专利名称：电动车的电源控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电源控制系统，并且尤其涉及一种电动车的电源控制系统，该电 源控制系统中的一继电器与一直流转换器共同设置于一直流转换模块中，以有效节省电动 车中的容置空间，且该继电器接受自该直流转换器传来的低压电源以维持自身的运作，因 此能克服传统电源控制系统的继电器因降压回路的降压效能不足而造成无谓电力耗损的 问题。
技术背景 近年来，随着经济的快速发展，现代人的生活步调渐趋紧凑，因此开始重视交通工 具的速度及便利性；在众多交通工具中，尤以电动车逐渐崭露头角，由于，相较于汽车而言， 电动车兼具有价格较为低廉、机动性较高，体积较小、停车较方便、无污染又能远行等优势， 因此逐渐为追求效率与便利的现代人所重视。一般电动车的主要动力来源为电力，其采用一电池所提供的电力以推动其内的马 达进行运转，使得该电动车得以行驶，然而，当该电池的电力耗尽时，使用者仍必须以直流 电对该电池进行充电；由于该电动车中的电池直接与该马达电连接，因此在充电过程中，高 压的直流电容易瞬间拥流至该马达，造成该马达的过负载而导致烧毁，让使用者蒙受极大 的损失；又，在充电过程中，该电动车中的电池与外界的一电源供应线电连接，而使用者常 容易忽略该电动车处于充电状态，因此会在未移除该电源供应线的状态下，径行发动并骑 乘该电动车，使得该电源供应线受到拉扯而变形损毁，更甚者，将使得该电池与该电源供应 线相接的接头扭曲变形，进而使该电池产生短路、接触不良甚至烧毁的危险，甚至导致该电 动车的毁损，而为使用者所不乐见。为此，本发明人乃思及在该电池及该马达间设置一继电器及一降压回路，以通过 该继电器及该降压回路，期能在该电池进行充电时，有效保护该马达，使其不致因瞬间接收 到大量电流而烧毁，且让电动车在充电状态下无法发动，让使用者不致因径行骑乘该电动 车而导致电池产生短路、接触不良甚至烧毁的危险；请参阅图1所示，为实用新型人先前所 实用新型的一电动车的电源控制系统10，该电源控制系统10设于一电动车11中，包括一直 流转换器12、一电池13、一马达14、一降压回路16及一继电器15，该直流转换器12设于一 第一电路板17上，且与该电池13电连接，以将该电池13所供应的高压电源(如48V)转换 为低压电源(如12V)，并将低压电源传送至该电动车11中的其他电子元件(如方向灯、 刹车灯及大灯等)，该降压回路16与该继电器15共同设置于一第二电路板18上，该降压 回路16与该电池13电连接，以将该电池13所供应的高压电源(如48V)转换为低压电源 (如24V)，该继电器15分别与该降压回路16、该电池13及该马达14电连接，以通过接收 该降压回路16所传送的低压电源以维持自身的运作，并在自身的回路呈电气导通的状态 下，使该电池13所供应的高压电源得以经由该继电器15传送至该马达14 ；如此，当使用者 将一直流电源连接至该电池13，并对该电池13进行高压充电的状态下，该继电器15将接受 到一充电信号，而在该电池13与该马达14之间形成一断路，使该直流电源及该电池13所供应的高压电源无法经由该继电器15传送至该马达14 ；接着，待该电池13已达充电饱和 状态下，该继电器15将接受到一充电饱和信号，而在该电池13与该马达14之间形成一通 路，使该电池13所供应的高压电源得以经由该继电器15传送至该马达14，令该马达14得 以进行运转。 