TWM514152U - 車輛用之備用電源裝置 - Google Patents

Description

車輛用之備用電源裝置

　　本創作係關於一種車輛用之備用電源裝置，尤指一種安裝於車輛之車輛電瓶上，當車輛電瓶沒電時，允許使用備用電源裝置將電力充入車輛電瓶內，進一步達到啟動車輛之引擎者。

　　傳統使用內燃機引擎的車輛（例如汽車、摩托車），由停止要發動時，係先利用電動馬達帶動引擎運轉後，才對引擎供油並點火，造成引擎可以被順利的發動，該電動馬達係依靠安裝於車輛內部的車輛電瓶之電力運轉，而車輛電瓶則在引擎運轉期間透過與引擎結合連動的一發電機進行充電，如此車輛電瓶得以經常保持足夠的電力提供電動馬達運轉或車輛之各項配備使用。

　　車輛電瓶的性能將隨著使用時間增常而逐漸衰退，造成發電機對車輛電瓶充電的效率下降或者無法充電，如此持續使用該車輛電瓶就會造成其蓄電量下降，進一步蓄電量會降低至無法提供足以驅動啟動馬達的電流，進一步造成車輛無法被發動，此外一般車輛並沒有偵測車輛電瓶殘留量的設計，所以有些車主無法得知車輛電瓶的電量已不足，因而經常會有車輛因為電瓶沒電或電力不夠而無法發動的問題。

　　為解決這種問題，有業者設計出可以為車輛電瓶充電的行動電源，當車輛電瓶沒電或電力不足時，係將行動電源與車輛電瓶電連接，利用行動電源的電力來發動車輛的引擎之後將行動電源移除。雖然利用行動電源充當臨時的電力來源可以解決車輛電瓶沒電的情況，但由於行動電源是一個獨立於車輛之外的裝置，而且行動電源的電量會隨著時間而逐漸消耗，所以使用者必須經常注意行動電源的殘留電量，如果長時間沒有注意行動電源的殘留電量，就可能發生車輛電瓶與行動電源同時沒電的問題，使用的便利性仍有待改進。

　　為解決此問題，本創作提供一種車輛用之備用電源裝置包括一處理器，與處理器電連接的一放電模組，放電模組受處理器控制為放電狀態或非放電狀態，放電模組係要被用來與一車輛具有的一車輛電瓶電連接，與處理器電連接的一充電模組，充電模組係可受處理器控制為充電狀態或非充電狀態，放電模組係要被用來車輛具有之一發電機電連接，一備用電池，分別與放電模組以及充電模組電連接，充電模組係偵測備用電池的電壓，與處理器電連接的一偵測模組，偵測模組係要被用來與車輛電瓶電連接並且偵測車輛電瓶的電壓。

　　當充電模組偵測備用電池之電壓等於或高於預設的第一電壓值，處理器係控制充電模組為非充電狀態係要被用來造成發電機與備用電池之間形成斷路。

　　當充電模組偵測備用電池之電壓低於預設的第一電壓值時，處理器係控制充電模組為充電狀態係要被用來造成發電機與備用電池之間形成通路，發電機對備用電池充電。

　　當偵測模組偵測車輛電瓶的電壓等於或高於第二電壓值，處理器控制放電模組為非放電狀態，車輛電瓶與備用電池之間形成斷路。

　　當偵測模組偵測車輛電瓶的電壓低於第二電壓值，處理器控制放電模組為放電狀態，車輛電瓶與備用電池之間形成通路，備用電池對車輛電瓶充電。

　　本創作提供另一種車輛用的備用電源裝置包括一處理器，與處理器電連接的一放電模組，放電模組受處理器控制為放電狀態或非放電狀態，放電模組係要被用來與一車輛具有的一車輛電瓶電連接，與處理器電連接的一充電模組，充電模組係可受處理器控制為充電狀態或非充電狀態，放電模組係要被用來車輛具有之一發電機電連接，一備用電池，分別與放電模組以及充電模組電連接，充電模組係偵測備用電池的電壓，一觸發器，與處理器電連接。

