TWI807487B - 車用備援電池控制系統及控制方法 - Google Patents

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一種車用備援電池控制系統及控制方法，當車用電池因電壓不足而無以工作電壓驅動車用電控裝置工作時，通過智慧行動裝置上的一電力救援應用程式啟動一車用備援電池控制系統，通過備援二次電池模組對超級電容模組蓄電升壓，並以達到工作電壓的超級電容模組供電給該車用電控裝置將其啟動。

Description

車用備援電池控制系統及控制方法
本發明涉及車用備援電力之技術領域。
車輛的車用電池(電瓶)若電壓不足，仰賴其供電的發動機和其他高科技且高度電控化的裝置和設備(例如電控車門、電腦)將無法運作，因此必需預備專屬的電力救援系統，提供簡單、即時、有效的電力救援。
為解決上述問題，本發明提出一種車用備援電池控制系統及控制方法。
本發明技術特徵及功效：一種車用備援電池控制系統及控制方法，當車用電池因電壓不足而無以工作電壓驅動車用電控裝置工作時，通過智慧行動裝置上的一電力救援應用程式啟動一車用備援電池控制系統，通過備援二次電池模組對超級電容模組蓄電升壓，並以達到工作電壓的超級電容模組供電給該車用電控裝置將其啟動。
1:車用備援電池控制系統
10:車用電池
11:車用電控裝置
12:備援二次電池模組
13:超級電容模組
15:第一繼電器
16:第二繼電器
17:第三繼電器
18:二極體
2:備援控制模組
21:微處理器
22:偵測單元
23:控制單元
24:無線通訊模組
30:電力救援應用程式
〔圖1〕為本發明系統方塊圖。
〔圖2〕為本發明系統對備援二次電池模組蓄電升壓的示意圖之一。
〔圖3〕為本發明系統對備援二次電池模組蓄電升壓的示意圖之二。
〔圖4〕為本發明系統對超級電容升壓的示意圖。
〔圖5〕為本發明系統以超級電容供電予車用電控裝置的示意圖。
如圖1，本發明車用備援電池控制系統1，電性連接於車用電池10與車用電控裝置11並聯的電路系統。所述的車用電池10包含但不限於鉛酸電池或鋰離子電池。所述車用電控裝置11包含但不限於發電機、啟動馬達、及其他電控化裝置(例如電控車門、電腦)。該車用備援電池控制系統1包括：並聯的一備援二次電池模組12以及一超級電容模組13；該備援二次電池模組12、該超級電容模組13與該車用電池10並聯；一第一繼電器15電性連接該車用電池10正極及該超級電容模組13正極；一第二繼電器16電性連接該車用電池10的正極及該備援二次電池模組12正極；一第三繼電器17電性連接該超級電容模組13正極及該備援二次電池模組12正極；一二極體18電性連接於該車用電池10及該第二繼電器16的連接電路，確保該車用電池10往該第二繼電器16為單向電流。
該車用備援電池控制系統1還包括一備援控制模組2，該備援控制模組2包括：由一微處理器21指揮、控制、命令、管理的一偵測單元22、一控制單元23。該偵測單元22偵測該車用電池10、該備援二次電池模組12、及該超級電容模組13的電壓。該控制單元23控制該第一繼電器15、該第二繼電器16以及該第三繼電器17的導通或斷開。該微處理器21通過一無線通訊模組24與一電力救援應用程式30通訊連結，該電力救援應用程式30內建於一智慧行動裝置(圖未示)。該無線通訊模組24適用的無線通訊包含但不限於LoRa、NB-IoT、ZigBee、WI-FI、Bluetooth、衛星通訊。
如圖2，一般使用狀態，該偵測單元22偵測該車用電池10電壓符合一工作電壓，該車用電池10提供電力供該車用電控裝置11啟動。該控制單元23命令該第一繼電器15導通，該第二繼電器16及第三繼電器17關閉，使啟動中的該車用電控裝置11的一發電機(圖未示)對該車用電池10及該超級電容模組13充電。或者，該車用電池10電壓低於該工作電壓時，該超級電容模組13供電予該車用電池10，使該車用電池10達到該工作電壓，據以啟動該車用電控裝置11。該偵測單元22同時偵測該備援二次電池模組12的電壓，該微處理器21判斷該備援二次電池模組12的電壓低於該工作電壓時，該控制單元23命令該第一繼電器15和該第二繼電器16導通，該第三繼電器17關閉，使車用電池10對該備援二次電池模組12充電。
如圖3，該備援二次電池模組12充電，該偵測單元22持續偵測該備援二次電池模組12的電壓，該微處理器21判斷該備援二次電池模組12電壓已符合該工作電壓時，該控制單元23命令該第二繼電器16關閉，停止該備援二次電池模組12充電。
如圖4，救援狀態。當該車用電池10及該超級電容模組13電壓低於工作電壓，以至於該車用電控裝置11無法啟動時，使用者通過該電力救援應用程式30發佈的一個救援命令；該微處理器21接收該救援命令，命令該第一繼電器15及第二繼電器16關閉，該第三繼電器17導通，該備援二次電池模組12對該超級電容模組13蓄電升壓，同時，該偵測單元22偵測該超級電容模組13的電壓。
如圖5，該微處理器21判斷該超級電容模組13的蓄電升壓達到工作電壓時，該控制單元23命令該第三繼電器17關閉，該備援二次電池模組作電壓時，該控制單元23命令該第三繼電器17關閉，該備援二次電池模組12停止對該超級電容模組13充電。然後，該控制單元23命令該第一開關15導通，該第二開關16及該第三開關17持續保持關閉，該超級電容模組13供電給該車用電控裝置11，啟動該車用電控裝置11。。
1:車用備援電池控制系統
10:車用電池
11:車用電控裝置
12:備援二次電池模組
13:超級電容模組
15:第一繼電器
16:第二繼電器
17:第三繼電器
18:二極體
2:備援控制模組
21:微處理器
22:偵測單元
23:控制單元
24:無線通訊模組
30:電力救援應用程式