承上所述，由于具有高效能(能将48V的高压电源转换为12V的低压电源)的降压 回路较为昂贵，且其线路较为复杂，容易造成该电动车11的组装业者在组装上的困难，因 而大幅增加业者的制造成本，因此，为简化该电动车11的组装流程及降低制造成本，业者 往往会采用一般价格较为低廉，且线路较为简单的降压回路16 ；然而，由于降压效能不足 的缘故，一般的降压回路16仅能将48V的高压电源转换为24V的低压电源，因此为配合该 降压回路16的限制，业者往往必须在该电源控制系统10中装设与该降压回路16相匹配的 继电器15 (即驱动电压为24V的继电器)，而无法使用驱动电压为12V的继电器，因而容易 造成无谓的电力耗损，增加该电动车11的耗电量，使得其内的电池13的续航力大幅下降， 且该继电器15会产生高热；为解决散热问题，业者多半在将制造完成的电源控制系统10组 装至该电动车11后，会在该电动车11内加装一金属散热片或一风扇，或预留一散热空间， 使该电源控制系统10及其内的继电器15所产生的热量能通过该金属散热片、该风扇或该 散热空间散发至该电动车11外；然而此举不但使得该电动车11的体积大幅增加，且造成业 者必须另外增购金属散热片及风扇，使得其材料成本的负担加重，更增加该电动车11的组 装工序，进而大幅增加生产成本，且在组装工序复杂化的情况下，容易导致生产时程延误， 此结果将为业者所不乐见。又，由于在该电源控制系统10中，该直流转换器12与该继电器15分别设置于该 第一电路板17及该第二电路板18上(意即，该直流转换器12与该继电器15分别设置于 不同电路板上)，因此，业者还必须在该第一电路板17及该第二电路板18之间增设屏蔽元 件，以避免各该电路板17及18上的电子元件会相互干扰；如此，不但会增加电路板的使用 数量，亦增加线路的复杂度，而使得该电动车11中的容置空间被屏蔽元件、电路板及复杂 的线路所占据，使得该电动车11无法缩小其体积以达到轻量化的目的。因此，如何设计出一种创新的电动车的电源控制系统，以有效地解决在发明人先 前所发明的电源控制系统中，该继电器及该直流转换器分别装设于不同电路板上，因而占 据该电动车中的容置空间，且增加线路的复杂度的问题，并解决该继电器因与降压回路相 连而容易造成无谓的电力耗损，进而产生高热的问题，即成为本实用新型欲达成的一重要 目标。
发明内容有鉴于前述的问题与缺点，发明人乃根据多年实务经验及研究实验，终于开发设 计出本实用新型的一种电动车的电源控制系统，以期通过本实用新型，能有效解决前述诸 多问题。本实用新型的一目的，是提供一种电动车的电源控制系统，应用于一电动车中，该 电源控制系统包括一直流转换模块、一控制端子、一电池及一马达，其中该直流转换模块包 括一电路板、一直流转换器及一继电器，该直流转换器及该继电器设置在该电路板上，该直 流转换器与该电池电连接，以将该电池所供应的高压电源(如48V)转换为至少一低压电源(如3伏特、5伏特、12伏特等)，供该电动车上电气元件(如大灯、刹车灯、大灯、喇 叭等)或电子元件(如继电器、控制端子等)使用，该继电器分别与该控制端子、该直流 转换器、该电池及该马达电连接，以接受该直流转换器传来的低压电源，使自身回路能正常 执行电气导通或电气中断的切换动作，并在自身回路呈电气导通的状态下，使该电池所供 应的高压电源能经由该继电器的回路传送至该马达，令该马达产生运转，又，在该继电器接 收到该控制端子传来的一断电信号的状态下，该继电器能使自身回路切换成电气中断的状 态，使该电池所供应的高压电源无法经由该继电器的回路传送至该马达，而令该马达停止 运转；由于，本实用新型的该继电器与该直流转换器相互电连接，因此，该继电器能接收自 该直流转换器传来的较低电压源，不致因接收到过高的电压源，而产生高热，有效避免无谓 的电力耗损，因此能降低该电池的耗电量，大幅增加该电动车的续航力，另，由于该继电器 与直流转换器设置在该直流转换模块的同一电路板上，故还能有效简化该电源控制系统的 整体线路的布设，有效节省在该电动车中所需的配置空间，达到缩小该电动车的体积，进而 节省制造成本的目标。
