TW201431740A - 電動機車的動力系統 - Google Patents

Abstract

一種電動機車的動力系統，包括電池、馬達、整流單元、電子式油門把手、轉速監控單元及馬達控制單元。電池提供電源電壓。馬達提供轉軸位置信號。整流單元耦接電池及馬達，依據電源電壓及電力驅動信號提供馬達驅動信號至馬達，並提供馬達轉速信號。電子式油門把手提供油門信號。轉速監控單元耦接整流單元及電子式油門把手，以依據馬達轉速信號及油門信號提供油門控制信號。馬達控制單元耦接整流單元、轉速監控單元及馬達，以依據轉軸位置信號及油門控制信號提供電力驅動信號。

Description

電動機車的動力系統

本發明是有關於一種電動機車的動力系統，且特別是有關於一種使用單極性電壓的電動機車的動力系統。

近年來環保意識高漲，在節能減碳的趨勢下，促使電動機車的技術便快速的發展。一般而言，電動機車的油門把手透過霍爾元件及配置於轉把上的鐵片來產生油門電壓，並且油門電壓的電壓範圍一般為1.2-4.2伏特。並且，在元件老化或設計錯誤時，油門電壓可能會低於1.2伏特，以致於馬達的轉速控制錯誤(例如：暴衝)。基於上述狀況，電動機車的的動力系統會使用雙極性電源電壓的運算放大器，以在元件老化或設計錯誤時仍可正常運作。

一般而言，電池只提供單極性電源電壓，而雙極性電源電壓必須透過電源電路將電池所提供的單極性電源電壓進行轉換後而產生。雖然，使用雙極性電源電壓的運算放大器可提升電動機車的電力系統的安全性，但電源電路的配置會增加硬體成本。因此，如何在維持電動機車的電力系統的安全性且降低其硬體成本為設計電動機車的一個重要課題。

中華民國專利第499378號揭露一種電動兩輪車上設置有：車輛旋轉感測器、及剎車開關、以及乘載開關。蓄電池盒之中從隔板往後側之空間設置有控制箱，而由此中設置的控制電路、及前述車輪旋轉感測器以及剎車開關等構成行駛速度控制裝置。蓄電池之列之正極側端子，係按串聯方式介由電源開關及前述乘載開關，而與控制電路及剎車開關連接。控制電路之中，為脈衝檢出電路，而從車輪旋轉感測器之磁氣電動元件所輸出的脈衝信號，將被此脈衝檢出電路檢出並輸出至演算電路。演算電路，係由具備積分器及微分器的組合理論電路所構成者，將從脈衝檢出電路所輸入的脈衝信號之時間間隔之變化進行演算處理以計算加速度之同時，如其加速度較「0」為大時，將對應於其值的加速度信號輸出至D/A(數位/類比)變換電路。於D/A變換電路中，將所輸入的加速度信號進行類比(analog)變換為電壓信號(指令電壓)並輸出於馬達驅動放大器。

中華民國專利第340467號揭露當油門臂另端穿孔與油門鋼索完成連接，則當操作油門把手引動油門鋼索時，油門臂上的磁環便將在樞轉柱外周產生圓周方向的運動，該磁環環區內的磁通相對於霍耳元件產生相對位移，此一切割磁通變化，會因磁場使導體中的電流線受到擾動，導致出現電流的垂直方向發生電壓，在適當控制的電壓範圍內，即觸動動力裝置，自動啟動自行車前進，然而，電壓啟動自行車前，首先，先經一放大器放大訊號，再經一中央控制單元(CPU)作類比/數位訊號的轉換，而受一蓄電池持續供應的驅動電路則驅動一馬達，使馬達帶動自行車前進。

