關元件

312‧‧‧第二開關單元

312a‧‧‧單向電力元件

312b‧‧‧電力開關元件

320‧‧‧抽取式電力儲存器

321‧‧‧保護電路

324‧‧‧第一開關單元

324a‧‧‧單向電力元件

324b‧‧‧電力開關元件

322‧‧‧第二開關單元

322a‧‧‧單向電力元件

322b‧‧‧電力開關元件

340‧‧‧電力盒體

350‧‧‧通訊線

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

第1a圖：本發明之第一實施例之通訊比較電力容量的電路方塊示意圖；第1b圖：本發明之第二實施例之通訊比較溫度的電路方塊示意圖；第1c圖：本發明之第三實施例之通訊比較電壓的電路方塊示意圖；第2a圖：本發明之一實施例之電路圖； 第2b圖：本發明之另一實施例之電路圖；第2c圖：本發明之又一實施例之電路圖；第2d圖：本發明之再一實施例之電路圖；第2e圖：本發明之又二實施例之電路圖；第2f圖：本發明之一實施例之電壓與電流輸出畫面示意圖；第3圖：本發明之一實施例之電動車示意圖；第4a圖：本發明之一實施例之電動車的腳踏板示意圖；第4b圖：本發明之一實施例之電動車的抽取式電力儲存器示意圖；以及第5圖：本發明之一實施例之電動車的電力儲存器設置示意圖。

圖1a為本發明之第一實施例之通訊比較電力容量的電路方塊示意圖及圖3為本發明之一實施例之電動車示意圖及圖5為本發明之一實施例之電動車的電力儲存器設置示意圖。請參閱圖1a，第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：一動力單元100，該動力單元100驅動該電動車輛的車輪；一控制器200，用以控制該動力單元100；複數個電力儲存器300，該些電力儲存器300的至少其中之一用以供應該動力單元100所需的電力；以及一電源轉換單元400，電性連接該些電力儲存器300，當該些電力儲存器300其中之一的電力容量，低於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20)時，該些電力儲存器300經由通訊(舉例；通訊線350)比較電力容量後，自動轉換至其中之一電力容量高於現行使用電力容量的該電力儲存器進行接續供應該動力單元100所需的電力，以提升該電動車輛的續航力；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。

其中進行轉換供電前，該控制器200限制該動力單元100的最大輸出功率，令該車輛的車速降低至達一預定的車速設定值(舉例：20km/hr)，自動轉換至其中之一電力容量高於現行使用電力容量的該電力儲存器，並接續供應該動力單元100所需的電力，轉換供電完成後，該控制器200逐漸解除限制該動力單元100的最大輸出功率；而可避免因電壓差，而發生動力單元100產生爆衝的情況。

其中該電力儲存器300為電池；該動力單元100為馬達，該馬達為一輪轂馬達直接驅動該電動車輛的車輪，馬達可經由齒輪、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；該控制器200為馬達控制器；該電源轉換單元400為充電器；該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)。

圖1b為本發明之第二實施例之通訊比較溫度的電路方塊示意圖。請參閱圖1b，一種電動車輛的供電系統2， 該電動車輛的供電系統2大體上類似於第一實施例之電動車輛的供電系統1，相同元件標示相同的標號。第一實施例與第二實施例之差異在於：該電源轉換單元400，電性連接該些電力儲存器300，其中，該些電力儲存器300其中之一的溫度，升溫至達一預設的溫度設定值(舉例；65℃)時，該些電力儲存器300經由通訊(舉例：通訊線350)而比較溫度後，自動執行轉換至其中之一遠低於預設溫度的該電力儲存器進行供應該動力單元100所需的電力，以提升該電動車輛的續航力。

請再參閱圖1b，其中進行轉換供電前，該控制器200限制該動力單元100的最大輸出功率，令該電動車輛的車速降低至達一預定的車速設定值(舉例：20km/hr)，自動轉換至其中之一遠低於預設溫度的該電力儲存器，並接續供應該動力單元100所需的電力，轉換供電完成後，該控制器200逐漸解除限制該動力單元100的最大輸出功率；可達到避免動力單元100產生爆衝的情況。