通过以下实施例配合附图，可以进一步认识与了解本实用新型的目的、形状、构造 机构特征及其功效。在附图中图1是传统电动车的电源控制系统的示意图；图2是本实用新型的优选实施例的示意图；以及图3是本实用新型的优选实施例的另一示意图。主要元件符号说明电源控制系统..................20电动车..................21方向灯..................211刹车灯..................212大灯.................. 213控制端子 .................. 214电路板.................. 221直流转换模块.................. 22电池.................. 23马达.................. 24直流转换器.................. 25继电器 .................. 26晶体管.................. 27电位接点 .................. 28直流电源 .................. 29具体实施方式
本实用新型是一种电动车的电源控制系统，请参阅图2所示，在本实用新型的优选实施例中，该电源控制系统20应用于一电动车21中，包括一控制端子214、一直流转换 模块22、一电池23及一马达24，其中该控制端子214设于该电动车21中，能被激发而产 生一断电信号或一启动信号，(在本实施例中，该控制端子214能供任一电源的插头插接 于其中，并能在任一电源的插头插入后发出该断电信号，且在任一电源的插头移出后发出 该启动信号)，该直流转换模块22包括一电路板221、一直流转换器25及一继电器26 (即 relay)，该直流转换器25及该继电器26设置在该电路板221上，该直流转换器25与该电 池23及该电动车21中的电气元件(如方向灯211、刹车灯212及大灯213等)电连接， 以将该电池23所供应的高压电源(如48V)转换为至少一低压电源(如3伏特、5伏特、 12伏特等)，供该电动车21上的不同电气元件使用(如方向灯211的驱动电压可为5伏 特、刹车灯212的驱动电压可为3伏特，大灯213的驱动电压可为12伏特)。承上所述，该继电器26分别与该控制端子214、该直流转换器25、该电池23及该 马达24电连接，以接受该直流转换器25传来的低压电源，使自身回路能正常执行电气导通 或电气中断的切换动作，并在自身回路呈电气导通的状态下，使该电池23所供应的高压电 源能经由该继电器26的回路传送至该马达24，令该马达24产生运转，又，在该继电器26接 收到该控制端子214传来的断电信号的状态下，该继电器26能使自身回路切换成电气中断 的状态，使该电池23所供应的高压电源无法经由该继电器26的回路传送至该马达24，而令 该马达24停止运转。请参阅图3所示，在本实施例中，该继电器26内包括一电位接点28及一晶体管 27，该电位接点28与该直流转换器25及该控制端子214电连接，且该晶体管27分别与该电 位接点28、该电池23及该马达24电连接，当使用者将一直流电源29的插头插入该控制端 子214，使该直流电源29电连接至该电池23，并对该电池23进行高压充电的状态下，该电 位接点28会接受到该控制端子214传送的断电信号并形成一低电位，且将该低电位传送至 该晶体管27，该晶体管27在接收到该低电位的状态下，随即停止运作，并切断自身的电路， 以使该继电器26的回路呈断电状态，进而在该电池23与该马达24之间形成一断路，使该 直流电源所供应的高压电源能传输并储存至该电池23，且使该直流电源29及该电池23所 供应的高压电源无法经由该继电器26传送至该马达24，而令该马达24停止运转；反之，当 使用者结束对该电池23的充电，并切断该直流电源29与该电池23间的电连接，且将该直 流电源29的电源插头自该控制端子214中移出的状态下，该电位接点28会接受到该控制 端子214传送的启动信号并形成一高电位，且将该高电位传送至该晶体管27，该晶体管27 在接收到该高电位的状态下，随即启动并导通自身的电路，以使该继电器26的回路呈电气 导通的状态，进而在该电池23与该马达24之间形成一通路，使该电池23所供应的高压电 源得以经由该继电器26传送至该马达24，令该马达24得以进行运转。