本發明提供一種電動機車的動力系統，可準確地控制馬達的轉速且可防止馬達暴衝。

本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明之一實施例提供一種電動機車的動力系統，包括電池、馬達、整流單元、電子式油門把手、轉速監控單元及馬達控制單元。電池提供電源電壓。馬達提供轉軸位置信號。整流單元耦接電池及馬達，且接收電力驅動信號。整流單元依據電源電壓及電力驅動信號提供馬達驅動信號至馬達，並提供馬達轉速信號。電子式油門把手提供油門信號，且油門信號對應油門電壓。轉速監控單元耦接整流單元及電子式油門把手，以依據馬達轉速信號及油門信號提供油門控制信號，其中該轉速監控單元包含油門偵測單元，油門偵測單元包含第一運算放大器，具有第一運算輸入端、第二運算輸入端及第一運算輸出端，第一運算輸入端接收油門電壓，第二運算輸入端耦接接地電壓，油門偵測單元依據該油門電壓產生第一比較電壓。馬達控制單元耦接整流單元、轉速監控單元及馬達，以依據轉軸位置信號及油門控制信號提供電力驅動信號。

在本發明之一實施例中，上述之轉速監控單元更包括：一轉速偵測單元，耦接整流單元以接收馬達轉速信號，且依據馬達轉速信號產生第二比較電壓；一比較器，具有第一比較輸入端、第二比較輸 入端及比較輸出端，第一比較輸入端耦接油門偵測單元以接收第一比較電壓，第二比較輸入端耦接轉速偵測單元以接收第二比較電壓；一第一電阻，具有第一端及第二端，第一電阻的該第一端接收一系統電壓，第一電阻的第二端提供油門控制信號；以及一開關，具有第一端、第二端及控制端，開關的第一端耦接第一電阻的第二端，用以接收該油門控制信號，開關的第二端接收接地電壓，控制端耦接比較器的比較輸出端。

在本發明之一實施例中，上述之油門偵測單元更包括：一第一偏壓，耦接於油門信號與接地電壓之間，油門信號對應油門電壓；一第二電阻，具有第一端及第二端，第二電阻的第一端所接收的電壓為油門電壓與第一偏壓的總和，第一運算輸入端耦接第二電阻的第二端；一第三電阻，耦接於第二電阻的第二端與接地電壓之間；一第四電阻，耦接於第一運算放大器的第二運算輸入端與接地電壓之間；一第五電阻，耦接於第一運算放大器的第二運算輸入端與第一運算輸出端之間；一第六電阻，具有一第一端及一第二端，第六電阻的第一端耦接第一運算放大器的第一運算輸出端，第六電阻的第二端輸出第一比較電壓；以及一電容，耦接於第六電阻的第二端與接地電壓之間。

在本發明之一實施例中，上述之該轉速偵測單元包括：一參考電壓產生單元，耦接整流單元，以依據馬達轉速信號產生一轉速參考電壓；一偏壓產生單元，用以產生轉速偏壓；以及一電壓加法電路，耦接參考電壓產生單元及偏壓產生單元，並提供第二比較電壓。

在本發明之一實施例中，上述之參考電壓產生單元包括：一 第七電阻，具有第一端及第二端，第七電阻的第一端接收馬達轉速信號，第七電阻的第二端耦接接地電壓；一第二運算放大器，具有第三運算輸入端、第四運算輸入端及第二運算輸出端，第二運算輸出端輸出轉速參考電壓；一第八電阻，具有第一端及第二端，耦接於第七電阻的第一端與第三運算輸入端之間；一第九電阻，耦接於第三運算輸入端與接地電壓之間；一第十電阻，耦接於接地電壓與第四運算輸入端之間；以及一第十一電阻，耦接於第四運算輸入端與第二運算輸出端之間。

在本發明之一實施例中，上述之偏壓產生單元包括：一第二偏壓；一第三運算放大器，具有第五運算輸入端、第六運算輸入端及第三運算輸出端，第三運算輸出端輸出轉速偏壓，第六運算輸入端耦接第三運算輸出端；一第十二電阻，耦接於第二偏壓與第五運算輸入端之間；以及一第十三電阻，耦接於第五運算輸入端與接地電壓之間。