圖1c為本發明之第三實施例之通訊比較電壓的電路方塊示意圖。請參閱圖1c，一種電動車輛的供電系統3，該電動車輛的供電系統3大體上類似於第一實施例之電動車輛的供電系統1，相同元件標示相同的標號。第一實施例與第三實施例之差異在於：複數個電力儲存器300，用以供應該動力單元100所需之電力；該電源轉換單元400，電性連接該些電力儲存器300，其中，該些電力儲存器300經由通訊(舉例： 通訊線350)而比較電壓後，由該些電力儲存器其中之一最高電壓的電力儲存器進行供電，並由最高電壓的該電力儲存器對該些電力儲存器其中之一低電壓的該電力儲存器進行充電，直至該些電力儲存器全部到達同電壓時，該些電力儲存器300全部供電於該動力單元100，以達到該動力單元100最大功率的輸出。

請再參閱圖1c，該電動車輛的供電系統3更包括一動力模式轉換開關(圖式未標示)，當作動該動力模式轉換開關至一高動力模式，該些電力儲存器300全部到達同電壓時，該些電力儲存器300全部供電於該動力單元100，以達到該動力單元100最大功率的輸出(舉例：大功率的輸出，便於電動車輛爬坡)。

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320，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320(不另繪製圖式)。

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320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320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320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320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320設置於置物箱700的下方，二個抽取式電力儲存器320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320設置於置物箱700內(打開坐墊，直接抽取更換)。

以下根據圖1a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，用以供應該動力單元100所需的電力；至少兩個抽取式電力儲存器320，與該常備電力儲存器310電性連接，用以供應該動力單元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320；其中，該些抽取式電力儲存器320其中之一供電於該動力單元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320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 20)時，該些抽取式電力儲存器320與該常備電力儲存器310經由通訊(舉例：通訊線350)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320或由該常備電力儲存器310進行接續供應該動力單元100所需的電力，以提升該電動車輛的續航力。

以下根據圖1b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，用以供應該動力單元100所需的電力；至少兩個抽取式電力儲存器320，與該常備電力儲存器310電性連接，用以供應該動力單元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320；其中，該些抽取式電力儲存器320其中之一供電於該動力單元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320其中之一的溫度，升溫至達一預設的溫度設定值(舉例：65℃)時，該些抽取式電力儲存器320與該常備電力儲存器310經由通訊(舉例：通訊線350)而比較溫度後，自動執行轉換至其中之一遠低於預設溫度的該抽取式電力儲存器320或該常備電力儲存器310進行供應該動力單元100所需的電力，以提升該電動車輛的續航力。

以下根據圖1c進一步說明：複數個電力儲存器300包括：有一常備電力儲存器310，用以供應該動力單元100所需的電力；至少兩個抽取式電力儲存器320，與該常備電力 儲存器310電性連接，用以供應該動力單元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320；其中，該些抽取式電力儲存器320與該常備電力儲存器310經由通訊(舉例：通訊線350)比較電壓後，由該些抽取式電力儲存器320與該常備電力儲存器310其中之一最高電壓的電力儲存器進行供電，並向較低電壓的該抽取式電力儲存器320與該常備電力儲存器310進行充電，直至該些抽取式電力儲存器320與該常備電力儲存器310全部到達同電壓時，該些抽取式電力儲存器320與該常備電力儲存器310全部供電於該動力單元100，以達到該動力單元100最大功率的輸出。

請再參閱圖1a、圖1b、圖1c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、圖1b、圖1c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320，該電力盒體340收納有該抽取式電力儲存器320。

請再參閱圖1a、圖1b、圖1c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。

圖4a為本發明之一實施例之電動車的腳踏板示意圖及圖4b為本發明之一實施例之電動車的抽取式電力儲存器示意圖。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320，其中該腳踏板800與該電力盒體340組設在一起。

圖2a為本發明之一實施例之電路圖及圖2b為本發明之另一實施例之電路圖及圖2c為本發明之又一實施例之電路圖及圖2d為本發明之再一實施例之電路圖及圖2e為本發明之又二實施例之電路圖及圖2f為本發明之一實施例之電壓與電流輸出畫面示意圖。請參閱圖2a，其中每一該電力儲存器310、320設有一保護電路311、321，該保護電路311、321至少包括一第一開關單元314、324及一第二開關單元312、322；其中該第一開關單元314、324及該第二開關單元312、 322包括至少一電力開關元件(舉例：繼電器、電晶體)314b、312b、324b、322b及至少一單向電力元件(舉例：二極體元件)314a、312a、324a、322a(舉例：該單向電力元件的電力導通因素取決於在輸出電壓誰比較高，就是誰的單向電力元件導通)；其中另一實施例中該第二開關單元312、322也可只包括至少一電力開關元件312b、322b，不需要單向電力元件312a、322a。