Claims (3)

  1. 一種車用備援電池控制系統，電性連接於一車用電池與一車用電控裝置並聯的電路系統，該車用備援電池控制系統包含：並聯的一備援二次電池模組以及一超級電容模組；該備援二次電池模組、該超級電容模組與該車用電池並聯；一第一繼電器電性連接該車用電池的正極及該超級電容模組的正極；一第二繼電器電性連接該車用電池的正極及該備援二次電池模組的正極；一第三繼電器電性連接該超級電容模組的正極及該備援二次電池模組的正極；一二極體電性連接於該車用電池及該第二繼電器的連接電路，確保該車用電池往該第二繼電器為單向電流；一備援控制模組，包括：由一微處理器指揮、控制、命令、管理的一偵測單元、一控制單元；該偵測單元偵測該車用電池、該備援二次電池模組、及該超級電容模組的電壓；該控制單元控制該第一繼電器、該第二繼電器以及該第三繼電器的導通或斷開；該微處理器通過一無線通訊模組與一電力救援應用程式通訊連結，該電力救援應用程式安裝於一智慧行動裝置。
  2. 一種如請求項1所述車用備援電池控制系統的控制方法，包含：該偵測單元偵測該車用電池電壓符合一工作電壓，該車用電池提供電力供該車用電控裝置啟動；該控制單元命令該第一繼電器導通，該第二繼電器及該第三繼電器關閉，使啟動中的該車用電控裝置的一發電機對該車 用電池及該超級電容模組充電；該偵測單元同時偵測該備援二次電池模組的電壓，該微處理器判斷該備援二次電池模組的電壓低於該工作電壓時，該控制單元命令該第一繼電器和該第二繼電器導通，該第三繼電器關閉，使該車用電池對該備援二次電池模組充電；該偵測單元持續偵測該備援二次電池模組的電壓，該微處理器判斷電壓已達到該工作電壓時，該控制單元命令該第二繼電器關閉，停止該備援二次電池模組充電。
  3. 一種如請求項1所述車用備援電池控制系統的控制方法，包含：當該車用電池電壓低於一工作電壓，以至於無法供電啟動該車用電控裝置時，使用者通過該電力救援應用程式發佈的一個救援命令；該微處理器接收該救援命令，命令該第一繼電器及第二繼電器關閉，該第三繼電器導通，該備援二次電池模組對該超級電容模組蓄電升壓，同時，該偵測單元偵測該超級電容模組的電壓；該微處理器判斷該超級電容模組的電壓達到該工作電壓，該控制單元命令該第三繼電器關閉，該備援二次電池模組停止對該超級電容模組充電；然後，該控制單元命令該第一開關導通，該第二開關及該第三開關持續保持關閉，該超級電容模組供電給該車用電控裝置，啟動該車用電控裝置。
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WO2010142712A1 (de) * 2009-06-09 2010-12-16 Lisa Dräxlmaier GmbH Schaltungsanordung und steuerverfahren zur spannungsstützung eines bordnetzes eines fahrzeugs
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