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TWI461312B - 充電／啟動系統與應用之電動車輛 - Google Patents

充電／啟動系統與應用之電動車輛 Download PDF

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TWI461312B
TWI461312B TW098141264A TW98141264A TWI461312B TW I461312 B TWI461312 B TW I461312B TW 098141264 A TW098141264 A TW 098141264A TW 98141264 A TW98141264 A TW 98141264A TW I461312 B TWI461312 B TW I461312B
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TW
Taiwan
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charging
power source
battery pack
starting
starting device
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Application number
TW098141264A
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English (en)
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TW201119889A (en
Inventor
Tshaw Chuang Chen
Min Chuan Wu
Wen Shu Chiang
Shao Yu Li
Original Assignee
Ind Tech Res Inst
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Ind Tech Res Inst filed Critical Ind Tech Res Inst
Priority to TW098141264A priority Critical patent/TWI461312B/zh
Priority to US12/824,450 priority patent/US8525474B2/en
Publication of TW201119889A publication Critical patent/TW201119889A/zh
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/40—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for controlling a combination of batteries and fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

充電/啟動系統與應用之電動車輛
本發明是有關於一種充電/啟動系統與應用其之電動車輛。
因環保意識的抬頭，電動車輛已得到愈來愈多車廠與消費者之注意。有一種電動車輛為純電動車，由外部電力源(如市電)經由車上充電器(On-Board Charger)來充電。雖電動車輛有零排放污染等優點，但受限於電池容量，導致其可行駛距離過短。
電動車輛之習知技術之一揭露於美國專利US6326765，其專利名稱為”具有車載充電系統之電動速可達(Electric scooter with on-board charging system)”。此習知技術揭露插電式電動車，其藉由車上充電器及車載電力源(如燃料電池等)對電池組進行充電，而且可以利用煞車能量來回充電池組。以此習知車載充電系統架構而言，外部電力源可輸入電力至車上充電器而充電至電池組；而且車載電力源亦可將電力輸出至直流-直流轉換器後再輸出以充電電池組，藉由電池組提供馬達所需之操作電力。
