專利名稱：同步蓄能式單車照明系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種同步蓄能式單車照明系統，特別涉及一種具有超級電容單元的設置，并兼具蓄能與照明，以及高度電能利用率的優點及功效的照明系統。
背景技術：
近年來，環保節能及健康養身的觀念盛行，騎乘單車已成為全民休閑活動之一，而為因應相異的騎乘需求，逐漸發展出多元化的單車配件，其中，車用燈具的配置，為保護騎乘者于夜間行車時，所不可或缺的安全設備。經查現有的單車用燈具，主要可分為裝設有電池，以作為燈具的電力來源者，以及·配備有發電機，藉由單車行進而產生電能予燈具者，前者必須時常更換電池，存有不環保、無法節能減碳及不便利的缺陷，后者則要在單車行進至一定速度時，才能提供燈具穩定的電能，換言之，單車前行的速度一旦減緩或停止，例如接近十字路口、轉彎處或不良路面時，燈具便因電能不足而難以發光，即使為解決前述問題，有些單車會增設蓄電池，借著將單車行進產生的電能儲存于該蓄電池，可隨時補足燈具所需的電能，但蓄電池大多無法承受頻繁的充放電，導致蓄電池老化速度增加的問題，即蓄電池壽命縮減、易于損壞且不環保的問題。由此，便產生將蓄電池替代為具有極佳循環使用壽命的超級電容的方式，請參閱中國臺灣公開第201141745號「單車照明裝置及直流發電機」，主要是公開一種用于單車的恒亮照明裝置及輪鼓直流發電機者，該案茲舉兩實施例說明其照明裝置的電路連結關系，至少包含有發電機、整流器及超級電容，該超級電容皆為直接與發光體呈電性連接，實際操作時，由于發電機會先對超級電容進行充電，達到額定電壓I伏特為止，才能維持發光體于恒亮狀態，否則發光體將無法產生照明功效，或者是存有明度不足的缺陷，再加上該案所適用的發電機皆為輸出交流電，接著通過各式整流器進行整流，以提供直流電于超級電容及發光體，故該案的超級電容未儲電至額定電壓前，實無法放電于發光體，意即就算騎乘者于單車行進時，仍存有沒辦法立即啟動發光體的疑慮，且整體適用范圍狹隘。又，請參閱中國臺灣第M406003號「可充放電之自行車照明裝置」，公開了一種利用裝設于單車車輪的發電裝置，將騎行動作轉換為電能，并通過超級電容存蓄發電裝置產生的電能，同時通過控制單元管理及分配超級電容的電能，因而此案必須經由控制單元進行交流電與直流電間的轉換，或者進行電壓階度調整，是以照明單元或其他電子裝置并非直接獲得發電裝置所供給的電能，而是間接地接受儲存至超級電容的電能，即控制單元主要是令超級電容所儲存的電能分配至相異照明單元或電子裝置，此外，復依前述理由，在超級電容未達額定電壓前，照明單元實際上無法正常運作，故仍存有發電裝置停止而照明單元不會發亮的問題。有鑒于此，本發明人特地針對單車用燈具的問題及缺陷，加以研究及改良，期以一較佳設計改善上述問題，并在經過長期研發及不斷測試后，始有本實用新型的問世。發明內容本實用新型的目的在于改善現有的單車用燈具存有發光體無法立即獲得充足電能，進而導致無法產生光線、明度不足的危險性，不然就是必須通過控制單元管理及分配超級電容單元的電能，才能使照明單元或電子裝置運作，也就是當超級電容單元未達照明單元的額定電壓前，具有發電裝置停止而照明單元不會發亮，以及適用范圍有限等缺陷及問題。為解決以上問題，本實用新型提供一種同步蓄能式單車照明系統，包括一供電單元；一照明單元，與所述供電單元呈電性連接；以及至少一超級電容單元，與所述供電單元呈電性連接，并存蓄所述供電單元所提供的電能，所述超級電容單元亦通過一變壓單元而電連接所述照明單元。據上所述的同步蓄能式單車照明系統，其中，所述供電單元與超級電容單元之間更耦接有整流單元及電壓處理單元。 據上所述的同步蓄能式單車照明系統，其中，所述供電單元與照明單元之間更耦接有整流單元及電壓處理單元。據上所述的同步蓄能式單車照明系統，更進一步包括有多個二極管，分別電連接于所述變壓單元與照明單元之間，以及所述電壓處理單元與照明單元之間。據上所述的同步蓄能式單車照明系統，更進一步包括有一第一開關及一第二開關，其中，所述第一開關電連接該供電單元，用以控制該供電單元的啟閉；所述第二開關電連接所述照明單元，用以控制所述照明單元的啟閉。據上所述的同步蓄能式單車照明系統，更進一步包括有電力輸出埠，分別與所述供電單元及變壓單元呈電性連接，以供給電能予一電器設備。據上所述的同步蓄能式單車照明系統，更進一步包括有一第一開關及一第二開關，其中，所述第一開關電連接所述供電單元，用以控制所述供電單元的啟閉；所述第二開關電連接所述照明單元及電力輸出埠，用以控制所述照明單元及電力輸出埠的啟閉。據上所述的同步蓄能式單車照明系統，其中，所述供電單元為外接電源或電池。據上所述的同步蓄能式單車照明系統，其中，所述供電單元為發電機，所述發電機所產生的電能是自單車行進的動能轉換而成。據上所述的同步蓄能式單車照明系統，其中，所述供電單元為電池及發電機的組
