电能回充管理装置、电能回充管理系统及电动载具之控制电路

摘要

本发明系一种可应用于一电动载具之电能回充管理装置，包含有一控制单元、一超级电容器、一升压转换器、一直流对直流转换器及一切换单元，当电动载具之马达仅靠惯性力运转时，其产生之感应电动势系对超级电容器进行电能回充；当控制单元判断超级电容器电量充足时，系控制该切换单元建立适当的连结关系，令超级电容器之电力传输至直流对直流转换器，以转换为该直流工作电压而供电给电动载具之周边电子设备；反之当超级电容器之电量不足时，系切换为以电池供电，藉此降低电动载具之电池耗电量，提高续航力。

主权项

一种电能回充管理装置，系连接至电动载具之电池，该电能回充管理装置包含有：一控制单元，接收电动载具之行车状态信号；一超级电容器，系连接该控制单元而受其控制进行充电、放电，该超级电容器储存该电动载具之马达因感应电动势所产生之电力；一升压转换器，系可转换超级电容器所储存之电力为一充电电压，利用该充电电压对电池进行充电；一直流对直流转换器，系转换超级电容器或电池之电力而产生一直流工作电压以供电予电动载具之周边电子设备；一切换单元，系连接于该超级电容器、升压转换器、直流对直流转换器及电池之间，依该控制单元之控制而切换改变前述元件之连接关系；该控制单元判断超级电容器之电量充足时，系控制该切换单元连接该超级电容器及直流对直流转换器，令超级电容器之电力传输至直流对直流转换器，以转换为该直流工作电压；当控制单元判断超级电容器之电量不足时，系控制该切换单元连接电池及直流对直流转换器，令电池之电力传输至直流对直流转换器，以转换为该直流工作电压。如申请专利范围第1项所述之电能回充管理装置，该切换单元包含一第一切换组件及一第二切换组件，该第一切换组件系连接于该超级电容器、第二切换组件及该升压转换器之间；该第二切换组件系连接于该第一切换组件、电池及该直流对直流转换器之间。如申请专利范围第1项所述之电能回充管理装置，当控制单元判断该电动载具之一马达不作动时，系控制该切换单元连接超级电容器及升压转换器，令超级电容器之电力经该升压转换器转换为一充电电压而对电池进行充电。如申请专利范围第2项所述之电能回充管理装置，该第一切换组件包含一第一开关与一第二开关；该第一开关连接于超级电容器与第三开关之间；该第二开关连接于超级电容器与该升压转换器之间。如申请专利范围第2或4项所述之电能回充管理装置，该第二切换组件包含一第三开关第一第四开关；该第三开关连接于第一开关与该直流对直流转换器之间；该第四开关连接于直流对直流转换器与电池之间。如申请专利范围第5项所述之电能回充管理装置，该第一开关、第二开关、第三开关及第四开关为电磁式开关元件。一种电能回充管理系统，系应用于具有电池及电压转换电路之电动载具，该电能回充管理系统包含有：一连结单元，系连接电动载具之电池及电压转换电路；一电能回充管理装置，系经由该连接单元而连接至电动载具之电池及电压转换电路，当电动载具之马达产生感应电动势时，该连结单元系将该电能回充管理装置连接至电压转换电路，使电能回充管理装置进行电能回收，该电能回充管理装置包含：一控制单元，接收电动载具之行车状态信号；一超级电容器，系连接该控制单元而受其控制进行充电、放电，该超级电容器储存该电动载具之马达因感应电动势所产生之电力；一升压转换器，系可转换超级电容器所储存之电力为一充电电压，利用该充电电压对电池进行充电；一直流对直流转换器，系转换超级电容器或电池之电力而产生一直流工作电压；一切换单元，系连接于该超级电容器、升压转换器、直流对直流转换器及电池之间，依该控制单元之控制而切换改变前述元件之连接关系；该控制单元判断超级电容器之电量充足时，系控制该切换单元连接该超级电容器及直流对直流转换器，令超级电容器之电力传输至直流对直流转换器，以转换为该直流工作电压；当控制单元判断超级电容器之电量不足时，系控制该切换单元连接电池及直流对直流转换器，令电池之电力传输至直流对直流转换器，以转换为该直流工作电压。