在此習知技術中，外部電力源及車載電力源需要各自的相對應獨立線路及轉換器，以分別連接至電池組。亦即，此習知技術需要二組獨立線路及二組轉換器。這是因為，於此習知技術中，外部電力源與電池組之間需要車上充電器；而車載電力源與電池組之間需要直流-直流轉換器。更甚者，如果此習知技術之車載電力源包括啟動馬達與引擎發電機時，更需另外一組獨立線路，以啟動車載電力源的啟動馬達。
此外，目前市面也已研發出多種複合動力車輛。複合動力車輛之動力運作一般包括串聯式與並聯式。於串聯式複合動力車輛中，馬達提供車輛之動力驅動源，而馬達之電力來源則由電池或引擎提供。於並聯式複合動力車輛中，馬達及引擎皆會傳輸動力至驅動輪。
另一習知技術US6889126揭露一種複合電動車輛之驅動力控制(Drive Force Control for Hybrid Electric Vehicle)。引擎輸出旋轉扭矩，第一馬達連接至引擎(此第一馬達可配合引擎扭矩發電)，第二馬達提供驅動扭矩以驅動車輛。電力儲存裝置連接第一馬達及第二馬達。在控制器之控制下，電力儲存裝置提供電力給第二馬達，並將多餘的電力提供至第一馬達以加速引擎運轉。此第一馬達為引擎發電機/馬達(Generator/Motor)。然而，此習知技術沒有利用外部電力源對電力儲存裝置進行充電。
另外目前更研發出插電式複合動力車輛(PHEV,Plug-in Hybrid Electric Vehicle)。插電式複合動力電動車有車上充電器及啟動馬達/發電機(Start/Generator)。但是，其車上充電器與啟動馬達/發電機之控制需要各自的相對應獨立控制電路。此習知技術未能將車上充電器與啟動馬達/發電機之控制器整合為整合式充電/啟動系統，亦即此習知技術無法整合車上充電器與啟動馬達/發電機控制器之功能於同一裝置上。
本發明係有關於一種充電/啟動系統與應用其之電動車輛。充電/啟動系統中之整合型充電/啟動裝置可接收外部電力源及車載電力源之任一者之輸入，並輸出至電池組，以對電池組充電。此外，此整合型充電/啟動裝置更可啟動車載電力源之啟動馬達，使啟動馬達帶動引擎，而引擎更帶動引擎發電機來發電，以充電電池組。
本發明之一示範例提出一種充電/啟動系統，應用於一電動車輛，包括：一充電/啟動裝置，耦合於一外部電力源；一車載電力源，耦合於該充電/啟動裝置；以及一電池組，用以儲存與提供電力，該電池組耦合於該充電/啟動裝置。於充電時，在該充電/啟動裝置之控制下，該外部電力源與該車載電力源之任一經由該充電/啟動裝置而輸出電力至該電池組，以充電該電池組。於啟動時，在該充電/啟動裝置之控制下，該電池組經由該充電/啟動裝置而輸出電力至該車載電力源，以啟動該車載電力源。
本發明之另一示範例提出一種電動車輛，包括：一充電/啟動系統；以及一馬達，該充電/啟動系統供應電力給該馬達。該充電/啟動系統包括：一充電/啟動裝置，耦合於一外部電力源；一車載電力源，耦合於該充電/啟動裝置；以及一電池組，用以儲存與提供電力，該電池組耦合於該充電/啟動裝置。於充電時，在該充電/啟動裝置之控制下，該外部電力源與該車載電力源之任一經由該充電/啟動裝置而輸出電力至該電池組，以充電該電池組。於啟動時，在該充電/啟動裝置之控制下，該電池組經由該充電/啟動裝置而輸出電力至該車載電力源，以啟動該車載電力源。
為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
在本發明實施例中，充電/啟動裝置可分別接收外部電力源及車載電力源之任一者之輸入，並輸出至電池組，以對電池組充電。此外，充電/啟動裝置更可啟動車載電力源之啟動馬達，使啟動馬達帶動引擎，而引擎更帶動引擎發電機來發電，以充電電池組。
第1圖顯示根據本發明實施例之電動車輛之系統示意圖。如第1圖所示，電動車輛100至少包括：充電/啟動系統110、馬達驅動器120、馬達130與驅動輪140。馬達驅動器120、馬達130與驅動輪140之功能與其操作可不特別限定之，故其詳細描述在此省略。
