TWM515499U - 無線電池控制系統 - Google Patents

Description

無線電池控制系統

本創作係關於無線控制電子設備技術領域，尤其是一種利用無線通訊控制電子設備之電力儲能器電流輸出狀態，以及使電力儲能器具有限流告警模式或無電流輸出之斷電模式而可提升電子設備防竊性與電力儲能器使用壽命之無線電池控制系統。

現今，對於各類仰賴電力之驅動裝置，仍朝向應用對應之鑰匙機構件來控制供電於否之方式，即透過鑰匙機構件控制供電迴路之通路及斷路狀態，以達透過電力儲能器啟動或關閉該運輸工具之目的。又隨著石化燃料對於生態環境產生之不良影響，目前世界各國致力推行能源替代方案，舉例而言，日常生活中常用以做為代步工具之機車，即屬耗用石化燃料之一交通工具，為了解決上述影響，故而採用電力儲能器驅動之電動車或電動機車應運而生，並逐漸普及於民眾生活中。

在新興的電動車或電動機車領域，其防盜設計亦如前述屬於利用金屬鑰匙機構件及對應鎖具形成之機構式認證鑰匙系統，由於鑰匙機構件之易複製性而使此方式在安全防盜上具有相當大的漏洞。又，現今亦常見使用者於熄火後忘記將鑰匙取下的情況，在僅依靠機構式認證之系統下，車輛亦相當容易失竊。

除了上述安全防盜問題外，當使用者關閉電動車或電動機車 供電使之熄火後，由於電力儲能器與電動車或電動機車之電流迴路並未完全斷開而為通路態樣，因此電子儲能器仍會有微弱之電流輸出。是以，在關閉電動車或電動機車後，電子儲能器之電力仍然不斷在耗損，甚或在長時間未啟動電動車或電動機車之狀態下，使得電力儲能器的電量消耗至相當低，即產生過放電現象進而造成電力儲能器的損壞。

除了上述之電動車及電動機車，於工廠中亦可見如電子手推車及堆高機等需仰賴電力儲能器驅動之機械，此種較具危險性之設備，亦透過傳統金屬鑰匙機械式認證即可啟動，惟該種機械皆須具備專業技能之駕駛者才可進行操作。但只要使用金屬鑰匙，即使非熟悉該機械者如孩童亦可啟動該設備，因此極易造成危險。

有鑑於目前在交通或運輸工具領域中，對於防盜、供電控制及使用安全性上仍未有完善的解決方案，故本創作人係構思一種無線電池控制系統，希冀可有效解決上述缺失。

本創作之一目的，旨在提供一種無線電池控制系統，透過開關裝置遠端無線控制電子設備內的電力儲能器作動狀態，以提升電子設備之防盜及安全效能，同時亦使電力儲能器於斷電狀態下完全停止電流輸出，延長電力儲能器之使用壽命。

為達上述目的，本創作之無線電池控制系統，供以控制設置於一電子設備之一電力儲能器，以藉該電力儲能器啟動或關閉該電子設備，其包括：一開關裝置，較佳者係為一穿戴式裝置如智慧型手環等而利於攜帶；及一識別驅動模組，電性連接該電力儲能器及無線連接該開關裝 置，當該開關裝置與該識別驅動模組位於一連線距離內時，該識別驅動模組係與該開關裝置進行配對通訊，該識別驅動模組包含：一偵測單元，供以偵測該開關裝置與該識別驅動模組之匹配狀態，並依據匹配狀態傳送一控制訊號；及一驅動單元，與該偵測單元及該電力儲能器電性連接，供以接收該控制訊號，並依據該控制訊號控制該電力儲能器保持或切換至一放電模式或一斷電模式，其中，該識別驅動模組與該開關裝置未匹配時，該電力儲能器係為該斷電模式且為無電流輸出狀態；反之，該識別驅動模組與該開關裝置相互匹配時，該電力儲能器係為該放電模式。

此外，該電力儲能器與該電子設備間具有一主放電迴路，該電力儲能器之放電模式與斷電模式取決於該主放電迴路之導通與否，該斷電模式係由該驅動單元控制使該主放電迴路呈現斷路；該放電模式係由該驅動單元控制使該主放電迴路呈現通路狀態，以供電予該電子設備。