　　當充電模組偵測備用電池之電壓等於或高於預設的第一電壓值，處理器係控制充電模組為非充電狀態係要被用來造成發電機與備用電池之間形成斷路。

　　當充電模組偵測備用電池之電壓低於預設的第一電壓值時，處理器係控制充電模組為充電狀態係要被用來造成發電機與備用電池之間形成通路，發電機對備用電池充電。

　　當觸發器未觸發，處理器控制放電模組為非放電狀態，車輛電瓶與備用電池之間形成斷路。

　　當觸發器被觸發，處理器控制放電模組為放電狀態，車輛電瓶與備用電池之間形成通路，備用電池對車輛電瓶充電。

　　本創作備用電源裝置可以在車輛電瓶電力不足時利用備用電池對車輛電瓶充電，造成車輛電瓶具有足夠的電力驅動啟動馬達，進一步讓啟動馬達帶動引擎發動，如此使用者得以將車輛駕駛至更換車輛電瓶的保養場所更換車輛電瓶。

２０‧‧‧備用電源裝置
２２‧‧‧處理器
２４‧‧‧放電模組
２６‧‧‧充電模組
２８‧‧‧備用電池
３０‧‧‧偵測模組
３１‧‧‧觸發器
３２‧‧‧警報模組
３４‧‧‧警報器
３６‧‧‧無線發報模組
３８‧‧‧行動裝置
４０‧‧‧車輛
４２‧‧‧主開關鎖
４４‧‧‧車輛電瓶
４６‧‧‧車輛用電系統
４８‧‧‧啟動馬達
５０‧‧‧引擎
５２‧‧‧發電機

第１圖為本創作車輛用之備用電源裝置的第一實施例示意圖。
第２圖為本創作車輛用之備用電源裝置的第二實施例示意圖。
第３圖本創作車輛用之備用電源裝置的第三實施例示意圖。

　　以下所有圖式係僅便於解釋本創作基本教導而已，圖式中將對構成較佳實施例之元件的數目、位置、關係、及尺寸之延伸將有所說明，在閱讀及了解本創作的敎導後相關之變化實施屬於業界技能。另外，在閱讀及了解本創作的敎導後，配合特定力量、重量、強度、及類似要求之精確尺寸及尺寸比例之改變亦屬業界技能。

　　在不同圖式中係以相同標號來標示相同或類似元件；另外請了解文中諸如“第一”、“第二”等等及類似用語係僅便於看圖者參考圖中構造以及僅用於幫助描述本創作而已。

依據第１～３圖之圖式所示本創作各實施例的一備用電源裝置２０係與一車輛４０的電源系統電連接，提供車輛４０備用的電源，其中車輛４０包括一主開關鎖４２，一車輛電瓶４４與主開關鎖４２串聯地電連接，一車輛用電系統４６與主開關鎖４２串聯地電連接，主開關鎖４２另外與一啟動馬達４８電連接，啟動馬達４８與一引擎５０連動地結合，引擎５０與一發電機５２連動地結合，且引擎５０與主開關鎖４２電連接，發電機５２與車輛電瓶４４電連接，車輛用電系統４６係指諸如車燈、音響、警報器、行車電腦、儀表等車輛中各個需要利用電力作動的部分。

在主開關鎖４２為上鎖狀態的情況下，車輛電瓶４４與車輛用電系統４６之間形成斷路，且車輛電瓶４４與啟動馬達４８之間形成斷路，因而不允許車輛用電系統４６及啟動馬達４８使用車輛電瓶４４的電力。使用對應主開關鎖４２的一鑰匙可以解除主開關鎖４２的上鎖狀態，進一步利用鑰匙操作主開關鎖４２導通車輛電瓶４４與車輛用電系統４６的導通，允許車輛用電系統４６以及引擎５０使用車輛電瓶４４的電力運作，鑰匙也能操作主開關鎖４２導通車輛電瓶４４與啟動馬達４８，因而啟動馬達４８運轉能夠協助引擎５０發動，當引擎５０發動時，引擎５０係帶動發電機５２運轉，造成發電機５２運轉轉換的電力儲存於車輛電瓶４４中，如此能夠長時間地維持車輛電瓶４４在具有足夠電力的狀態以維持車輛４０正常運作。