充電/啟動系統110包括：車載電力源112、電磁接觸器114A與114B、充電/啟動裝置116與電池組118。透過充電/啟動系統110，電池組118可被充電，而其電力來源則可為外部電力源10(比如單相交流市電)、或是具備燃料電池的車載電力源112、或是可輸出三相交流電的車載電力源112。
現請參考第2圖，其顯示根據本發明實施例之充電/啟動裝置116之功能方塊圖。如第2圖所示，充電/啟動裝置116包括：絕緣閘雙極性電晶體(IGBT,Insulated Gate Bipolar Transistor)模組210、濾波器220、雙向直流-直流轉換器230、充電/啟動控制器240、電流感知器250A與250B。電流感知器250A與250B感知流經IGBT模組210與電磁接觸器114A之間的電流。
IGBT模組210接收外部電力源10或車載電力源112之輸出電力。IGBT模組210包括多個絕緣閘雙極性電晶體Q1~Q6。各絕緣閘雙極性電晶體包括一個電晶體與一個飛輪二極體(free-wheeling diode)。絕緣閘雙極性電晶體Q1~Q6受控於充電/啟動控制器240所輸出之閘極信號G1~G6。
濾波器220比如為電容，其可濾波IGBT模組210之輸出電壓。雙向直流-直流轉換器230接收IGBT模組210之輸出，轉換成適用於電池組118之充電電壓並輸出至電池組118。雙向直流-直流轉換器230包括：絕緣閘雙極性電晶體Q7~Q8，其受控於充電/啟動控制器240所輸出之閘極信號G7~G8；電感L與開關SW。開關SW受控於充電/啟動控制器240。
充電/啟動控制器240偵測IGBT模組210之輸出電壓及感測雙向直流-直流轉換器230之輸出電流及輸出電壓，並輸出閘極信號給IGBT模組210內部之電晶體。如第2圖所示，充電/啟動控制器240所輸出之閘極信號G1~G6會控制IGBT模組210內之各IGBT之導通/關閉情況。相似地，充電/啟動控制器240所輸出之閘極信號G7~G8會控制雙向直流-直流轉換器230內之各IGBT之導通/關閉情況。藉由適當地控制絕緣閘雙極性電晶體Q7與Q8之導通/關閉情況，可以達到雙向直流-直流轉換器230之降壓的作用。
充電/啟動控制器240之控制電源可來自外部電力源10或電動車輛100之12V電池。當充電/啟動控制器240偵測到電池組118之輸出電壓不足時，充電/啟動控制器240會啟動充電功能。比如，充電/啟動控制器240偵測節點N1與N2之電壓，以決定電池組118之輸出電壓是否足夠。如果電池組118並未配置電池管理系統，則充電/啟動控制器240會直接進行充電控制。若如果電池組118配置電池管理系統，則電池管理系統與充電/啟動控制器240藉由通訊介面來進行充電控制。底下，將描述本實施例如何進行充電/啟動。
充電-由外部電力源10
第3圖顯示外部電力源10(可為單相交流110伏特或單相交流220伏特)對電池組充電之示意圖。
如第3圖所示，當充電/啟動控制器240偵測到電動車輛100已接上外部電力源10時，充電/啟動控制器240可進行充電控制。當外部電力源10對電池組118充電時，充電/啟動控制器240會控制電磁接觸器114B為導通。在此時，IGBT模組210作為橋式整流器，以將單相交流電整流為直流電。當外部電力源10之電壓高於電池組118之電壓時，雙向直流-直流轉換器可進行降壓操作。
於第3圖中，電力流方向為：外部電力源10→電磁接觸器114B→IGBT模組210→絕緣閘雙極性電晶體Q7(特別是，絕緣閘雙極性電晶體Q7中之電晶體)→電感L→開關SW→電池組118→IGBT模組210→電磁接觸器114B→外部電力源10。在此例中，IGBT模組210當成橋式整流器。在底下，為方便說明，亦可將外部電力源10與電池組118間之電力流稱為第一電力流。
充電-由燃料電池
第4圖顯示車載電力源112(其包括能輸出直流電之燃料電池(fuel cell))對電池組充電之示意圖。如第4圖所示，如果車載電力源112為能輸出直流電之燃料電池，此燃料電池可透過充電/啟動裝置116而充電電池組118。此時，電磁接觸器114A為導通的。