在本發明之一實施例中，上述之電壓加法電路包括：一第四運算放大器，具有第七運算輸入端、第八運算輸入端及第四運算輸出端，第四運算輸出端輸出第二比較電壓；一第十四電阻，耦接於第七運算輸入端與參考電壓產生單元之間，以接收轉速參考電壓；一第十五電阻，耦接於第七運算輸入端與偏壓產生單元之間，以接收轉速偏壓；一第十六電阻，耦接於第八運算輸入端與接地電壓之間；以及一第十七電阻，耦接於第八運算輸入端與第四運算輸出端之間。

在本發明之一實施例中，上述之轉速監控單元更包括：一回授電阻，耦接於第一電阻的第二端與第二比較輸入端之間。

在本發明之一實施例中，上述之轉速監控單元更包括：一二極體，耦接於開關的控制端與比較器的比較輸出端之間。

在本發明之一實施例中，上述之馬達轉速信號為電流信號。

基於上述，在本發明的上述實施例中，電動機車的動力系統的轉速監控單元依據馬達轉速信號及油門信號提供油門控制信號，而馬達控制單元依據油門控制信號產生電力驅動信號，因此可準確控制馬達的轉速對應油門信號而不會暴衝。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100‧‧‧動力系統

110‧‧‧電池

120‧‧‧整流單元

130‧‧‧馬達

140‧‧‧電子式油門把手

150、150a、150b‧‧‧轉速監控單元

160‧‧‧馬達控制單元

210、210a‧‧‧油門偵測單元

220、220a‧‧‧轉速偵測單元

410、410a‧‧‧參考電壓產生單元

420、420a‧‧‧偏壓產生單元

430、430a‧‧‧電壓加法電路

910、920、930‧‧‧波形

C1‧‧‧電容

CMP1‧‧‧比較器

D1‧‧‧二極體

OP1~OP4‧‧‧運算放大器

R1~R17‧‧‧電阻

RF‧‧‧回授電阻

SMD‧‧‧馬達驅動信號

SMS‧‧‧馬達轉速信號

SPD‧‧‧電力驅動信號

SSP‧‧‧轉軸位置信號

STC‧‧‧油門控制信號

SW1‧‧‧開關

VB1、VB2‧‧‧偏壓

VBS‧‧‧轉速偏壓

VCM1‧‧‧第一比較電壓

VCM2‧‧‧第二比較電壓

VDD‧‧‧系統電壓

VPP‧‧‧電源電壓

VSR‧‧‧轉速參考電壓

STH‧‧‧油門信號

圖1為依據本發明一實施例的電動機車的電力系統的系統示意圖。

圖2為依據本發明一實施例的轉速監控單元的電路示意圖。

圖3為依據本發明一實施例的油門偵測單元的電路示意圖。

圖4為依據本發明一實施例的轉速偵測單元的系統示意圖。

圖5為依據本發明一實施例的參考電壓產生單元的電路示意圖。

圖6為依據本發明一實施例的偏壓產生單元的電路示意圖。

圖7為依據本發明一實施例的電壓加法單元的電路示意圖。

圖8為依據本發明另一實施例的轉速監控單元的電路示意圖。

圖9為依據本發明一實施例的轉速監控單元的第一比較電壓與第二比較電壓及馬達電流的模擬示意圖。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之多個實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明，而非用來限制本發明。