其中，當該識別驅動模組與該開關裝置於一設定時間內為未匹配，則該驅動單元控制該電力儲能器為一暫停模式，且該暫停模式係為該電力儲能器受該驅動單元控制而為限電流狀態，其中該設定時間可於該驅動單元內設定或由穿載式設備設定後再透過無線傳輸到該驅動單元，且超過該設定時間後仍為未匹配，該驅動單元則控制該電力儲能器切換至該斷電模式。藉此，進一步利用識別驅動模組與開關裝置未匹配之時間判斷，而使該電力儲能器透過暫停模式供使用者在如頻繁開關該電子設備或僅為短暫離開該電子設備時，該電力儲能器呈現低電流供給狀態以利於該電子設備啟動如閃燈之告警裝置。

該電力儲能器與該電力儲能器與該電子設備間具有一副放 電迴路，該暫停模式係由該驅動單元控制使該主放電迴路為斷路，該副放電迴路為通路狀態，而於該斷電模式時，該副放電迴路為斷路狀態，於該放電模式時，該副放電迴路為通路狀態。藉此透過低電流使該識別驅動模組與該開關裝置在短暫未匹配時，仍可透過該副放電迴路驅動該電子設備之告警裝置。

其中，該開關裝置具有一第一通訊單元，該識別驅動模組具有一第二通訊單元及一處理單元，該第二通訊單元供與該第一通訊單元連接並讀取該開關裝置之一識別資訊，該處理單元接收該識別資訊並與一許可資訊比對，相符時該開關裝置與該識別驅動模組呈匹配狀態。藉此以確認該開關裝置是否相對該電子設備具有控制許可，以增強該電子設備之安全性。

又，較佳者該第一通訊單元及該第二通訊單元係透過無線射頻辨識技術或藍芽通訊格式相互連線，且該連線距離介於1公尺~5公尺。以利該開關裝置與該電子設備進行連線配對。

於另一實施態樣中，該識別驅動模組具有一監控單元，與該電力儲能器電性連接，以監控該電力儲能器之狀態並形成一電力資訊，藉此以即時監測該電力儲能器之使用狀態。

此外，該開關裝置具有一儲存單元，當該開關裝置與該識別驅動模組匹配成功後，該電力資訊係傳輸至該開關裝置，並被記錄於該儲存單元中，以利使用者了解當前之電力儲能器狀態。

該無線電池控制系統更包括一伺服設備，係與該開關裝置電訊連接，供以接收該電力資訊並儲存，藉此將該開關裝置逐次接收之該電 力資訊或是來自各開關裝置所上傳之電力資料整理並備份，而可供使用者或廠商進行查閱。

藉此，本創作之無線電池控制系統，透過該驅動識別模組以無線方式辨識該開關裝置是否具有權限控制該電力儲能器，並使該電力儲能器在斷電模式下呈現無電流輸出狀態，有效解決關閉該電子設備後仍持續有微弱電流輸出而影響電力儲能器使用壽命之問題。此外，利用該開關裝置以驅動該電力儲能器之方式可提升電子設備之防竊程度與安全性，並可與該電子設備之鑰匙系統搭配使用，藉此他人無法經由遺忘於電子設備上之鑰匙順利啟動該電子設備，甚於該電子設備為具危險性之機械時，達到更佳之安全防護效果。

10‧‧‧開關裝置

101‧‧‧第一通訊單元

102‧‧‧儲存單元

11‧‧‧識別驅動模組

111‧‧‧第二通訊單元

112‧‧‧處理單元

113‧‧‧偵測單元

114‧‧‧驅動單元

115‧‧‧監控單元

12‧‧‧伺服設備

2‧‧‧電子設備

20‧‧‧電力儲能器

第1圖，為本創作較佳實施例之方塊圖。

第2圖，為本創作較佳實施例之應用示意圖。

第3圖，為本創作較佳實施例之步驟流程圖。

第4圖，為本創作較佳實施例另一實施態樣之方塊圖。

為使 貴審查委員能清楚了解本創作之內容，謹以下列說明搭配圖式，敬請參閱。

請參閱第1、2及3圖，其為本創作較佳實施例之方塊圖、應用示意圖及步驟流程圖。本創作之無線電池控制系統，係供以針對一電子設備2如電動車、電動機車或是如堆高機等需仰賴其內部之一電力儲能 器20進行供電驅動之建築運輸工具，藉由該電力儲能器20開啟或關閉該電子設備2之作動。其中，該電力儲能器20可為一二次充電單電芯或電池組。該無線電池控制系統包括一開關裝置10及一識別驅動模組11。

該開關裝置10具有一第一通訊單元101以與該識別驅動模組11透過無線方式電訊連接，較佳者，該開關裝置10係為一穿戴式裝置，如智慧型手環、手錶或項鍊等。該識別驅動模組11電性連接該電力儲能器20及無線連接該開關裝置10，當該開關裝置10與該識別驅動模組11之距離位於一連線距離內時，該識別驅動模組11係與該開關裝置10進行配對通訊，而確認該開關裝置10是否具有控制權限，其中該識別資訊可為該開關裝置10之一識別碼ID、編號或是其餘可供認證資料。