請參閱圖2a至圖2f，本發明為了提升電動車續航力長，利用以下步驟流程來說明如何有效分配電力，其中，包括以下步驟：初始狀態為低電力容量的常備電力儲存器310供電給予動力單元100。

步驟一：分別關閉低電力容量的常備電力儲存器310及高電力容量的抽取式電力儲存器320中的第一開關單元314、324，以避免上述的常備電力儲存器310及抽取式電力儲存器320中的電力互灌。

步驟二：開啟高電力容量的抽取式電力儲存器320中的第二開關單元322，轉由高電力容量的抽取式電力儲存器320供電給予動力單元100。

步驟三：關閉低電力容量的常備電力儲存器310中的第二開關單元312。

步驟四：開啟高電力容量的抽取式電力儲存器 320中的第一開關單元324，全由高電力容量的抽取式電力儲存器320供電給予動力單元100。

綜上所述步驟，當本發明供電系統自動執行轉換至其他電力容量高於現行電力儲存器的該抽取式電力儲存器320進行供應該動力單元100所需的電力時，係將該些電力儲存器其中之一高於現行使用的電力儲存器的電力容量的該抽取式電力儲存器320的第二開關單元322電性導通，並斷開現行使用的電力儲存器的電力容量的該常備電力儲存器310的第一開關單元314與第二開關單元312，最後電性導通高於現行使用的電力儲存器的電力容量的該抽取式電力儲存器320的第一開關單元324，進行供應該動力單元100所需的電力；可達到避免不同電池電壓不會產生互灌與避免供電系統斷電之功效。

請參閱圖1a及圖1b，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320輕量化方便提取的優點。

其中電池組之間的切換順序為，未供電的電池先開啟第二開關單元->已供電的電池關閉第一開關單元->已供電的電池關閉第二開關單元->未供電的電池開啟第一開關單元，如此開關切換時序則不會有電力互灌的問題，也不會使系統產生瞬間斷電。

請參閱圖1c，先由最高電壓的電力儲存器出電，供電給控制器用，同時透過電源轉換單元400對全部其他電壓較低的電力儲存器充電，原先最高電壓的電力儲存器電壓會慢慢降低，其他電壓較低的電力儲存器會慢慢升高，當有其他電力儲存器達到與最高電壓的電力儲存器相同時，則開啟電力儲存器的第一開關單元與第二開關單元，直至所有電力儲存器同時出電，此時系統能夠有最大功率輸出，而提供電力儲存器的供電時機切換，是利用通訊方式(舉例：CAN或RS485)來確認 彼此電壓水平，與開關切換的時序。

由上述可知，本發明所揭露之供電系統藉由電源轉換單元的功效，並結合通訊功能，自動執行電力分配，因而提升電動車輛的續航力，並能在提升續航力之下，更進一步提供高動力的供電系統。

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。

Claims (27)