於第4圖中，電力流方向為：車載電力源112(燃料電池)→電磁接觸器114A→絕緣閘雙極性電晶體Q2(特別是，絕緣閘雙極性電晶體Q2之飛輪二極體)→絕緣閘雙極性電晶體Q7(特別是，絕緣閘雙極性電晶體Q7之電晶體)→電感L→開關SW→電池組118→絕緣閘雙極性電晶體Q6(特別是，絕緣閘雙極性電晶體Q6之飛輪二極體)→電磁接觸器114A→車載電力源112。
充電-由車載電力源112(其包括能輸出三相交流電之引擎發電機)
在此例中，車載電力源112包括啟動馬達與能輸出三相交流電之引擎發電機。當充電/啟動控制器240啟動車載電力源112的啟動馬達後，啟動馬達會帶動內燃機引擎(未顯示於圖中)運轉，此內燃機引擎更會帶動車載電力源112的引擎發電機進行發電，以充電電池組118。此外，引擎發電機可為旋轉式引擎發電機或線性引擎發電機。
第5圖顯示車載電力源112(其包括能輸出三相交流電之引擎發電機)對電池組充電之示意圖。如第5圖所示，當車載電力源112之啟動馬達被充電/啟動裝置116啟動後，啟動馬達帶動車載電力源112之內燃機引擎運轉，此內燃機引擎更會帶動車載電力源112之引擎發電機來發電，並透過充電/啟動裝置116而充電電池組118。在此情況下，電磁接觸器114A為導通的；且IGBT模組210作為三相橋式整流器，以將三相交流電整流為直流電。
於第5圖中，電力流方向為：車載電力源112→電磁接觸器114A→IGBT模組210→絕緣閘雙極性電晶體Q7(特別是，絕緣閘雙極性電晶體Q7內之電晶體)→電感L→開關SW→電池組118→IGBT模組210→電磁接觸器114A→車載電力源112。
啟動
在此例中，車載電力源112包括啟動馬達與能輸出三相交流電之引擎發電機。在此例中，啟動之目的為，充電/啟動裝置116啟動車載電力源112之啟動馬達後，由啟動馬達帶動內燃機引擎運轉，此內燃機引擎更會帶動車載電力源112的引擎發電機進行發電，以充電電池組118。
於充電/啟動裝置116啟動車載電力源112之啟動馬達時，電流組118之輸出電壓會經過雙向直流-直流轉換器230之轉換(降/升壓)與濾波器220之濾波，而輸入至IGBT模組210。IGBT模組210之輸出電壓則經過電磁接觸器114A。於充電/啟動裝置116啟動車載電力源112之啟動馬達時，充電/啟動控制器240會控制電磁接觸器114A為導通。
更甚者，透過充電/啟動裝置116可將電池組118之電力提供至車載電力源112內之啟動馬達，以啟動此啟動馬達。當啟動馬達啟動後，由啟動馬達帶動內燃機引擎運轉，此內燃機引擎更會帶動車載電力源112的引擎發電機進行發電，以充電電池組118。。
充電/啟動控制器240可啟動車載電力源112的啟動馬達。此啟動馬達可為無刷直流馬達或交流同步馬達。啟動時，充電/啟動控制器240以六步方波控制方式來啟動車載電力源112的啟動馬達。
現請參考第6A圖~第6F圖，其顯示本實施例在啟動車載電力源112的啟動馬達時依序之電力流示意圖。於啟動車載電力源112的啟動馬達時，所需之電力來源由電池組118提供。
於第6A圖中，電力流方向為：電池組118→開關SW→電感L→絕緣閘雙極性電晶體Q7(特別是，絕緣閘雙極性電晶體Q7內之飛輪二極體)→絕緣閘雙極性電晶體Q1(特別是，絕緣閘雙極性電晶體Q1內之電晶體)電磁接觸器114A→車載電力源112的啟動馬達→電磁接觸器114A→絕緣閘雙極性電晶體Q5(特別是，絕緣閘雙極性電晶體Q5內之電晶體)→電池組118。
於第6B圖中，電力流方向為：電池組118→開關SW→電感L→絕緣閘雙極性電晶體Q7(特別是，絕緣閘雙極性電晶體Q7內之飛輪二極體)→絕緣閘雙極性電晶體Q1(特別是，絕緣閘雙極性電晶體Q1內之電晶體)→電磁接觸器114A→車載電力源112的啟動馬達→電磁接觸器114A→絕緣閘雙極性電晶體Q6(特別是，絕緣閘雙極性電晶體Q6內之電晶體)→電池組118。
於第6C圖中，電力流方向為：電池組118→開關SW→電感L→絕緣閘雙極性電晶體Q7(特別是，絕緣閘雙極性電晶體Q7內之飛輪二極體)→絕緣閘雙極性電晶體Q2(特別是，絕緣閘雙極性電晶體Q2內之電晶體)→電磁接觸器114A→車載電力源112的啟動馬達→電磁接觸器114A→絕緣閘雙極性電晶體Q6(特別是，絕緣閘雙極性電晶體Q6內之電晶體)→電池組118。