依據第１圖之圖式所示本創作第一實施例的備用電源裝置２０包括一處理器２２，一放電模組２４與處理器２２電連接，放電模組２４進一步與電連接在一備用電池２８與車輛電瓶４４之間。放電模組２４係受到處理器２２控制為放電狀態或非放電狀態，當放電模組２４位於非放電狀態，車輛電瓶４４與備用電池２８之間形成斷路，當放電模組２４位於放段狀態，車輛電瓶４４與備用電池２８之間形成通路。

依據第１圖之圖式所示本創作第一實施例的備用電源裝置２０進一步包括與處理器２２電連接的一充電模組２６，且充電模組２６與放電模組２４形成並聯，充電模組２６另外電連接在發電機５２與備用電池２８之間。處理器２２係以充電模組２６偵測備用電池２８的電壓來判斷備用電池２８儲存的電力是否充足，充電模組２６係受處理器２２控制為充電狀態或非充電狀態，當充電模組２６受控制為非充電狀態，發電機５２與備用電池２８之間形成斷路，當充電模組２６受控制為充電狀態，發電機５２與備用電池２８之間形成通路。

依據第１圖之圖式所示本創作第一實施例的備用電源裝置２０包括電連接在主開關鎖４２與處理器２２之間的一警報模組３２，以及與處理器２２電連接的一警報器３４，警報模組３２係偵測主開關鎖４２是否有與對應的一鑰匙結合，警報器３４則受處理器２２控制可以產生警告訊息。

依據第１圖之圖式所示本創作第一實施例的備用電源裝置２０進一步包括與處理器２２電連接的一無線發報模組３６，無線發報模組３６用來與諸如手機、平板電腦、智慧手錶或智慧眼鏡等構成的一行動裝置３８溝通，行動裝置３８係預先安裝對應備用電源裝置２０的應用程式，如此無線發報模組３６能將備用電源裝置２０偵測或得之相關數值傳送至行動裝置３８顯示出來。

為了方便說明本創作第一實施例之電源裝置２０如何運作係假設備用電池２８的電壓等於或高於預設的一第一電壓值（例如12.5Ｖ），車輛電瓶４４的電壓等於或高於預設的一第二電壓值（12.5V）。

在這樣的狀態下充電模組２６偵測備用電池２８的電壓高於或等於第一電壓值，如此處理器２２控制充電模組２６為非充電狀態，因而發電機５２與備用電池２８之間形成斷路，發電機５２就無法對備用電池２８充電。再者，放電模組２４係偵測到車輛電瓶４４的電壓等於或高於第二電壓值，因而處理器２２控制放電模組２４為非放電狀態，如此備用電池２８與車輛電瓶４４之間形成斷路，備用電池２８無法對車輛電瓶４４充電。

在車輛電瓶４４電力充足的情況下使用對應的一鑰匙與主開關鎖４２結合之後，進一步允許操作主開關鎖４２將車輛電瓶４４與車輛用電系統４６之間形成通路，如此車輛用電系統４６就能使用車輛電瓶４４的電力，此外也允許操作主開關鎖４２將車輛電瓶４４與啟動馬達４８之間形成通路，驅使啟動馬達４８運轉而帶動引擎５０啟動，而且引擎５０運轉過程中，發電機５２被引擎５０連動運轉向車輛電瓶４４充電，所以在車輛電瓶４４正常的狀態下，發電機５２能夠對車輛電瓶４４持續衝電，造成車輛電瓶４４持續保持足夠的電力。

