TWI693170B - 電動車之充電裝置 - Google Patents

Abstract

本發明為有關一種電動車之充電裝置，主要結構包括一車體，車體上設有至少一主動輪及至少一從動輪，從動輪連接有一發電組件，車體內還設有一電力帶動件、一第一儲電裝置、一第二儲電裝置、及一電源控制元件，電力帶動件會帶動主動輪轉動，而第一儲電裝置可供給電力帶動件電源，第二儲電裝置包含有複數逆向保護電路基板、複數過載保護電路基板、及一蓄電裝置，藉此接收發電組件給予之電源，並將電源傳遞至電力帶動件及第二儲電裝置中，而電源控制元件則會控制第一儲電裝置及第二儲電裝置之啟閉，藉由上述之作動，即可達到延長電源使用時間以具有提升使用效率的優勢。

Description

電動車之充電裝置

本發明為提供一種電動車之充電裝置之技術領域，尤指一種延長使用時間以提升電源使用效率的電動車之充電裝置。

按，純電動車，又稱電瓶車、電池電動車，是指用事前已充滿電的蓄電池(大容量電瓶)供電給電動機，由電動機推動的車輛，而電池的電量由外部電源補充，媒體常簡稱作電動車，故常與其他以電力推動的車輛(如無軌電車)混淆。

由於不會在路面上排放廢氣，因此不會污染路面的空氣，這優點是電動車受到各國都市當局所推薦的主要原因。且因為馬達在低速時再加速能力十分傑出，已經有部分走走停停頻繁的工作車輛(巴士、垃圾車高扭力需求的車輛等)換成電動馬達提高效率。不同於一般汽車，停車還需要怠速以免引擎熄火，純電動車在停下來時電機靜止，完全不消耗能量，同時就能有效抑制車輛擁堵及能源的浪費。

但由於電動車需要使用蓄電池進行供電，因此使用時的效率及使用時間與蓄電池的供電能力息息相關，倘若蓄電池的儲電量不夠導致需頻繁充電的話，會對使用者造成相當的困擾。

是以，要如何解決上述習用之問題與缺失，即為本發明之發明人與從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

故，本發明之發明人有鑑於上述缺失，乃蒐集相關資料，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，經由不斷試作及修改，始設計出此種電源應用上更有效率以延長使用時間及效率的電動車之充電裝置的發明專利者。

本發明之主要目的在於：通過從動輪配合發電組件將電源導入第二儲電裝置中，藉此延長電源的使用時間及使用效率。

為達成上述目的，本發明之主要結構包括：一車體、至少一樞設於車體上的主動輪、至少一樞設於車體上的從動輪、至少一設於從動輪側處並連接從動輪之發電組件、一設於車體內並連接主動輪之電力帶動件、一設於車體內並與該電力帶動件電性連接之第一儲電裝置、一設於車體內並與第一儲電裝置、電力帶動件、及發電組件電性連接之第二儲電裝置、及一設於車體內並資訊連接第一儲電裝置及第二儲電裝置之電源控制元件，其中，第二儲電裝置包含有複數逆向保護電路基板、複數分別與逆向保護電路基板電性連接的過載保護電路基板、及一電性連接過載保護電路基板的蓄電裝置，而蓄電裝置內具有複數個相互串聯之電容。

藉由上述之結構，使用者可啟動電力帶動件，當電力帶動件由停止轉為啟動狀態時，電源控制元件會操控第一儲電裝置供給電力帶動件電源，使電力帶動件經由電源開始運轉，以帶動主動輪轉動，即可通過主動輪的轉動效果帶動車體移動。

當車體移動時，從動輪也會跟著轉動，藉此經由從動輪的轉動效果使發電組件進行發電的動作，並將電源導入第二儲電裝置中進行充電動作，當電流進入第二儲電裝置進行充電動作時，會先經過逆向保護電路基板，藉其控制電流流向避免輸入端及輸出端產生逆向電流，接著電流乃流向過載保護電路基板，藉其穩定電流防止過載，如此即可以大電流對蓄電裝置進行充電，而達成快速充電之目的，亦可同時讓蓄電裝置進行放電，且由於過載保護電路基板及蓄電裝置具有降低電流輸出速度之功效，藉以實現慢速放電、延長蓄電裝置之使用時效的目的，即可使第二儲電裝置具有充電快放電慢的特性。

如此即可快速的將第二儲電裝置內充滿電源，當發電組件補充電源至第二儲電裝置後，電源控制元件會控制改由第二儲電裝置給予電力帶動件電源，使 電力帶動件持續運轉，而倘若第二儲電裝置供給電力帶動件運轉時尚有多餘電力的話，還可將多餘電力補充入第一儲電裝置中，藉此來延長電動車的使用時間，使電源運用上更有效率。