由于，一般直流转换器常见于电动车中，其用途本为将一般电池所供应的高压电 源转换为低压电源，并将低压电源传送至一般驱动电压较低的电气元件，因此，透过本实用 新型的电源控制系统20，业者仅需采用驱动电压较低(如12V)的继电器26，并将该继电 器26与该直流转换器25相互电连接，则该继电器26仅需接受该直流转换器25传来的较 低电压源，即足以使自身回路能正常执行电气导通或电气中断的切换动作，如此，业者即不 需为搭配降压效能不足的降压回路，而被迫采用驱动电压较高(如24V)的继电器，进而能 克服发明人先前所发明的电源控制系统中，继电器因自身的驱动电压过高而造成无谓的电力耗损及高热，且使电池续航力大幅下降的问题。此外，由于该继电器26与该直流转换器25设置在该直流转换模块22的同一电路 板221上，因此能有效简化该电源控制系统20的整体线路的布设，且该继电器26仅需较低 的电压即可被驱动，因此较不易产生高温，如此，业者即不需为解决散热问题，而在该电动 车21内另外加装金属散热片或风扇，或预留散热空间等，因此能有效节省该电动车21中所 需的配置空间，并达到缩小该电动车21的体积，进而节省制造成本的目标。本实用新型的电源控制系统20及其内的直流转换模块22，能供电动车的组装业 者组装至电动车中，藉以达到增加电池续航力及节省电动车中所需的配置空间及制造成本 等益处；然而本实用新型的电源控制系统20及其内的直流转换模块22并不仅限于应用及 组装在电动车中，在本实用新型的其他实施例中，该电源控制系统20及其内的直流转换模 块22还可应用至其他机动车辆(如摩托车摩托车或自行车等)，按凡具有至少一电池及 一马达的机动车辆，皆可为本实用新型的应用范围，且使用者还可自行购置该电源控制系 统20或该直流转换模块22，并自行安装于电动车或其他机动车辆中，合先陈明。上述实施例中所使用的词汇及描述，仅为本实用新型的优选具体实施例，不应视 为本实用新型的限制，本领域技术人员依据本实用新型所披露的技术内容所进行的各种各 样的等效修改和变更，均应落入本实用新型的保护范围内。
权利要求一种电动车的电源控制系统，应用于一电动车中，所述电源控制系统包括一电池；一马达；一控制端子，能被激发而产生一断电信号；以及一直流转换模块，包括一电路板、一直流转换器及一继电器，所述直流转换器及继电器设置在所述电路板上，所述直流转换器与所述电池电连接，以将所述电池所供应的高压电源转换为至少一低压电源，所述继电器分别与所述控制端子、直流转换器、电池及马达电连接，以接受所述直流转换器传来的低压电源，使自身回路能正常执行电气导通或电气中断的切换动作，并在自身回路呈电气导通的状态下，使所述电池所供应的高压电源能经由所述继电器的回路传送至所述马达，令所述马达产生运转，又，在所述继电器接收到所述控制端子传来的断电信号的状态下，所述继电器能使自身回路切换成电气中断的状态，使所述电池所供应的高压电源无法经由所述继电器的回路传送至所述马达，而令所述马达停止运转。
2.如权利要求1所述的电动车的电源控制系统，其中所述继电器内包括一电位接点及 一晶体管，所述电位接点与所述直流转换器及控制端子电连接，且所述晶体管分别与所述 电位接点、电池及马达电连接，所述电位接点接受到所述控制端子传来的断电信号后，会产 生一低电位，且将所述低电位传送至所述晶体管，所述晶体管在接收到所述低电位的状态 下将停止运作，并切断自身的电路，以在所述电池与马达间形成一断路。