圖1為依據本發明一實施例的電動機車的電力系統的系統示意圖。請參照圖1，在本實施例中，電動機車的動力系統100包括電池110、整流單元120、馬達130、電子式油門把手140、轉速監控單元150及馬達控制單元160。電池110提供電源電壓VPP至整流單元120。馬達130提供轉軸位置信號SSP。整流單元120耦接電池110及馬達130，且接收由馬達控制單元160所產生的電力驅動信號SPD。整流單元120依據電源電壓VPP及電力驅動信號SPD提供馬達驅動信號SMD至馬達130，以控制馬達130的轉速，並且依據馬達130的轉速提供馬達轉速信號SMS至轉速監控單元150。並且，馬達130的轉速相關於提供至馬達130的電流，亦即馬達驅動信號SMD的電流，因此整流單元120對馬達驅動信號SMD的電流進行偵測後，依據偵測結果產生馬達轉速信號SMS，其中馬達轉速信號SMS可以為電壓信號或電流信號，此可依據電路設計的需求而定，本發明實施例不以此為限。

電子式油門把手140依據使用者的操作提供油門信號STH至轉速監控單元150，轉速監控單元150耦接整流單元120及電子式油 門把手140，並依據馬達轉速信號SMS及油門信號STH提供油門控制信號STC至馬達控制單元160，其中轉速監控單元150可透過比較馬達轉速信號SMS對應的電壓準位與油門信號STH對應的油門電壓的差值來決定油門控制信號STC對應的電壓準位。馬達控制單元160耦接整流單元120、馬達130及轉速監控單元150，並依據代表馬達轉軸行走位置的轉軸位置信號SSP及油門控制信號STC提供電力驅動信號SPD給整流單元120，以控制整流單元120將電源電壓VPP提供至馬達130的時序。

依據上述，由於轉速監控單元150依據馬達轉速信號SMS及油門信號STH提供油門控制信號STC，而馬達控制單元160依據油門控制信號STC產生電力驅動信號SPD，因此可準確控制馬達130的轉速對應油門信號STH，而不會產生暴衝。

圖2為依據本發明一實施例的轉速監控單元的電路示意圖。請參照圖1及圖2，在本實施例中，轉速監控單元150a包括油門偵測單元210、轉速偵測單元220、比較器CMP1、第一電阻R1及開關SW1，其中比較器CMP1可利用運算放大器來實現，且開關SW1可利用電晶體來實現，本發明實施例不以此為限。

油門偵測單元210耦接電子式油門把手140以接收油門信號STH，且依據油門信號STH對應的油門電壓產生第一比較電壓VCM1。轉速偵測單元220耦接整流單元120以接收馬達轉速信號SMS，且依據馬達轉速信號SMS產生第二比較電壓VCM2。比較器CMP1具有正輸入端(對應第一比較輸入端)、負輸入端(對應第二 比較輸入端)及輸出端(對應比較輸出端)。比較器CMP1的正輸入端耦接油門偵測單元210以接收第一比較電壓VCM1，比較器CMP1的負輸入端耦接轉速偵測單元220以接收第二比較電壓VCM2。

第一電阻R1的第一端接收系統電壓VDD，第一電阻R1的第二端提供油門控制信號STC，其中系統電壓VDD可以是電池110所提供的電源電壓VPP，或其他準位的直流電壓，但本發明實施例不以此為限。開關SW1的第一端耦接第一電阻R1的第二端，用以接收油門控制信號STC，開關SW1的第二端接收一接地電壓，開關SW1的控制端耦接比較器CMP1的輸出端。

依據上述，當第一比較電壓VCM1大於第二比較電壓VCM2時，代表此時提供至馬達130的電流不夠高，需提高提供給馬達130的電流，以增加馬達130轉速。並且比較器CMP1的輸出端處於高電壓準位(如系統電壓VDD)。此時，開關SW1會受控於比較器CMP1的輸出端電壓而導通，以使油門控制信號STC為接地電壓(等同於低電壓準位)。當第一比較電壓VCM1小於等於第二比較電壓VCM2時，代表此時提供至馬達130的電流過高，需要降低提供給馬達130的電流，以降低馬達130的轉速。並且比較器CMP1的輸出端處於低電壓準位(如接地電壓)。此時，開關SW1會受控於比較器CMP1的輸出端電壓而不導通，以使油門控制信號STC為系統電壓VDD(等同於高電壓準位)，故轉速監控單元150a依據第一比較電壓VCM1的電壓準位，決定油門控制訊號STC對應的電壓準位。