於第6D圖中，電力流方向為：電池組118→開關SW→電感L→絕緣閘雙極性電晶體Q7(特別是，絕緣閘雙極性電晶體Q7內之飛輪二極體)→絕緣閘雙極性電晶體Q2(特別是，絕緣閘雙極性電晶體Q2內之電晶體)→電磁接觸器114A→車載電力源112的啟動馬達→電磁接觸器114A→絕緣閘雙極性電晶體Q4(特別是，絕緣閘雙極性電晶體Q4內之電晶體)→電池組118。
於第6E圖中，電力流方向為：電池組118→開關SW→電感L→絕緣閘雙極性電晶體Q7(特別是，絕緣閘雙極性電晶體Q7內之飛輪二極體)→絕緣閘雙極性電晶體Q3(特別是，絕緣閘雙極性電晶體Q3內之電晶體)→電磁接觸器114A→車載電力源112的啟動馬達→電磁接觸器114A→絕緣閘雙極性電晶體Q4(特別是，絕緣閘雙極性電晶體Q4內之電晶體)→電池組118。
於第6F圖中，電力流方向為：電池組118→開關SW→電感L→絕緣閘雙極性電晶體Q7(特別是，絕緣閘雙極性電晶體Q7內之飛輪二極體)→絕緣閘雙極性電晶體Q3(特別是，絕緣閘雙極性電晶體Q3內之電晶體)→電磁接觸器114A→車載電力源112的啟動馬達→電磁接觸器114A→絕緣閘雙極性電晶體Q5(特別是，絕緣閘雙極性電晶體Q5內之電晶體)→電池組118。
此外，如第4圖、第5圖與第6A圖~第6F圖所示，車載電力源112與電池組118間之電力流稱為第二電力流。
綜上所述，車載電力源112之輸出電壓範圍可較寬廣，其輸出電壓透過雙向直流-直流轉換器230後，可以充電電池組118。
雙向直流-直流轉換器可匹配電池組，以及匹配啟動馬達。也就是說，經由雙向直流-直流轉換器，車載電力源或外部電力源之供電電壓可被降/升壓成適合於電池組(亦即，雙向直流-直流轉換器可為升壓轉換器或降壓轉換器)。而且，經由雙向直流-直流轉換器，電池組之輸出電壓可被降/升壓成適合於驅動車載電力源之啟動馬達。
本實施例之IGBT模組可接收三相交流電、單相交流電或直流電。充電/啟動控制器可偵測直流電壓匯流排(耦接至IGBT模組)上之節點電壓(N1與N2)，以判斷適合的操作模式。
綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10．．．外部電力源
100．．．電動車輛
110．．．充電/啟動系統
112．．．車載電力源
114A與114B．．．電磁接觸器
116．．．充電/啟動裝置
118．．．電池組
120‧‧‧馬達驅動器
130‧‧‧馬達
140‧‧‧驅動輪
210‧‧‧IGBT(絕緣閘雙極性電晶體)模組
220‧‧‧濾波器
230‧‧‧雙向直流-直流轉換器
240‧‧‧充電/啟動控制器
250A與250B‧‧‧電流感知器
Q1~Q8‧‧‧絕緣閘雙極性電晶體
G1~G8‧‧‧閘極信號
L‧‧‧電感
SW‧‧‧開關
第1圖顯示根據本發明實施例之電動車輛之系統示意圖。
第2圖顯示根據本發明實施例之充電/啟動裝置之功能方塊圖。
第3圖顯示外部電力源(其為單相交流市電)對電池組充電之示意圖。
第4圖顯示車載電力源(其為能輸出直流電之燃料電池)對電池組充電之示意圖。
第5圖顯示車載電力源(其包括能輸出三相交流電之引擎發電機)對電池組充電之示意圖。
第6A圖~第6F圖顯示本實施例在啟動車載電力源的啟動馬達時之依序之電力流示意圖。
10．．．外部電力源
100．．．電動車輛
110．．．充電/啟動系統
112．．．車載電力源
114A與114B．．．電磁接觸器
116．．．充電/啟動裝置
118．．．電池組
120．．．馬達驅動器
130．．．馬達
140．．．驅動輪

Claims (22)