該識別驅動模組11包含一第二通訊單元111、一處理單元112、一偵測單元113及一驅動單元114，且可設置於該電子設備2中或直接設於該電力儲能器20，於本實施例中係以該識別驅動模組11設於該電子設備2為例說明。該第二通訊單元111供與該開關裝置10通訊連線並讀取該識別資訊。該處理單元112接收該識別資訊並與一許可資訊進行比對，當該識別資訊與該許可資訊相符時，則使該開關裝置10與該識別驅動模組11呈匹配狀態。該偵測單元113與該第二通訊單元111電訊連接，供以偵測該識別驅動模組11與該開關裝置10匹配狀態，並根據匹配狀態傳送一控制訊號以控制該電力儲能器20，其中，該偵測單元113係常態監測匹配狀態，假使該識別驅動模組11與該開關裝置10未在該連線距離內，則該偵測單元114仍會判斷匹配狀態為未匹配。該驅動單元114與該偵測單元113及該電力儲能器20電性連接，供以接收該控制訊號並依其控制該電力儲能器 20保持或切換至一放電模式或一斷電模式。當該第二通訊單元111讀取該識別資訊後，若該識別資訊未與該許可資訊相符時，則該識別驅動模組11與該開關裝置10呈未匹配狀態，該驅動單元114係切換或保持該電力儲能器20至該斷電模式；反之，當該第二通訊單元111讀取該識別資訊後，若該識別資訊與該許可資訊相符時，則該識別驅動模組11與該開關裝置10呈匹配狀態，該驅動單元114切換或保持該電力儲能器20至該放電模式，藉此以控制該電子設備2之驅動與否。

特別一提的是，該電力儲能器20切換至該斷電模式時係為無電流輸出狀態，藉以防止該電子設備2於未啟動狀態下仍具有微小電流輸出，影響該電力儲能器20之使用壽命。而斷電模式與放電模式之切換取決於控制該電力儲能器20與該電子設備2間之一主放電迴路的狀態，該電力儲能器20係透過該主放電迴路輸出電流以運作該電子設備2。當該電力儲能器20為該斷電模式時，該主放電迴路係受該驅動單元114控制而呈斷路狀態；當該電力儲能器20為放電模式時，該主放電迴路係受該驅動單元114控制而呈通路狀態，以供電予該電子設備2。

其中，為使配戴該開關裝置10之使用者短暫離開該電子設備2時，可利用該電子設備2之警示燈等達到提醒功效，係使該電力儲能器20更具有一暫停模式。當該識別驅動模組11與該開關裝置10於一設定時間內未匹配，則該驅動單元114控制該電力儲能器20切換至暫停模式，且該暫停模式為該電力儲能器20受該驅動單元114控制而為限制電流狀態。其中該設定時間較佳者為3~5分鐘或5~10分鐘，超過該設定時間後，若該識別驅動模組11與該開關裝置10仍為未匹配狀態時，該驅動單元114 則控制該電力儲能器20切換至該斷電模式。且該設定時間可透過該驅動單元114設定或由該開關裝置10設定再進一步透過該第一通訊單元101將設定時間資料傳輸至該識別驅動模組11。而該電力儲能器20與該電子設備2間係具有一副放電迴路，該電力儲能器20透過該副放電迴路提供電流予電子設備2之至少一告警裝置，如前述之警示燈等，當該電力儲能器20為暫停模式時，該驅動單元114則使該副放電迴路呈通路狀態，且該主放電迴路呈斷路狀態，藉此即可避免運作該電子設備2，但仍可以低電流供給方式透過該副放電迴路驅動該電子設備2中之告警裝置。亦即，該偵測單元113偵測該識別驅動模組11與該開關裝置10為未匹配時，進一步判斷其維持於未匹配狀態之時間，而可先行使該電力儲能器20切換至該暫停模式，以利該電力儲能器20以有限電流驅動告警裝置，而可因應使用者如需頻繁開關該電子設備2或短暫離開該電子設備2之提示需求。其中，該電力儲能器20於斷電模式時，該副放電迴路為斷路狀態以使其呈無電流輸出，於放電模式時，該副放電迴路則為通路狀態。

其中，該第一通訊單元101及該第二通訊單元111係透過無線射頻辨識技術(Radio Frequency Identification,RFID)或藍芽(Bluetooth)通訊格式相互連線，而該連線距離則介於1公尺~5公尺間。RFID與藍芽通訊已為目前普遍使用之通訊技術，於此即不再贅述。藉由該開關裝置10配合該識別驅動模組11，除可有效地控制該電力儲能器20之放電狀況外，亦可同時配合傳統應用於電子設備2之鑰匙系統，以提升該電子設備2之防竊效能。