圖3為依據本發明一實施例的油門偵測單元的電路示意圖。 請參照圖1至圖3，在本實施例中，油門偵測單元210a包括第一偏壓VB1、第二電阻R2、第三電阻R3、第一運算放大器OP1、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6及電容C1。第一偏壓VB1耦接於油門信號STH與接地電壓之間，且油門信號STH對應油門電壓。第二電阻R2的第一端所接收的電壓為對應於油門信號STH的油門電壓與第一偏壓VB1的總和。第三電阻耦接於第二電阻R2的第二端與接地電壓。

第一運算放大器OP1具有正輸入端(對應第一運算輸入端)、負輸入端(對應第二運算輸入端)及輸出端(對應第一運算輸出端)。第一運算放大器OP1的正輸入端耦接第二電阻R2的第二端。第四電阻R4耦接於第一運算放大器OP1的負輸入端與接地電壓之間。第五電阻R5耦接於第一運算放大器OP1的負輸入端與輸出端之間。第六電阻R6的第一端耦接第一運算放大器OP1的輸出端，第六電阻R6的第二端輸出第一比較電壓VCM1。電容C1耦接於第六電阻R6的第二端與接地電壓之間。

依據上述，第一運算放大器OP1的放大倍數決定於第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4及第五電阻R5的電阻值，亦即第一運算放大器OP1的輸出端電壓與油門信號STH對應的油門電壓與第一偏壓VB1的總和的比值決定於第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4及第五電阻R5的電阻值，而第一運算放大器OP1的輸出端電壓決定油門偵測單元210a所提供的第一比較電壓VCM1。並且，第一比較電壓VCM1的上昇及下降速度決定於第六電阻R6的電阻值及電容C1 的電容值。本案油門信號STH耦接於第一運算放大器OP1的正端，以及將第四電阻R4耦接於第一運算放大器OP1的負輸入端與接地電壓之間，使得第一運算放大器OP1的輸出電壓不會小於零，即使油門把手因老化或設計錯誤導致油門信號對應的油門電壓低於1.2伏特，第一運算放大器OP1的輸出端也不會產生負壓，可避免馬達的轉速控制錯誤而產生暴衝。

圖4為依據本發明一實施例的轉速偵測單元的系統示意圖。請參照圖1、圖2及圖4，在本實施例中，轉速偵測單元220a包括參考電壓產生單元410、偏壓產生單元420、電壓加法電路430。參考電壓產生單元410耦接整流單元120，並依據由整流單元120提供的馬達轉速信號SMS產生轉速參考電壓VSR。偏壓產生單元420用以產生轉速偏壓VBS。電壓加法電路430耦接參考電壓產生單元410及偏壓產生單元420，並提供第二比較電壓VCM2。

圖5為依據本發明一實施例的參考電壓產生單元的電路示意圖。請參照圖1、圖2、圖4及圖5，在本實施例中，馬達轉速信號SMS例如為一電流信號。參考電壓產生單元410a包括第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第十一電阻R11及第二運算放大器OP2。第七電阻R7的第一端接收馬達轉速信號SMS，第七電阻的第二端耦接接地電壓。

第二運算放大器OP2具有正輸入端(對應第三運算輸入端)、負輸入端(對應第四運算輸入端)及輸出端(對應第二運算輸出端)，第二運算放大器OP2的輸出端輸出轉速參考電壓VSR。第八 電阻R8耦接於第七電阻R7的第一端與第二運算放大器OP2的正輸入端之間。第九電阻R9，耦接於第二運算放大器OP2的正輸入端與接地電壓之間。第十電阻R10耦接於接地電壓與第二運算放大器OP2的負輸入端之間。第十一電阻R11耦接於第二運算放大器OP2的負輸入端與第二運算放大器OP2的輸出端之間。