3.如权利要求2所述的电动车的电源控制系统，其中所述控制端子还能被激发而产生 一启动信号，所述电位接点在接受到所述控制端子传送的启动信号后，会产生一高电位，且 将所述高电位传送至所述晶体管，所述晶体管在接收到所述高电位的状态下，会启动并导 通自身的电路，以在所述电池与所述马达之间形成一通路。
4.如权利要求3所述的电动车的电源控制系统，其中所述控制端子能供一插头插接于 其中，并能在所述插头插入后发出所述断电信号，且在所述插头移出后发出所述启动信号。
5.一种电动车的电源控制系统中的直流转换模块，所述直流转换模块安装至一电动车 上，包括一电路板；一直流转换器，所述直流转换器设置在所述电路板上，能接收一电池供应的高压电源， 且将高压电源转换为至少一低压电源；以及一继电器，所述继电器设置在所述电路板上，所述继电器与所述直流转换器电连接，以 接受所述直流转换器传来的低压电源，使自身回路能正常执行电气导通或电气中断的切换 动作，并在自身回路呈电气导通的状态下，使所述电池所供应的高压电源能经由所述继电 器的回路传送至一马达，令所述马达产生运转，又，在所述继电器接收到一控制端子传来的 一断电信号的状态下，所述继电器能使自身回路切换成电气中断的状态，使所述电池所供 应的高压电源无法经由所述继电器的回路传送至所述马达，而令所述马达停止转动。
6.如权利要求5所述的电动车的电源控制系统中的直流转换模块，其中所述继电器内 包括一电位接点及一晶体管，所述电位接点与所述直流转换器电连接，且所述晶体管分别 与所述电位接点电连接，所述电位接点在接受到所述控制端子传来的断电信号后会产生一 低电位，且将所述低电位传送至所述晶体管，所述晶体管在接收到所述低电位的状态下将2停止运作，并切断自身的电路，以在所述电池与所述马达间形成一断路。
7.如权利要求6所述的电动车的电源控制系统中的直流转换模块，其中所述电位接点 在接受到所述控制端子传来的一启动信号后，会产生一高电位，且将所述高电位传送至所 述晶体管，所述晶体管在接收到所述高电位的状态下，会启动并导通自身的电路，以在所述 电池与所述马达之间形成一通路。
专利摘要本实用新型涉及一种电动车的电源控制系统，包括一控制端子、一直流转换模块、一电池及一马达，其中该控制端子能被激发而产生一断电信号(如在一电源插头插接于其中时)，该直流转换模块设置有一直流转换器及一继电器，该直流转换器与该电池电连接，以将该电池所供应的高压电源转换为至少一低压电源(如3伏特、5伏特、12伏特等)，供该电动车上电气元件(如大灯、刹车灯、大灯、喇叭等)或电子元件(如继电器、控制端子等)使用，该继电器分别与该控制端子、直流转换器、电池及马达电连接，以接受该直流转换器传来的低压电源，使自身回路能正常执行电气导通或电气中断的切换动作，并在自身回路呈电气导通的状态下，使该电池所供应的高压电源能经由该继电器的回路传送至该马达，令该马达产生运转，又，在该继电器接收到该控制端子传来的断电信号的状态下，该继电器能使自身回路切换成电气中断的状态，使该电池所供应的高压电源无法经由该继电器的回路传送至该马达，而令该马达停止运转；由于，本实用新型的该继电器与直流转换器相互电连接，因此，该继电器能接受该直流转换器传来的较低电压源，不致因接收过高的电压源，而产生高热，有效避免无谓的电力耗损，另，由于该继电器与直流转换器设置在该直流转换模块的同一电路板上，故还能有效简化该电源控制系统的整体线路的布设，有效节省在该电动车中所需的配置空间，进而达到缩小电动车体积及节省制造成本的目标。
文档编号B60L11/18GK201611767SQ200920273209
公开日2010年10月20日 申请日期2009年12月11日 优先权日2009年12月11日
发明者谢世甲, 郭永吉, 黄宏耀 申请人:光阳工业股份有限公司