藉由上述技術，可針對習用的電動車蓄電池容易電量不夠導致使用時間過短的問題點加以突破，達到上述優點之實用進步性。

1‧‧‧車體

11‧‧‧主動輪

12‧‧‧從動輪

13‧‧‧帶動控制件

2‧‧‧發電組件

21‧‧‧磁性元件

22‧‧‧線圈

3‧‧‧電力帶動件

4‧‧‧第一儲電裝置

5‧‧‧第二儲電裝置

51‧‧‧逆向保護電路基板

52‧‧‧過載保護電路基板

53‧‧‧蓄電裝置

531‧‧‧電容

6‧‧‧電源控制元件

第一圖 係為本發明較佳實施例之立體透視圖。

第二圖 係為本發明較佳實施例之結構方塊示意圖。

第三圖 係為本發明較佳實施例之啟動示意圖。

第四圖 係為本發明較佳實施例之啟動電流示意圖。

第五圖 係為本發明較佳實施例之充電示意圖。

第六圖 係為本發明較佳實施例之充電電流示意圖(一)。

第七圖 係為本發明較佳實施例之充電電流示意圖(二)。

為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及構造，茲繪圖就本發明較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全了解。

請參閱第一圖及第二圖所示，係為本發明較佳實施例之立體透視圖及結構方塊示意圖，由圖中可清楚看出本發明係包括：一車體1，本實施例之車體1以電動機車作為舉例；一樞設於車體1上的主動輪11，主動輪11為電動機車的後輪；一樞設於車體1上的從動輪12，從動輪12為電動機車的前輪；一設於從動輪12側處之發電組件2，發電組件2具有複數磁性元件21、及複數線圈22，磁性元件21會連接從動輪12，以經由從動輪12轉動效果而帶動旋轉，線圈22會設於磁性元件21的側處；一設於車體1內的電力帶動件3，電力帶動件3為可經由電力轉動的馬達，且電力帶動件3會與主動輪11相連接，以帶動主動輪11轉動；一設於車體1上的帶動控制件13，帶動控制件13可控制電力帶動件3之作動，於本實施例中，帶動控制件13為電動機車的轉動握把；一設於車體1內的第一儲電裝置4，第一儲電裝置4會與電力帶動件3電性連接，且第一儲電裝置4為可供給電源給電力帶動件3之電瓶； 一設於車體1內的第二儲電裝置5，第二儲電裝置5會與第一儲電裝置4、電力帶動件3、及發電組件2電性連接，而第二儲電裝置5包含有複數逆向保護電路基板51、複數與逆向保護電路基板51電性連接的過載保護電路基板52、及一與過載保護電路基板52電性連接的蓄電裝置53，其中蓄電裝置53內具有複數個相互串連的電容531；及一設於車體1內的電源控制元件6，且電源控制元件6為資訊連接第一儲電裝置4及第二儲電裝置5的控制基板，可控制第一儲電裝置4及第二儲電裝置5之作動。

藉由上述之說明，已可了解本技術之結構，而依據這個結構之對應配合，即可具有延長使用時間及使電源應用更加具有效率的優勢，而詳細之解說將於下述說明。

請同時配合參閱第一圖至第七圖所示，係為本發明較佳實施例之立體透視圖至充電電流示意圖(二)，藉由上述構件組構時，由圖中可清楚看出，使用者可經由轉動帶動控制件13，以帶動電力帶動件3轉動，而當車體1是由靜止狀態下要啟動時，電源控制元件6會控制第一儲電裝置4提供電源給電力帶動件3，藉此讓電力帶動件3經由第一儲電裝置4所供給之電源啟動，即可讓電力帶動件3帶動主動輪11轉動，以通過主動輪11的轉動效果帶動車體1移動。

當車體1移動時，從動輪12會因與路面接觸而開始轉動，此時發電組件2會將從動輪12的轉動效果轉化成電源，其轉化方式為從動輪12會帶動各磁性元件21圍繞著各線圈22轉動，當各磁性元件21經過各線圈22時，會經由磁性元件21給予之磁力帶動線圈22內的電子移動，進而產生電流，此為正常發電機的發電方式，當發電組件2產生電源後，即會將電源傳輸至第二儲電裝置5中。