以該電子設備2為一電動機車為例，針對該電子設備2及該 電力儲能器20之應用，該無線電池控制系統可依以下步驟實行。使用者攜帶該開關裝置10進入該連線距離內時，該識別驅動模組11與該開關裝置10透過該第一通訊單元101及該第二通訊單元111進行配對，為步驟S01。舉例說明，當使用者欲啟動該電子設備2時，攜帶該開關裝置10並進入該連線距離後，該第二通訊單元111即與該第一通訊單元101連線並讀取該識別資訊，並透過該處理單元112判斷該開關裝置是否具有權限，確認具有權限後即使該開關裝置10與該識別驅動模組11相互匹配。

接續，該偵測單元113偵測該開關裝置10與該識別驅動模組11是否為相互匹配狀態，為步驟S02。當該識別驅動模組11未與該開關裝置10連線匹配時，則執行步驟S03及步驟S04。於該設定時間內未匹配，該驅動單元114控制該電力儲能器20切換至該暫停模式，使該電力儲能器2O為限電流輸出狀態，並可於該開關裝置10與該識別驅動模組11於連線距離內時，重新執行步驟S01。若持續為未匹配狀態並超過該設定時間後，則執行步驟S04，該驅動單元114控制該電力儲能器20保持或切換至該斷電模式，使該電力儲能器20為無電流輸出狀態，並可於該開關裝置10與該識別驅動模組11於連線距離內時，重新執行步驟S01。當該識別驅動模組11與該開關裝置10匹配成功時，則執行步驟S05，該驅動單元114控制該電力儲能器20切換或保持於該放電模式，而當啟動該電子設備2後，該識別驅動模組11與該開關裝置10仍可因位於連線距離內而持續進行配對。或可設定使該識別驅動模組11與該開關裝置10匹配成功並控制該電力儲能器20為放電模式後，即停止配對動作，於本實施例中係使該識別驅動模組11與該開關裝置10為持續進行配對通訊狀態，惟本創作並不侷限於此。於此 假設該電力儲能器20於使用者啟動該電子設備2前已為斷電模式，在確認該開關裝置10與該識別驅動模組11匹配完成後，即使該驅動單元114控制該電力儲能器20切換至放電模式以啟動該電子設備2。反之，當使用者熄火並攜帶該開關裝置10遠離該識別驅動模組11後，該偵測單元113偵測該開關裝置10與該識別驅動裝置11為未匹配狀態，則該驅動單元114控制該電力儲能器20切換至暫停模式並維持於該設定時間內，使該電力儲能器20之電流轉為低電流輸出，而利於使用者啟動如暫停燈或警示燈等告警裝置。若未匹配狀態持續並超過該設定時間時，該驅動單元114控制該電力儲能器20切換至斷電模式，使該電力儲能器20之電流停止輸出。關於該開關裝置10與該識別驅動模組11之匹配與驅動方式已於前詳述，於此不再贅述。

請繼續參閱第4圖，其係為本創作較佳實施例另一實施態樣之方塊圖。於本實施態樣中，該識別驅動模組11具有一監控單元115，與該電力儲能器20電性連接，以監控該電力儲能器20之狀態並形成一電力資訊。該電力資訊可包含即時電壓、輸出電流、溫度或電力存量等內容。而該開關裝置10係具有一儲存單元102，於該識別驅動模組11及該開關裝置10匹對成功後，該監控單元115可透過該第二通訊單元111傳輸該電力資訊予該開關裝置10，以透過該儲存單元102紀錄該電力資訊。

其中，該無線電池控制系統更包括一伺服設備12，其與該開關裝置10電訊連接，供以接收該電力資訊並儲存。該伺服設備12並可為一伺服主機或一雲端網路平台。不同的使用者透過各自之該開關裝置10針對特定電子設備2進行配對控制後，可分別將各該電力儲能器20對應之該 電力資訊上傳至該伺服設備12，而可供使用者透過該伺服設備進行資料探勘與管理，亦可供維修廠商或銷售廠商利用該等電力資訊進行分析與修繕之依據。