  1. 一種充電/啟動系統，應用於一電動車輛，包括：一充電/啟動裝置，耦合於一外部電力源，以形成一第一電流路徑於該充電/啟動裝置與該外部電力源之間；一車載電力源，耦合於該充電/啟動裝置，以形成一第二電流路徑於該車載電力源與該充電/啟動裝置之間，該第二電流路徑不重疊於該第一電流路徑；以及一電池組，用以儲存與提供電力，該電池組耦合於該充電/啟動裝置；其中：於充電時，在該充電/啟動裝置之控制下，該外部電力源經由該第一電流路徑以及該充電/啟動裝置輸出電力至該電池組，或者該車載電力源經由該第二電流路徑以及該充電/啟動裝置而輸出電力至該電池組，以充電該電池組；於啟動時，在該充電/啟動裝置之控制下，該電池組經由該充電/啟動裝置而輸出電力至該車載電力源，以啟動該車載電力源。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之充電/啟動系統，更包括：一第一電磁接觸器，受控於該充電/啟動裝置，用以導通或阻斷該外部電力源與該電池組間之一第一電力流；以及一第二電磁接觸器，受控於該充電/啟動裝置，用以導通或阻斷該車載電力源與該電池組間之一第二電力流。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之充電/啟動系統，其中，該充電/啟動裝置包括：一絕緣閘雙極性電晶體模組，接收並傳導該第一與該第二電力流；一濾波器，耦接於該絕緣閘雙極性電晶體模組，用於濾波該第一與該第二電力流；一雙向直流-直流轉換器，用以降/升壓該第一與該第二電力流；一充電/啟動控制器，偵測該絕緣閘雙極性電晶體模組之一輸出與該雙向直流-直流轉換器之一輸出以控制該絕緣閘雙極性電晶體模組與該雙向直流-直流轉換器，以控制該第一與該第二電力流之流經路徑；以及一第一與一第二電流感知器，感知流經該第二電磁接觸器與該絕緣閘雙極性電晶體模組之間的一電流。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之充電/啟動系統，其中，當該充電/啟動控制器偵測到該電池組之一輸出電壓不足時，該充電/啟動控制器啟動充電功能。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之充電/啟動系統，其中，當該充電/啟動控制器偵測到該外部電力源電性連接至該電動車輛時，該充電/啟動控制器進行充電控制，以由該外部電力源對該電池組充電；該絕緣閘雙極性電晶體模組將外部電力源之一輸出交流電整流為一直流電以充電該電池組；以及當該外部電力源之電壓高於該電池組之一充電所需 電壓時，該雙向直流-直流轉換器進行一降壓操作。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之充電/啟動系統，其中，該車載電力源包括一燃料電池，於充電時，在該充電/啟動裝置之控制下，該燃料電池經由該充電/啟動裝置而輸出電力至該電池組，以充電該電池組。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之充電/啟動系統，其中，該車載電力源包括一啟動馬達與一內燃機引擎發電機，於充電時，在該充電/啟動裝置之控制下，該內燃機引擎發電機所發之電力經由該充電/啟動裝置而輸出至該電池組，以充電該電池組，且該絕緣閘雙極性電晶體模組將該內燃機引擎發電機所輸出之一交流電整流為一直流電。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之充電/啟動系統，其中，於啟動時，在該充電/啟動裝置之控制下，該電池組經由該充電/啟動裝置而輸出電力至該車載電力源，以啟動該車載電力源之該啟動馬達。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之充電/啟動系統，其中，該內燃機引擎發電機為一旋轉式引擎發電機或一線性引擎發電機。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之充電/啟動系統，其中，該電池組更配置一電池管理系統，其連結於該充電/啟動裝置，以進行充電控制。
  11. 如申請專利範圍第3項所述之充電/啟動系統，其中，該雙向直流-直流轉換器為一降壓轉換器或一升壓轉換器。