當電流進入第二儲電裝置5中後，會由逆向保護電路基板51的輸入端輸入，且當電流大小以逼近最大蓄電量之輸入電流進行充電時，理論上可於一秒鐘左右完成充電，但充電過程中，電池電量接近滿載時，電流的輸入必須有個緩衝，使得整體充電速度大約為三秒鐘。而本案之蓄電裝置53內因為具有複數個相互串聯的電容531，且各該電容531之容量為1法拉(F)至5法拉(F)，意即本案之蓄電裝置53之蓄電量為200安培(A)至2000安培(A)，因此蓄電裝置5 3之輸入電流便可為200安培(A)至2000安培(A)。並且充電時間會隨著輸入電流大小與蓄電裝置53最大蓄電量間的差距改變，因此所需充電時間約為3秒鐘至3分鐘。且上述之第二儲電裝置5之充電效率需仰賴逆向保護電路基板51及過載保護電路基板52方可達成，逆向保護電路基板51之功用為控制電流流向避免輸入端及輸出端產生逆向電流，而過載保護電路基板52之功用則為降低電流輸出速度以穩定電流防止過載。當單位時間內通過導線某一截面的電荷量大於一定值時，容易產生不穩定的狀態，而導致瞬間電流量浮動率增加，致使用電裝置發生過載的狀況，而該些過載保護電路基板52即為解決此問題而存在，因此，即使在輸入端通以較高之電流，對整體結構而言，也不會有過載等問題，也因為充電時間極短，也就不會有過熱的問題。另外，當蓄電裝置53進行放電時，則另需以逆向保護電路基板51來確保輸入端及輸出端的電流為同進同出，而不會發生逆向電流的問題，再加上過載保護電路基板52具有降低電流輸出速度之功效，即使蓄電裝置53擁有大蓄電量，也不會有多餘的電力耗損，更可拉長蓄電裝置53的使用時間。

藉由上述功能，即可使第二儲電裝置5具有超級電容的效果，達到充電快放電慢的優勢，代表能快速的將發電組件2給予之電源補充入第二儲電裝置5中，並且當發電組件2開始給予第二儲電裝置5電源時，電源控制元件6就會控制第一儲電裝置4停止給予電力帶動件3電源，改為經由第二儲電裝置5給予電力帶動件3電源，使電力帶動件3持續作動，而因為第二儲電裝置5具有充電快放電慢的特性，因此可快速的通過發電組件2給予的電源進行充電動作，並延長輸出電源的時間，以加強電源的使用效率，藉此達到延長使用時間的效果，並倘若第二儲電裝置5內的蓄電裝置53充滿電源時，還可將多餘的電源補充入第一儲電裝置4中，以達到完整利用電源的優勢。

惟，以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。

是以，本發明之電動車之充電裝置可改善習用之技術關鍵在於：

一、通過第一儲電裝置4、第二儲電裝置5、及發電組件2的相互配合效果，使電源的使用上更加完整有效率。

二、利用第二儲電裝置5充電快放電慢的特性，來延長車體1內電源的使 用時間。

綜上所述，本發明之電動車之充電裝置於使用時，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之發明，為符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本發明，以保障發明人之辛苦發明，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力配合，實感德便。

1‧‧‧車體

11‧‧‧主動輪

12‧‧‧從動輪

13‧‧‧帶動控制件

2‧‧‧發電組件

21‧‧‧磁性元件

22‧‧‧線圈

3‧‧‧電力帶動件

4‧‧‧第一儲電裝置

5‧‧‧第二儲電裝置

51‧‧‧逆向保護電路基板

52‧‧‧過載保護電路基板

53‧‧‧蓄電裝置

6‧‧‧電源控制元件

Claims (6)

1. 一種電動車之充電裝置，其主要包含：一車體；至少一主動輪，該主動輪樞設於該車體上；至少一從動輪，該從動輪樞設於該車體上並位於該主動輪之一側處；至少一發電組件，該發電組件設於該從動輪之側處，並與該從動輪相連接，以經由該從動輪之轉動效果進行發電動作；一電力帶動件，該電力帶動件設於該車體內並連接該主動輪，以帶動該主動輪轉動；一第一儲電裝置，該第一儲電裝置設於車體內並與該電力帶動件電性連接；一第二儲電裝置，該第二儲電裝置設於車體內並與該第一儲電裝置、該電力帶動件、及該發電組件電性連接，該第二儲電裝置包含有複數逆向保護電路基板、複數過載保護電路基板、及一蓄電裝置，該些過載保護電路基板設於該些逆向保護電路基板之側處，並分別電性連接該些逆向保護電路基板，該蓄電裝置設於該些過載保護電路基板之側處，並電性連接該些過載保護電路基板，且該蓄電裝置內具有複數個相互串聯之電容；及一電源控制元件，該電源控制元件設於該車體內，且該電源控制元件資訊連接該第一儲電裝置及該第二儲電裝置，藉此控制該第一儲電裝置及該第二儲電裝置之充放電動作。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電動車之充電裝置，其中該車體上設有一帶動控制件，係供控制該電力帶動件之作動。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電動車之充電裝置，其中該蓄電裝置之輸入電流為200安培(A)至2000安培(A)。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電動車之充電裝置，其中該些電容容量為1法拉(F)至5法拉(F)。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電動車之充電裝置，其中該蓄電裝置係配合該過載保護電路基板而得以快速充電、及慢速放電。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電動車之充電裝置，其中該發電組件具有複數磁性元件、及複數線圈，該些磁性元件設於該從動輪上，而該些線圈設於該些磁性元件之側處。

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