假設車輛電瓶４４使用一段時間之後，車輛電瓶４４被充電的效率降低，隨著車輛電瓶４４持續被使用，車輛電瓶４４的電量將會降低至無法供應啟動馬達４８運轉的程度，在這樣的狀態下，放電模組２４偵測到車輛電瓶４４的電壓低於預設的第二電壓值時，處理器２２係控制放電模組２４為放電狀態，造成車輛電瓶４４與備用電池２８之間形成通路，允許備用電池２８對車輛電瓶４４充電，而且由於備用電池２８的電壓高於車輛電瓶４４，所以備用電池２８會對車輛電瓶４４充電，進一步車輛電瓶４４具有足夠的電力供給啟動馬達４８運轉使用。

假設備用電池２８對車輛電瓶４４進行至少一次的充電之後，或者備用電池２８長時間沒有使用因內耗損而造成電量降低，當充電模組２６偵測到備用電池２８的電壓小於第一電壓值，處理器２２控制充電模組２６為充電狀態，因而發電機５２與備用電池２８之間形成通路，發電機５２就會同時對車輛電瓶４４以及備用電池２８充電，直至備用電池２８的電壓值回升至等於或大於第一電壓值後，處理器２２再次控制充電模組２６形成非充電狀態，造成發電機５２與備用電池２８之間形成斷路，阻止發電機５２繼續對備用電池２８充電。

為了方便說明係假設車輛４０的主開關鎖４２被對應的鑰匙操作為上鎖狀態，在這樣的情況下，警報模組３２係偵測鑰匙是否仍與主開關鎖４２結合，若警報模組３２偵測到主開關鎖４２沒有與對應的鑰匙結合，警報模組３２係不作任何事情，若警報模組３２偵測到主開關鎖４２為上鎖狀態，鑰匙仍與主開關鎖４２結合時，警報模組３２就會開始倒數計時（大約3秒~5秒），當警報模組３２倒數計時完之後，鑰匙仍與主開關鎖４２結合，警報模組３２係輸出一警告訊號給處理器２２，造成處理器２２驅動警報器３４運作產生諸如聲響、光亮或震動等提示訊息，提醒使用者記得取走鑰匙。

本創作的充電模組２６偵測備用電池２８的電量，以及放電模組２４偵測車輛電瓶４４的電量，可以回報給處理器２２，處理器２２進一步驅動無線發報模組３６將備用電池２８以及車輛電瓶４４傳送給行動裝置３８，行動裝置３８可以透過預先安裝對應備用電源２０之應用程式查看備用電池２８以及車輛電瓶４４的電量。

本創作第一實施例之備用電源裝置２０可以在車輛電瓶４４電力不足時利用備用電池２８對車輛電瓶４４充電，造成車輛電瓶４４具有足夠的電力驅動啟動馬達４８，進一步讓啟動馬達４８帶動引擎５０發動，如此使用者得以將車輛駕駛至更換車輛電瓶的保養場所更換車輛電瓶。

此外，備用電池２８可以透過車輛４０的發電機５２充電，造成備用電池２８可以經常保持在具有足夠電力的狀態，節省使用者經常巡視備用電池２８是否電力充足的問題，使用上更具便利性且能避免使用者因為有備用電池２８而忽略車輛電瓶４４已超過使用壽命的問題。

再者，本創作的備用電源裝置２０利用警報模組３２偵測主開關鎖４２上的鑰匙是否有被取下，當主開關鎖４２為上鎖狀態（車輛熄火時）且鑰匙與主開關鎖４２結合一段時間後仍未被取下者，警報器３４就會發出警告訊息，提醒使用者記得取下鑰匙。

本創作的備用電源裝置２０利用無線發報模組３６將被用電池２８以及車輛電瓶４４的電量傳送給行動裝置３８，進一步有利於使用者掌控車輛電瓶４４以及備用電池２８的狀態。

本創作的備用電源裝置２０除了第１圖所示的第一實施例之外，也能有其它的變化實施，參閱第２圖所示之第二實施例的備用電源裝置２０相較於第一實施例的備用電源裝置２０差異僅在於，第二實施例之備用電源裝置２０不包括偵測模組３０與無線發報模組３６，而且第二實施例之備用電源裝置２０設置與處理器２２電連接的一觸發器３１，觸發器３１可以是一個按鈕，當使用者發現車輛電瓶４４的電力無法供應啟動馬達４８運轉時，使用者可以按壓觸發器３１，造成觸發器３１輸出訊號給處理器２２，處理器２２控制放電模組２４為放電狀態，如此車輛電瓶４４與備用電池２８之間形成通路，因而備用電池２８將電力充入車輛電瓶４４內，造成車輛電瓶４４具有供給啟動馬達４８運轉足夠的電力。