入
口 ο本實用新型的有益效果在于，通過以上設置，所述供電單元并聯所述照明單元與超級電容單元，且同步供給電能予所述照明單元與超級電容單元，本實用新型相較于先前技術，在所述超級電容單元儲存電能時，所述供電單元同時供給電能予照明單元，故所述照明單元無論是接收供電單元提供的電能，或是利用超級電容單元所儲存的電能，皆得以擁有足夠電力而發光，故本實用新型具有維持照明單元于恒亮狀態，以及具有大幅提升所述超級電容單元已儲存的電能利用率的優點及功效。
圖I為本實用新型的一種電路方塊示意圖。圖2為本實用新型的另一電路方塊示意圖。[0021]圖3為本實用新型設有二極管的電路方塊示意圖。附圖標記說明1-供電單元；2_整流單元；3_照明單元；4a、4b-電壓處理單元；5-超級電容單元；6_變壓單元；7_電力輸出埠；8a-第一開關；8b-第二開關；9a、9b_ 二極管。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型上述的和另外的技術特征和優點作更詳細的說明。首先，請參閱圖I所示，為本實用新型的電路方塊示意圖，主要是提供一種同步蓄能式單車照明系統，包括一供電單元I，該供電單元I可為外接電源、電池或發電機，亦可為電池及發電機的組合，所述發電機產生的電能是自單車行進的動能轉換而成，且該供電單元I更耦接有·一整流單元2 ；一照明單元3，該照明單元3經由一電壓處理單元4a而耦接該整流單元2，再與該供電單元I呈電性連接；以及至少一超級電容單元5，該超級電容單元5經由另一電壓處理單元4b，而耦接該整流單元2，再與該供電單元I呈電性連接，該超級電容單元5供存蓄該供電單元I所提供的電能，該超級電容單元5亦通過一變壓單元6而電連接該照明單元3。在此，本實用新型人需特別說明的是，所述超級電容單元5若為多個，該等超級電容單元5可為串聯或并聯組合，另，所述供電單元I及照明單元3的數量可依照本實用新型實際使用情形而定，即該供電單元I及照明單元3也可為多個，并非以本實用新型實施例作為限定。在實際操作時，該供電單元I可直接供給電能予該超級電容單元5，亦可通過整流單元2及電壓處理單元4b進行整流與電壓調整后，再供給電能予該超級電容單元5，此時，在適當的阻抗匹配之下，該供電單元I同步直接或經整流與電壓處理后，提供該照明單元3所需電能，換言之，上述的同步是指該供電單元I可同時供應超級電容單元5連接照明單元3的線路，還可同時供應直接耦接照明單元3的線路，即使該超級電容單元5處于低電量狀態，該供電單元I也不會將全部電能僅供給超級電容單元5存蓄，反而能一方面令超級電容單元5蓄電，另一方面使照明單元3接收供電單元I的電能并產生光線。由此，相較于現有的單車用燈具，本實用新型無存有照明單元3因超級電容單元5接收大部份的電能使照明單元3電能不夠，致無法發光或明度不足之虞，更甚者，若供電單元I無充足電能時，例如電池電量不足、使用者停止騎乘單車，儲存于超級電容單元5的電能就能立即作為照明單元3的電力來源，以具維持照明單元3產生光線并照射前方的優點，尤其對夜間使用而言，大幅提升使用者的交通安全。再請參閱圖2所示，該同步蓄能式單車照明系統更進一步包括有一電力輸出埤7,該電力輸出埤7分別與該供電單兀I及變壓單兀6呈電性連接，以供給電能予一圖未繪示的電器設備；一第一開關8a，電連接該供電單元I，用以控制該供電單元I的啟閉；以及一第二開關Sb，電連接該照明單元3及電力輸出埠7，用以控制該照明單元3及電力輸出埠7的啟閉。[0035]在實際操作時，該供電單元I可直接或通過整流單元2及電壓處理單元4b，提供該超級電容單元5電能，同時也由該電力輸出埠7提供該電器設備電能，換言之，各式電器設備如手機、隨身聽等，皆可直接連接至該電力輸出埠7，進而接收該供電單元I或超級電容單元5所提供的電能，并于使用者騎乘單車時，仍可對所述的電器設備進行充電。請繼續參閱圖3所示，該同步蓄能式單車照明系統更進一步包含多個二極管9a、9b，該二極管9a電連接于該變壓單元6與照明單元3之間，而該二極管9b電性連結于該電壓處理單元4a與照明單元3之間。