圖6為依據本發明一實施例的偏壓產生單元的電路示意圖。請參照圖1、圖2、圖4及圖6，在本實施例中，偏壓產生單元420a包括第二偏壓VB2、第三運算放大器OP3、第十二電阻R12及第十三電阻R13。第三運算放大器OP3具有正輸入端(對應第五運算輸入端)、負輸入端(對應第六運算輸入端)及輸出端(對應第三運算輸出端)。第三運算放大器OP3的輸出端輸出轉速偏壓VBS，第三運算放大器OP3的負輸入端耦接第三運算放大器OP3的輸出端。第十二電阻R12耦接於第二偏壓VB2與第三運算放大器OP3的正輸入端之間。第十三電阻R13耦接於第三運算放大器OP3的正輸入端與接地電壓之間。

圖7為依據本發明一實施例的電壓加法電路示意圖。請參照圖1、圖2、圖4及圖7，在本實施例中，電壓加法電路430a包括第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電阻R16、第十七電阻R17及第四運算放大器OP4。第四運算放大器OP4具有正輸入端(對應第七運算輸入端)、負輸入端(對應第八運算輸入端)及輸出端(對應第四運算輸出端)。第四運算放大器OP4的輸出端輸出第二比較電壓VCM2。第十四電阻R14耦接於第四運算放大器OP4的正輸入端與參 考電壓產生單元410之間，以接收轉速參考電壓VSR。第十五電阻R15耦接於第四運算放大器OP4的正輸入端與偏壓產生單元420之間，以接收轉速偏壓VBS。第十六電阻R16耦接於第四運算放大器OP4的負輸入端與接地電壓之間。第十七電阻R17耦接於第四運算放大器OP4的負輸入端與第四運算放大器OP4的輸出端之間。

依據上述圖2至圖7的說明書所述，本發明實施例的轉速監控單元150所使用的運算放大器(如OP1~OP4)不會產生負電壓，因此轉速監控單元150所使用的運算放大器(如OP1~OP4)均為單極性電源電壓的運算放大器，也不需要使用雙極性電源電壓的運算放大器，藉此可簡化電動機車的動力系統100的電路設計。

圖8為依據本發明另一實施例的轉速監控單元的電路示意圖。請參照圖2及圖8，在本實施例中，轉速監控單元150b大致相同於轉速監控單元150a，其不同之處在於轉速監控單元150b更包括回授電阻RF及二極體D1，其中相同或相似元件使用相同或相似符號。回授電阻RF耦接於第一電阻R1的第二端與比較器CMP1的負輸入端之間，透過回授電阻RF進行負回授，可控制比較器CMP1的輸出電壓，進而調整第二比較電壓VCM2的上升速度。二極體D1耦接於開關SW1的控制端與比較器CMP1的比較輸出端之間，當第一比較電壓VCM1大於第二比較電壓VCM2時，比較器CMP1輸出為正值，故二極體D1導通；而第一比較電壓VCM1小於等於第二比較電壓VCM2時，比較器CMP1輸出為負值，故二極體D1相當於斷路，可進一步確保馬達正常運轉，避免暴衝。

在本發明的實施例中，回授電阻RF及二極體D1可選擇性地配置其中之一。換言之，在本發明的一實施例中，轉速監控單元可省略回授電阻RF，並且在本發明的另一實施例中，轉速監控單元可省略二極體D1。上述電路調整可依據電路設計需求及本領域通常知識者自行調整。

圖9為依據本發明一實施例的轉速監控單元的第一比較電壓與第二比較電壓及馬達電流的模擬示意圖。請參照圖1、圖2及圖9，波形910為對應第一比較電壓VCM1，波形920為對應第二比較電壓VCM2，波形930為對應馬達130的電流。