本創作的備用電源裝置２０除了第１、２圖所示的第一、二實施例之外，也能有其它的變化實施，參閱第３圖所示之第三實施例的備用電源裝置２０相較於第二實施例的備用電源裝置２０差異僅在於，第三實施例之備用電源裝置２０不包括偵測模組３０與無線發報模組３６，而且第三實施例之備用電源裝置２０包括與主開關鎖４２結合而連動的一觸發器３１，觸發器３１進一步與處理器２２電連接，當使用者發現車輛電瓶４４的電力無法供應啟動馬達４８運轉時，使用者利用鑰匙轉動主開關鎖４２，造成主開關鎖４２連動觸發器３１，進一步觸發器３１輸出一訊號給處理器２２，處理器２２則把放電模組２４控制為放電狀態，造成車輛電瓶４４與備用電池２８之間形成通路，因而備用電池２８對車輛電瓶４４充電，造成車輛電瓶４４具有供給啟動馬達４８運轉足夠的電力。

本創作第一實施例之備用電源裝置２０是利用偵測車輛電瓶４４的電壓值來判斷車輛電瓶４４的電力是否足夠，本創作第二與第三實施例的備用電源裝置２０是在車輛４０的啟動馬達４８因為電力不足而無法啟動引擎５０之後，才手動的驅使備用電池２８對車輛電瓶４４充電，第二與第三實施例之備用電源裝置２０因為不需要設置偵測模組３０以及無線發報模組３６，也不需要對應備用電源裝置２０開發行動裝置３８可運作的應用程式，所以第二與第三實施例之備用電源裝置２０製造成本相對第一實施例的備用電源裝置２０的製造成本低廉，但同樣能在車輛電瓶４４電力不足時，提供充電的功能，而且使用者能夠藉此確定車輛電瓶４４使用壽命已到蓄電量不足而需要更換。

本創作的基本教導已加以說明，對具有本領域通常技能的人而言，許多延伸和變化將是顯而易知者。舉例言之，警報器３４可以是蜂鳴器、小型擴音器、燈泡或震動裝置等其中的任意一者所構成。

由於說明書揭示的本創作可在未脫離本創作精神或大體特徵的其它特定形式來實施，且這些特定形式的一些形式已經被指出，所以，說明書揭示的實施例應視為舉例說明而非限制。本創作的範圍是由所附的申請專利範圍界定，而不是由上述說明所界定，對於落入申請專利範圍的均等意義與範圍的所有改變仍將包含在其範圍之內。

20‧‧‧備用電源裝置

22‧‧‧處理器

24‧‧‧放電模組

26‧‧‧充電模組

28‧‧‧備用電池

30‧‧‧偵測模組

32‧‧‧警報模組

34‧‧‧警報器

36‧‧‧無線發報模組

38‧‧‧行動裝置

40‧‧‧車輛

42‧‧‧主開關鎖

44‧‧‧車輛電瓶

46‧‧‧車輛用電系統

48‧‧‧啟動馬達

50‧‧‧引擎

52‧‧‧發電機

Claims (6)