綜上所述，本創作之無線電池控制系統，係透過該開關裝置10搭配該驅動識別模組11，以無線方式辨識該開關裝置10是否具有權限控制該電力儲能器20，同時使該電力儲能器20在斷電模式下呈現無電流輸出狀態，有效解決關閉該電子設備2後仍持續有微弱電流輸出而影響電力儲能器20使用壽命之問題。該無線電池控制系統並可與該電子設備2原先之鑰匙系統搭配使用，藉此，即使出現使用者於熄火後忘記將鑰匙拔下之情況，當該開關裝置10與該識別驅動模組11未處於該連線距離內時，他人亦無法經由鑰匙順利啟動該電子設備2，達到更佳之防盜效果，且若該電子設備2為具危險性之運輸工具時，亦可藉本創作降低他人誤啟動之機率，進而提升安全性。

惟，以上所述者，僅為本創作之較佳實施例而已，並非用以限定本創作實施之範圍；故在不脫離本創作之精神與範圍下所作之均等變化與修飾，皆應涵蓋於本創作之專利範圍內。

10‧‧‧開關裝置

101‧‧‧第一通訊單元

11‧‧‧識別驅動模組

111‧‧‧第二通訊單元

112‧‧‧處理單元

113‧‧‧偵測單元

114‧‧‧驅動單元

2‧‧‧電子設備

20‧‧‧電力儲能器

Claims (12)

1. 一種無線電池控制系統，供以控制設置於一電子設備之一電力儲能器，以藉該電力儲能器啟動或關閉該電子設備，其包括：一開關裝置；及一識別驅動模組，電性連接該電力儲能器及無線連接該開關裝置，當該開關裝置與該識別驅動模組位於一連線距離內時，該識別驅動模組係與該開關裝置進行配對通訊，該識別驅動模組包含：一偵測單元，供以偵測該開關裝置與該識別驅動模組之匹配狀態，並依據匹配狀態傳送一控制訊號；及一驅動單元，與該偵測單元及該電力儲能器電性連接，供以接收該控制訊號，並依據該控制訊號控制該電力儲能器保持或切換至一放電模式或一斷電模式；其中，該識別驅動模組與該開關裝置未匹配時，該電力儲能器係為該斷電模式且為無電流輸出狀態；反之，該識別驅動模組與該開關裝置相互匹配時，該電力儲能器係為該放電模式。
2. 如申請專利範圍第1項所述之無線電池控制系統，其中，該電力儲能器與該電子設備間具有一主放電迴路，該斷電模式係由該驅動單元控制使該主放電迴路呈現斷路。
3. 如申請專利範圍第2項所述之無線電池控制系統，其中，該放電模式係由該驅動單元控制使該主放電迴路呈現通路狀態，以驅動該電子設備。
4. 如申請專利範圍第3項所述之無線電池控制系統，其中，當該識別驅動模組與該開關裝置於一設定時間內為未匹配，則該驅動單元控制該電力儲能器為一暫停模式，且該暫停模式係為該電力儲能器受該驅動單元控 制而為限電流狀態，超過該設定時間後仍為未匹配，該驅動單元則控制該電力儲能器切換至該斷電模式。
5. 如申請專利範圍第4項所述之無線電池控制系統，其中，該電力儲能器與該電子設備間具有一副放電迴路，該暫停模式係由該驅動單元控制使該主放電迴路為斷路，該副放電迴路為通路狀態，以供電予該電子設備之至少一告警裝置；而於該斷電模式時，該副放電迴路為斷路狀態，於該放電模式時，該副放電迴路為通路狀態。
6. 如申請專利範圍第5項所述之無線電池控制系統，其中，該開關裝置具有一第一通訊單元，該識別驅動模組具有一第二通訊單元及一處理單元，該第二通訊單元供與該第一通訊單元連接並讀取該開關裝置之一識別資訊，該處理單元接收該識別資訊並與一許可資訊比對，相符時該開關裝置與該識別驅動模組呈匹配狀態。
7. 如申請專利範圍第6項所述之無線電池控制系統，其中，該第一通訊單元及該第二通訊單元係透過無線射頻辨識技術或藍芽通訊格式相互連線。
8. 如申請專利範圍第1至7項其中任一項所述之無線電池控制系統，其中，該連線距離介於1公尺~5公尺。
9. 如申請專利範圍第1項所述之無線電池控制系統，其中，該識別驅動模組具有一監控單元，與該電力儲能器電性連接，以監控該電力儲能器之狀態並形成一電力資訊。
10. 如申請專利範圍第9項所述之無線電池控制系統，其中，該開關裝置具有一儲存單元，供以記錄該電力資訊。
11. 如申請專利範圍第10項所述之無線電池控制系統，更包括一伺服設備，係與該開關裝置電訊連接，供以接收該電力資訊並儲存。
12. 如申請專利範圍第1項所述之無線電池控制系統，其中，該開關裝置為一穿戴式裝置。