依照圖9所示，當第二比較電壓VCM2小於第一比較電壓VCM1時，馬達控制單元160會依據油門控制信號STC控制整流單元120提供電流至馬達130，代表此時提供至馬達130的電流不夠高，需增加提供給馬達130的電流，以提高馬達130轉速。當第二比較電壓VCM2相同於第一比較電壓VCM1時，馬達控制單元160會依據油門控制信號STC控制整流單元120停止提供電流至馬達130，其中整流單元120停止提供電流至馬達130的時間可依據轉軸位置信號SSP來決定。馬達130一般可視為電感器而具有儲能的效果，因此在整流單元120停止提供電流至馬達130，馬達130的電流會沿著時間下降。

當第一比較電壓VCM1逐漸提高時，亦即油門信號STH對應的油門電壓逐漸上升，第二比較電壓VCM2上升至相同於逐漸提高的第一比較電壓VCM1所需的時間更長，以致於流至馬達130的電流變多。依據上述，在油門信號STH對應的油門電壓上升時，流至馬達 130的電流會變多，因此馬達130的轉速會被提高，並且透過馬達轉速信號SMS監控馬達130的轉速，以確保馬達130不會暴衝。

綜上所述，本發明實施例的電動機車的動力系統，其轉速監控單元依據馬達轉速信號及油門信號提供油門控制信號，而馬達控制單元依據油門控制信號產生電力驅動信號，因此可準確控制馬達的轉速對應油門信號而不會暴衝。並且，轉速監控單元所使用的運算放大器可以是使用單極性電源電壓的運算放大器，藉此可簡化電動機車的動力系統的電路設計。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外，本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的“第一”、“第二”等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。

100‧‧‧動力系統

110‧‧‧電池

120‧‧‧整流單元

130‧‧‧馬達

140‧‧‧電子式油門把手

150‧‧‧轉速監控單元

160‧‧‧馬達控制單元

SMD‧‧‧馬達驅動信號

SMS‧‧‧馬達轉速信號

SPD‧‧‧電力驅動信號

SSP‧‧‧轉軸位置信號

STC‧‧‧油門控制信號

VPP‧‧‧電源電壓

STH‧‧‧油門信號

Claims (10)