由于該供電單元I、整流單元2、電壓處理單元4b、超級電容單元5、變壓單元6、二極管9a至照明單元3及電力輸出埠7，形成一第一回路，而該供電單元I、整流單元2、電壓處理單元4a、二極管9b至照明單元3及電力輸出埠7，形成一第二回路，通過該等二極管9a、9b，使避免因第一回路與第二回路相異的供應電壓，而導致電流逆流的情形發生，藉以提升本實用新型整體電流回路的穩定性。上述供電單元I不僅可輸出交流電，亦可輸出直流電，再加上設有變壓單元6，該供電單元I 一旦停止供電，且該超級電容單元5處在低電量時,該變壓單元6可令超級電容單元5的電能升壓，達照明單元3或電器設備所能運用的電壓范圍，即該超級電容單元5原本未達額定電壓的殘存電能，藉由變壓單元6得以繼續供給照明單元3或電器設備使用，又，該等開關8、9的設置，因應使用者的騎乘需求，手動控制該供電單元I、該照明單元3及電力輸出埠7的啟閉，整體而言，本實用新型具有廣泛的適用范圍，可維持照明單元3于恒亮狀態，進而增加使用者騎乘時的交通安全，以及具有大幅提升該超級電容單元5已儲存的電能利用率的優點及功效。以上說明對本實用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解，在不脫離以下所附權利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改，變化，或等效，但都將落入本實用新型的保護范圍內。
權利要求1.一種同步蓄能式單車照明系統，其特征在于，包括 一供電單兀； 一照明單元，與所述供電單元呈電性連接；以及 至少一超級電容單元，與所述供電單元呈電性連接，并存蓄所述供電單元所提供的電能，所述超級電容單元亦通過一變壓單元而電連接所述照明單元； 藉之，所述供電單元并聯于所述照明單元與超級電容單元，且同步供給電能予所述照明單元與超級電容單元。
2.根據權利要求I所述的同步蓄能式單車照明系統，其特征在于，所述供電單元與超級電容單元之間更耦接有整流單元及電壓處理單元。
3.根據權利要求I所述的同步蓄能式單車照明系統，其特征在于，所述供電單元與照明單元之間更耦接有整流單元及電壓處理單元。
4.根據權利要求3所述的同步蓄能式單車照明系統，其特征在于，更進一步包括有多個二極管，分別電連接于所述變壓單元與照明單元之間，以及所述電壓處理單元與照明單元之間。
5.根據權利要求I所述的同步蓄能式單車照明系統，其特征在于，更進一步包括有一第一開關及一第二開關，其中，所述第一開關電連接所述供電單元，用以控制所述供電單元的啟閉；所述第二開關電連接該照明單元，用以控制所述照明單元的啟閉。
6.根據權利要求I所述的同步蓄能式單車照明系統，其特征在于，更進一步包括有電力輸出埠，分別與所述供電單元及變壓單元呈電性連接，以供給電能予一電器設備。
7.根據權利要求6所述的同步蓄能式單車照明系統，其特征在于，更進一步包括有一第一開關及一第二開關，其中，所述第一開關電連接所述供電單元，用以控制所述供電單元的啟閉；所述第二開關電連接所述照明單元及電力輸出埠，用以控制所述照明單元及電力輸出 阜的啟閉。
8.根據權利要求I所述的同步蓄能式單車照明系統，其特征在于，所述供電單元為外接電源或電池。
9.根據權利要求I所述的同步蓄能式單車照明系統，其特征在于，所述供電單元為發電機，所述發電機所產生的電能是自單車行進的動能轉換而成。
10.根據權利要求I所述的同步蓄能式單車照明系統，其特征在于，所述供電單元為電池及發電機的組合。
專利摘要本實用新型主要提供一種同步蓄能式單車照明系統，包括有一供電單元；一照明單元，與該供電單元呈電性連接；以及至少一超級電容單元，電連接于該供電單元，并存蓄此供電單元所提供的電能，所述超級電容單元亦通過一變壓單元，進而電連接該照明單元；藉之，該供電單元并聯于該照明單元與超級電容單元，且同步供給電能予該照明單元與超級電容單元，此處的同步是指該供電單元可同時供應超級電容單元連接照明單元的線路，還可同時供應直接耦接照明單元的線路，故本實用新型于所述超級電容單元存蓄電能之際，同時令所述照明單元擁有足夠電力而發光，以及具有大幅提升所述超級電容單元已儲存的電能利用率的優點及功效。
文檔編號H05B37/02GK202721862SQ20122021832
公開日2013年2月6日 申請日期2012年5月15日 優先權日2012年4月3日
發明者李森墉, 蘇少筠 申請人:國立成功大學