1. 一種車輛用之備用電源裝置，包括：
   一處理器；
   一放電模組，與處理器電連接，放電模組受處理器控制為放電狀態或非放電狀態，放電模組係要被用來與一車輛具有的一車輛電瓶電連接；
   一充電模組，與處理器電連接，充電模組係可受處理器控制為充電狀態或非充電狀態，放電模組係要被用來車輛具有之一發電機電連接；
   一備用電池，分別與放電模組以及充電模組電連接，充電模組係偵測備用電池的電壓；
   一偵測模組，與處理器電連接，偵測模組係要被用來與車輛電瓶電連接並且偵測車輛電瓶的電壓；
   當充電模組偵測備用電池之電壓等於或高於預設的第一電壓值，處理器係控制充電模組為非充電狀態係要被用來造成發電機與備用電池之間形成斷路，
   當充電模組偵測備用電池之電壓低於預設的第一電壓值時，處理器係控制充電模組為充電狀態係要被用來造成發電機與備用電池之間形成通路，發電機對備用電池充電，
   當偵測模組偵測車輛電瓶的電壓等於或高於第二電壓值，處理器控制放電模組為非放電狀態，車輛電瓶與備用電池之間形成斷路，
   當偵測模組偵測車輛電瓶的電壓低於第二電壓值，處理器控制放電模組為放電狀態，車輛電瓶與備用電池之間形成通路，備用電池對車輛電瓶充電。
2. 如申請專利範圍第１項所述之車輛用之備用電源裝置，進一步包括：
   一警報模組，與處理器電連接，警報模組係要被用來與車輛具有之一主開關鎖電連接，主開關鎖係受對應的一鑰匙控制而在導通狀態與斷路狀態之間切換；
   一警報器與處理器電連接；
   當主開關鎖處於斷路狀態且鑰匙未拔出，警報模組輸出一警報訊號給處理器，處理器驅動警報器發出警報訊息，
   當主開關鎖處於斷路狀態且鑰匙拔出，警報模組不輸出一警報訊號給處理器，處理器不驅動警報器發出警報訊息。
3. 如申請專利範圍第１項所述之車輛用之備用電源裝置，進一步包括：
   一無線發報模組，與處理器電連接，無線發報模組係要被用來與一行動裝置連線；
   當偵測模組偵測車輛電瓶之電壓值後輸出一偵測訊號給處理器，處理器驅動無線發報模組將車輛電瓶之電壓值回報給行動裝置。
4. 一種車輛用之備用電源裝置，包括：
   一處理器；
   一放電模組，與處理器電連接，放電模組受處理器控制為放電狀態或非放電狀態，放電模組係要被用來與一車輛具有的一車輛電瓶電連接；
   一充電模組，與處理器電連接，充電模組係可受處理器控制為充電狀態或非充電狀態，放電模組係要被用來車輛具有之一發電機電連接；
   一備用電池，分別與放電模組以及充電模組電連接，充電模組係偵測備用電池的電壓；
   一觸發器，與處理器電連接；
   當充電模組偵測備用電池之電壓等於或高於預設的第一電壓值，處理器係控制充電模組為非充電狀態係要被用來造成發電機與備用電池之間形成斷路，
   當充電模組偵測備用電池之電壓低於預設的第一電壓值時，處理器係控制充電模組為充電狀態係要被用來造成發電機與備用電池之間形成通路，發電機對備用電池充電，
   當觸發器未觸發，處理器控制放電模組為非放電狀態，車輛電瓶與備用電池之間形成斷路，
   當觸發器被觸發，處理器控制放電模組為放電狀態，車輛電瓶與備用電池之間形成通路，備用電池對車輛電瓶充電。
5. 如申請專利範圍第３項所述之車輛用之備用電源裝置，進一步包括：
   一警報模組，與處理器電連接，警報模組係要被用來與車輛具有之一主開關鎖電連接，主開關鎖係受對應的一鑰匙控制而在導通狀態與斷路狀態之間切換；
   一警報器與處理器電連接；
   當主開關鎖處於斷路狀態且鑰匙未拔出，警報模組輸出一警報訊號給處理器，處理器驅動警報器發出警報訊息，
   當主開關鎖處於斷路狀態且鑰匙拔出，警報模組不輸出一警報訊號給處理器，處理器不驅動警報器發出警報訊息。
6. 如申請專利範圍第３項所述之車輛用之備用電源裝置，其中觸發器係要被用來與主開關鎖結合而連動，主開關鎖係可選擇觸發或不觸發該觸發器。