1. 一種電動車輛的供電系統，包括：一動力單元，該動力單元驅動該電動車輛的車輪；一控制器，用以控制該動力單元；複數個電力儲存器，該些電力儲存器的至少其中之一用以供應該動力單元所需的電力；以及一電源轉換單元，電性連接該些電力儲存器，當該些電力儲存器其中之一的電力容量，低於一預設的電力容量設定值時，該些電力儲存器經由通訊比較電力容量後，自動轉換至其中之一電力容量高於現行使用電力容量的該電力儲存器進行接續供應該動力單元所需的電力，以提升該電動車輛的續航力；其中進行轉換供電前，該控制器限制該動力單元的最大輸出功率，令該車輛的車速降低至達一預定的車速設定值，自動轉換至其中之一電力容量高於現行使用電力容量的該電力儲存器，並接續供應該動力單元所需的電力，轉換供電完成後，該控制器逐漸解除限制該動力單元的最大輸出功率。
2. 根據專利申請範圍第1項所述之電動車輛的供電系統，其中每一該電力儲存器設有一保護電路，該保護電路至少包括一第一開關單元及一第二開關單元，當自動執行轉換至其他電力容量高於現行電力儲存器的該電力儲存器進行供 應該動力單元所需的電力時，係將該些電力儲存器其中之一高於現行使用的電力儲存器的電力容量的該電力儲存器的第二開關單元電性導通，並斷開現行使用的電力儲存器的電力容量的該電力儲存器的第一開關單元與第二開關單元，最後電性導通高於現行使用的電力儲存器的電力容量的該電力儲存器的第一開關單元，進行供應該動力單元所需的電力。
3. 根據專利申請範圍第2項所述之電動車輛的供電系統，其中該第一開關單元包括至少一電力開關元件及至少一單向電力元件，該第二開關單元包括至少一電力開關元件。
4. 根據專利申請範圍第1項所述之電動車輛的供電系統，其中該些電力儲存器包括至少一常備電力儲存器及至少一抽取式電力儲存器。
5. 根據專利申請範圍第1項所述之電動車輛的供電系統，其中該電力儲存器為電池；該動力單元為馬達；該控制器為馬達控制器；該電源轉換單元為充電器；該通訊方式為控制器區域網路方式或差動傳輸方式。
6. 根據專利申請範圍第1項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、儀表。
7. 根據專利申請範圍第1項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。
8. 根據專利申請範圍第4項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。
9. 一種電動車輛的供電系統，包括：一動力單元，該動力單元驅動該電動車輛的車輪；一控制器，用以控制該動力單元；複數個電力儲存器，該些電力儲存器的至少其中之一用以供應該動力單元所需的電力；以及一電源轉換單元，電性連接該些電力儲存器，其中，該些電力儲存器其中之一的溫度，升溫至達一預設的溫度設定值時，該些電力儲存器經由通訊比較溫度後，自動轉換至其中之一遠低於預設溫度的該電力儲存器進行供應該動力單元所需的電力，以提升該電動車輛的續航力；其中進行轉換供電前，該控制器限制該動力單元的最大輸出功 率，令該電動車輛的車速降低至達一預定的車速設定值，自動轉換至其中之一遠低於預設溫度的該電力儲存器，並接續供應該動力單元所需的電力，轉換供電完成後，該控制器逐漸解除限制該動力單元的最大輸出功率。
10. 根據專利申請範圍第9項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，該些電力儲存器包括至少一常備電力儲存器及至少一抽取式電力儲存器，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。
11. 根據專利申請範圍第9項所述之電動車輛的供電系統，其中該電力儲存器為電池；該動力單元為馬達；該控制器為馬達控制器；該電源轉換單元為充電器；該通訊方式為控制器區域網路方式或差動傳輸方式。
12. 一種電動車輛的供電系統，包括：一動力單元，該動力單元驅動該電動車輛的車輪；一控制器，用以控制該動力單元；複數個電力儲存器，用以供應該動力單元所需之電力；以及一電源轉換單元，電性連接該些電力儲存器，其中， 該些電力儲存器經由通訊比較電壓後，由該些電力儲存器其中之一最高電壓的電力儲存器進行供電，並由最高電壓的該電力儲存器對該些電力儲存器其中之一低電壓的該電力儲存器進行充電，直至該些電力儲存器全部到達同電壓時，該些電力儲存器全部供電於該動力單元，以達到該動力單元最大功率的輸出。
13. 根據專利申請範圍第12項所述之電動車輛的供電系統，更包括一動力模式轉換開關，當作動該動力模式轉換開關至一高動力模式，該些電力儲存器全部到達同電壓時，該些電力儲存器全部供電於該動力單元，以達到該動力單元最大功率的輸出。
14. 根據專利申請範圍第12項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，該些電力儲存器包括至少一常備電力儲存器及至少一抽取式電力儲存器，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。