  12. 一種電動車輛，包括：一充電/啟動系統；以及一馬達，該充電/啟動系統供應電力給該馬達；其中，該充電/啟動系統包括：一充電/啟動裝置，耦合於一外部電力源，以形成一第一電流路徑於該充電/啟動裝置與該外部電力源之間；一車載電力源，耦合於該充電/啟動裝置，以形成一第二電流路徑於該車載電力源與該充電/啟動裝置之間，該第二電流路徑不重疊於該第一電流路徑；以及一電池組，用以儲存與提供電力，該電池組耦合於該充電/啟動裝置；其中：於充電時，在該充電/啟動裝置之控制下，該外部電力源經由該第一電流路徑以及該充電/啟動裝置輸出電力至該電池組，或者該車載電力源經由該第二電流路徑以及該充電/啟動裝置而輸出電力至該電池組，以充電該電池組；於啟動時，在該充電/啟動裝置之控制下，該電池組經由該充電/啟動裝置而輸出電力至該車載電力源，以啟動該車載電力源。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之電動車輛，更包 括：一第一電磁接觸器，受控於該充電/啟動裝置，用以導通或阻斷該外部電力源與該電池組間之一第一電力流；以及一第二電磁接觸器，受控於該充電/啟動裝置，用以導通或阻斷該車載電力源與該電池組間之一第二電力流。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之電動車輛，其中，該充電/啟動裝置包括：一絕緣閘雙極性電晶體模組，接收並傳導該第一與該第二電力流；一濾波器，耦接於該絕緣閘雙極性電晶體模組，用於濾波該第一與該第二電力流；一雙向直流-直流轉換器，用以降/升壓該第一與該第二電力流；一充電/啟動控制器，偵測該絕緣閘雙極性電晶體模組之一輸出與該雙向直流-直流轉換器之一輸出以控制該絕緣閘雙極性電晶體模組與該雙向直流-直流轉換器，以控制該第一與該第二電力流之流經路徑；以及一第一與一第二電流感知器，感知流經該第二電磁接觸器與該絕緣閘雙極性電晶體模組之間的一電流。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之電動車輛，其中，當該充電/啟動控制器偵測到該電池組之一輸出電壓不足時，該充電/啟動控制器啟動充電功能。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之電動車輛，其中，當該充電/啟動控制器偵測到該外部電力源電性連接 至該電動車輛時，該充電/啟動控制器進行充電控制，以由該外部電力源對該電池組充電；該絕緣閘雙極性電晶體模組將外部電力源之一輸出交流電整流為一直流電以充電該電池組；以及當該外部電力源之電壓高於該電池組之一充電所需電壓時，該雙向直流-直流轉換器進行一降壓操作。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之電動車輛，其中，該車載電力源包括一燃料電池，於充電時，在該充電/啟動裝置之控制下，該燃料電池經由該充電/啟動裝置而輸出電力至該電池組，以充電該電池組。
  18. 如申請專利範圍第15項所述之電動車輛，其中，該車載電力源包括一啟動馬達與一內燃機引擎發電機，於充電時，在該充電/啟動裝置之控制下，該內燃機引擎發電機所發之電力經由該充電/啟動裝置而輸出至該電池組，以充電該電池組，且該絕緣閘雙極性電晶體模組將該內燃機引擎發電機所輸出之一交流電整流為一直流電。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之電動車輛，其中，於啟動時，在該充電/啟動裝置之控制下，該電池組經由該充電/啟動裝置而輸出電力至該車載電力源，以啟動該車載電力源之該啟動馬達。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之電動車輛，其中，該內燃機引擎發電機為一旋轉式引擎發電機或一線性 引擎發電機。
  21. 如申請專利範圍第12項所述之電動車輛，其中，該電池組更配置一電池管理系統，其連結於該充電/啟動裝置，以進行充電控制。
  22. 如申請專利範圍第14項所述之電動車輛，其中，該雙向直流-直流轉換器為一降壓轉換器或一升壓轉換器。
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