如申请专利范围第7项所述之电能回充管理系统，该连结单元包含有：一第一切换件，系连接于电动载具之电压转换电路与电能回充管理装置之间；一第二切换件，连接于电动载具之电压转换电路与电池之间；当该电能回充管理装置进行电能回收时，该第一切换件为导通而第二切换件为开路；反之未进行电能回收时，该第一切换件为开路而第二切换件为断路。如申请专利范围第7或8项所述之电能回充管理系统，该切换单元包含一第一切换组件及一第二切换组件，该第一切换组件系连接于该超级电容器、第二切换组件及该升压转换器之间；该第二切换组件系连接于该第一切换组件、电池及该直流对直流转换器之间。如申请专利范围第7项所述之电能回充管理系统，当控制单元判断该电动载具之马达不作动时，系控制该切换单元连接超级电容器及升压转换器，令超级电容器之电力经该升压转换器转换为一充电电压而对电池进行充电。如申请专利范围第9项所述之电能回充管理系统，该第一切换组件包含一第一开关与一第二开关；该第一开关连接于超级电容器与第三开关之间；该第二开关连接于超级电容器与该升压转换器之间。如申请专利范围第11项所述之电能回充管理系统，该第二切换组件包含一第三开关第一第四开关；该第三开关连接于第一开关与该直流对直流转换器之间；该第四开关连接于直流对直流转换器与电池之间。如申请专利范围第12项所述之电能回充管理系统，该第一开关、第二开关、第三开关及第四开关为电磁式开关元件。一种电动载具之控制电路，包含有：一电池，系储存电力并经由一电压转换电路连接至一马达；一连结单元，系连接电动载具之电池及电压转换电路；一微处理器，系接收电动载具之复数行车状态信号并据该些行车状态信号控制该连结单元；一电能回充管理装置，系经由该连接单元而连接至电动载具之电池及电压转换电路，于电动载具之马达产生感应电动势时，该连结单元系将该电能回充管理装置连接至电压转换电路，使电能回充管理装置进行电能回收，该电能回充管理装置包含：一控制单元，接收电动载具之行车状态信号；一超级电容器，系连接该控制单元而受其控制进行充电、放电，该超级电容器储存该电动载具之马达因感应电动势所产生之电力；一升压转换器，系可转换超级电容器所储存之电力为一充电电压，利用该充电电压对电池进行充电；一直流对直流转换器，系转换超级电容器或电池之电力而产生一直流工作电压；一切换单元，系连接于该超级电容器、升压转换器、直流对直流转换器及电池之间，依该控制单元之控制而切换改变前述元件之连接关系；该控制单元判断超级电容器之电量充足时，系控制该切换单元连接该超级电容器及直流对直流转换器，令超级电容器之电力传输至直流对直流转换器，以转换为该直流工作电压；当控制单元判断超级电容器之电量不足时，系控制该切换单元连接电池及直流对直流转换器，令电池之电力传输至直流对直流转换器，以转换为该直流工作电压。如申请专利范围第14项所述电动载具之控制电路，该连结单元包含有：一第一切换件，系连接于电动载具之电压转换电路与电能回充管理装置之间；一第二切换件，连接于电动载具之电压转换电路与电池之间；当该电能回充管理装置进行电能回收时，该第一切换件为导通而第二切换件为开路；反之未进行电能回收时，该第一切换件为开路而第二切换件为断路。如申请专利范围第14或15项所述电动载具之控制电路，该切换单元包含一第一切换组件及一第二切换组件，该第一切换组件系连接于该超级电容器、第二切换组件及该升压转换器之间；该第二切换组件系连接于该第一切换组件、电池及该直流对直流转换器之间。如申请专利范围第14项所述电动载具之控制电路，当控制单元判断该电动载具之马达不作动时，系控制该切换单元连接超级电容器及升压转换器，令超级电容器之电力经该升压转换器转换为一充电电压而对电池进行充电。如申请专利范围第16项所述电动载具之控制电路，该第一切换组件包含一第一开关与一第二开关；该第一开关连接于超级电容器与第三开关之间；该第二开关连接于超级电容器与该升压转换器之间。如申请专利范围第18项所述电动载具之控制电路，该第二切换组件包含一第三开关第一第四开关；该第三开关连接于第一开关与该直流对直流转换器之间；该第四开关连接于直流对直流转换器与电池之间。如申请专利范围第19项所述电动载具之控制电路，该第一开关、第二开关、第三开关及第四开关为电磁式开关元件。