15. 根據專利申請範圍第12項所述之電動車輛的供電系統，其中該電力儲存器為電池；該動力單元為馬達；該控制器為馬達控制器；該電源轉換單元為充電器；該通訊方式為 控制器區域網路方式或差動傳輸方式。
16. 一種電動車輛的供電系統，包括：一動力單元，該動力單元驅動該電動車輛的車輪；一控制器，用以控制該動力單元；一常備電力儲存器，用以供應該動力單元所需的電力；至少兩個抽取式電力儲存器，與該常備電力儲存器電性連接，用以供應該動力單元所需的電力，並可攜離該電動車輛；以及一電源轉換單元，電性連接該常備電力儲存器與該些抽取式電力儲存器；其中，該些抽取式電力儲存器其中之一供電於該動力單元，並對該常備電力儲存器進行充電；且該些抽取式電力儲存器其中之一的電力容量，降低至達一預設的電力容量設定值時，該些抽取式電力儲存器與該常備電力儲存器經由通訊比較電力容量後，自動轉換至其中之一的該抽取式電力儲存器或由該常備電力儲存器進行接續供應該動力單元所需的電力，以提升該電動車輛的續航力。
17. 根據專利申請範圍第16項所述之電動車輛的供電系統，其中進行轉換供電前，該控制器限制該動力單元的最大輸出功率，令該電動車輛的車速降低至達一預定的車速設定值，自動轉換至其中之一高電力容量的該抽取式電力儲存器或該常備電力儲存器，並接續供應該動力單元所需的電 力，轉換供電完成後，該控制器逐漸解除限制該動力單元的最大輸出功率。
18. 根據專利申請範圍第16項所述之電動車輛的供電系統，其中該電力儲存器為電池；該動力單元為馬達；該控制器為馬達控制器；該電源轉換單元為充電器；該通訊方式為控制器區域網路方式或差動傳輸方式。
19. 根據專利申請範圍第16項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。
20. 一種電動車輛的供電系統，包括：一動力單元，該動力單元驅動該電動車輛的車輪；一控制器，用以控制該動力單元；一常備電力儲存器，用以供應該動力單元所需的電力；至少兩個抽取式電力儲存器，與該常備電力儲存器電性連接，用以供應該動力單元所需的電力，並可攜離該電動車輛；以及一電源轉換單元，電性連接該常備電力儲存器與該些抽取式電力儲存器；其中，該些抽取式電力儲存器其中之 一供電於該動力單元，並對該常備電力儲存器進行充電；且該些抽取式電力儲存器其中之一的溫度，升溫至達一預設的溫度設定值時，該些抽取式電力儲存器與該常備電力儲存器經由通訊比較溫度後，自動轉換至其中之一遠低於預設溫度的該抽取式電力儲存器或該常備電力儲存器進行接續供應該動力單元所需的電力，以提升該電動車輛的續航力。
21. 根據專利申請範圍第20項所述之電動車輛的供電系統，其中進行轉換供電前，該控制器限制該動力單元的最大輸出功率，令該電動車輛的車速降低至達一預定的車速設定值，自動轉換至其中之一遠低於預設溫度的該抽取式電力儲存器或該常備電力儲存器，並接續供應該動力單元所需的電力，轉換供電完成後，該控制器逐漸解除限制該動力單元的最大輸出功率。
22. 根據專利申請範圍第20項所述之電動車輛的供電系統，其中該電力儲存器為電池；該動力單元為馬達；該控制器為馬達控制器；該電源轉換單元為充電器；該通訊方式為控制器區域網路方式或差動傳輸方式。
23. 根據專利申請範圍第20項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。
24. 一種電動車輛的供電系統，包括：一動力單元，該動力單元驅動該電動車輛的車輪；一控制器，用以控制該動力單元；一常備電力儲存器，用以供應該動力單元所需的電力；至少兩個抽取式電力儲存器，與該常備電力儲存器電性連接，用以供應該動力單元所需的電力，並可攜離該電動車輛；以及一電源轉換單元，電性連接該常備電力儲存器與該些抽取式電力儲存器；其中，該些抽取式電力儲存器與該常備電力儲存器經由通訊比較電壓後，由該些抽取式電力儲存器與該常備電力儲存器其中之一最高電壓的電力儲存器進行供電，並向較低電壓的該抽取式電力儲存器或該常備電力儲存器進行充電，直至該些抽取式電力儲存器與該常備電力儲存器全部到達同電壓時，該些抽取式電力儲存器與該常備電力儲存器全部供電於該動力單元，以達到該動力單元最大功率的輸出。
25. 根據專利申請範圍第24項所述之電動車輛的供電系統， 更包括一動力模式轉換開關，當作動該動力模式轉換開關至一高動力模式，該些抽取式電力儲存器與該常備電力儲存器全部到達同電壓時，該些抽取式電力儲存器與該常備電力儲存器全部供電於該動力單元，以達到該動力單元最大功率的輸出。
26. 根據專利申請範圍第24項所述之電動車輛的供電系統，其中該電力儲存器為電池；該動力單元為馬達；該控制器為馬達控制器；該電源轉換單元為充電器；該通訊方式為控制器區域網路方式或差動傳輸方式。
27. 根據專利申請範圍第24項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。