1. 一種電動機車的動力系統，包括：一電池，提供一電源電壓；一馬達，提供一轉軸位置信號；一整流單元，耦接該電池及該馬達，且接收一電力驅動信號，該整流單元依據該電源電壓及該電力驅動信號提供一馬達驅動信號至該馬達，並提供一馬達轉速信號；一電子式油門把手，提供一油門信號，其中該油門信號對應一油門電壓；一轉速監控單元，耦接該整流單元及該電子式油門把手，以依據該馬達轉速信號及該油門信號提供一油門控制信號，其中該轉速監控單元包含一油門偵測單元，該油門偵測單元包含一第一運算放大器，具有一第一運算輸入端、一第二運算輸入端及一第一運算輸出端，該第一運算輸入端接收該油門電壓，該第二運算輸入端耦接一接地電壓，該油門偵測單元依據該油門電壓產生一第一比較電壓；以及一馬達控制單元，耦接該整流單元、該轉速監控單元及該馬達，以依據該轉軸位置信號及該油門控制信號提供該電力驅動信號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電動機車的動力系統，其中該轉速監控單元更包括：一轉速偵測單元，耦接該整流單元以接收該馬達轉速信號，且依據該馬達轉速信號產生一第二比較電壓；一比較器，具有一第一比較輸入端、一第二比較輸入端及一比較輸出端，該第一比較輸入端耦接該油門偵測單元以接收該第一比較電壓，該第二比較輸入端耦接該轉速偵測單元以接收該第二比較電壓； 一第一電阻，具有一第一端及一第二端，該第一電阻的該第一端接收一系統電壓，該第一電阻的該第二端提供該油門控制信號；以及一開關，具有一第一端、一第二端及一控制端，該第一端耦接該第一電阻的該第二端，用以接收該油門控制信號，該開關的該第二端接收一接地電壓，該控制端耦接該比較器的該比較輸出端。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電動機車的動力系統，其中該油門偵測單元更包括：一第一偏壓，耦接於該油門電壓與該接地電壓之間；一第二電阻，具有一第一端及一第二端，該第二電阻的該第一端所接收的電壓為該油門電壓與該第一偏壓的總和，該第一運算輸入端耦接該第二電阻的該第二端；一第三電阻，耦接於該第二電阻的第二端與該接地電壓之間；一第四電阻，耦接於該第一運算放大器的該第二運算輸入端與該接地電壓之間；一第五電阻，耦接於該第一運算放大器的該第二運算輸入端與該第一運算輸出端之間；一第六電阻，具有一第一端及一第二端，該第六電阻的該第一端耦接該第一運算放大器的該第一運算輸出端，該第六電阻的該第二端輸出該第一比較電壓；以及一電容，耦接於該第六電阻的該第二端與該接地電壓之間。
4. 如申請專利範圍第2項所述之電動機車的動力系統，其中該轉速偵測單元包括：一參考電壓產生單元，耦接該整流單元，以依據該馬達轉速信號產生一轉速參考電壓； 一偏壓產生單元，用以產生一轉速偏壓；以及一電壓加法電路，耦接該參考電壓產生單元及該偏壓產生單元，並提供該第二比較電壓。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電動機車的動力系統，其中該參考電壓產生單元包括：一第七電阻，具有一第一端及一第二端，該第七電阻的該第一端接收該馬達轉速信號，該第七電阻的該第二端耦接該接地電壓；一第二運算放大器，具有一第三運算輸入端、一第四運算輸入端及一第二運算輸出端，該第二運算輸出端輸出該轉速參考電壓；一第八電阻，具有一第一端及一第二端，耦接於該第七電阻的該第一端與該第三運算輸入端之間；一第九電阻，耦接於該第三運算輸入端與該接地電壓之間；一第十電阻，耦接於該接地電壓與該第四運算輸入端之間；以及一第十一電阻，耦接於該第四運算輸入端與該第二運算輸出端之間。
6. 如申請專利範圍第4項所述之電動機車的動力系統，其中該偏壓產生單元包括：一第二偏壓；一第三運算放大器，具有一第五運算輸入端、一第六運算輸入端及一第三運算輸出端，該第三運算輸出端輸出該轉速偏壓，該第六運算輸入端耦接該第三運算輸出端；一第十二電阻，耦接於該第二偏壓與該第五運算輸入端之間；以及一第十三電阻，耦接於該第五運算輸入端與該接地電壓之間。
7. 如申請專利範圍第4項所述之電動機車的動力系統，其中該電壓加法電路包括：一第四運算放大器，具有一第七運算輸入端、一第八運算輸入端及一第四運算輸出端，該第四運算輸出端輸出該第二比較電壓；一第十四電阻，耦接於該第七運算輸入端與該參考電壓產生單元之間，以接收該轉速參考電壓；一第十五電阻，耦接於該第七運算輸入端與該偏壓產生單元之間，以接收該轉速偏壓；一第十六電阻，耦接於該第八運算輸入端與該接地電壓之間；以及一第十七電阻，耦接於該第八運算輸入端與該第四運算輸出端之間。
8. 如申請專利範圍第2項所述之電動機車的動力系統，其中該轉速監控單元更包括：一回授電阻，耦接於該第一電阻的該第二端與該第二比較輸入端之間。
9. 如申請專利範圍第2項所述之電動機車的動力系統，其中該轉速監控單元更包括：一二極體，耦接於該開關的該控制端與該比較器的該比較輸出端之間。
10. 如申請專利範圍第1項所述之電動機車的動力系統，其中該馬達轉速信號為一電流信號。