CN102570532A - 互动式充电管理系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

一种互动式充电管理系统及其方法。该方法包括：当电动车与充电柱连接时，检测漏电事件是否有发生；当漏电事件未发生时，致使充电柱由预备状态进入至充电状态，藉以持续供应充电电力给电动车，直至电动车完成充电为止；反之，则致使充电柱停止供应充电电力给电动车，并指示电动车离线以进行漏电测试，从而决定是否恢复至预备状态；以及当充电柱无法恢复至预备状态时，发出维修通知以通知养护单位进行处理。

Description

互动式充电管理系统及其方法
技术领域
本发明涉及一种充电管理方案，特别是涉及一种适用于电动车的互动式充电管理系统及其方法。
背景技术
自工业革命以来，以石化能源为发动基础的发动机(引擎)解决了人类交通的问题，但却造成了极为严重的空气污染、环保与温室效应的问题，并且随着油价飙涨，全球科学家都极力在能源与交通上寻求解决之道。而电动车(electric vehicles)的研发则可解决一般汽、机车行进时排放的废气，所造成的空气污染及温室效应等问题。
一般而言，电动车(含插电式复合动力车)可在停车的场所(如公私立停车场与公寓大楼等)所设置的充电柱(charging post)进行电力补充(或称为充电)。而且，现今的充电柱内大多配置有漏电流断路器(leakage currentbreaker)，以于电动车的充电过程中，当有漏电事件发生时(例如电动车发生漏电)，充电柱内的漏电流断路器就会跳脱(trip)，藉以致使充电柱停止供应充电电力给电动车。然而，反应于漏电流断路器的跳脱，充电柱即无法恢复至预备(待机)状态，亦即充电柱已被瘫痪。而若以手动重置已瘫痪的充电柱的话，则会增加维修的成本。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种互动式充电管理系统，其适于至少一电动车，且此电动车根据充电电力以进行充电，而所提供的互动式充电管理系统包括：至少一充电柱，连接电动车，用以检测漏电事件是否有发生，并于漏电事件未发生时，由预备状态进入至充电状态，藉以持续供应充电电力给电动车，直至电动车完成充电为止；反之，则停止供应充电电力给电动车，并指示电动车离线以进行漏电测试，从而决定是否恢复至预备状态；以及一远端控制中心，连接充电柱，用以于充电柱无法恢复至预备状态时，发出维修通知以通知养护单位进行处理。
本发明还提供一种互动式充电管理方法，其包括：当电动车与充电柱连接时，检测漏电事件是否有发生；当漏电事件未发生时，致使充电柱由预备状态进入至充电状态，藉以持续供应充电电力给电动车，直至电动车完成充电为止；反之，则致使充电柱停止供应充电电力给电动车，并指示电动车离线以进行漏电测试，从而决定是否恢复至预备状态；以及当充电柱无法恢复至预备状态时，发出维修通知以通知养护单位进行处理。
应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为例示性及阐释性的，其并不能限制本发明所欲主张的范围。
附图说明
下面的附图是本发明的说明书的一部分，绘示了本发明的示例实施例，附图与说明书的描述一起说明本发明的原理。
图1绘示为本发明一示范性实施例的互动式充电管理系统的简略示意图。
图2绘示为图1的互动式充电管理系统的详细示意图。
图3绘示为本发明一示范性实施例的互动式充电管理方法的流程图。
附图符号说明
10：互动式充电管理系统
101：电动车
103：充电柱
105：远端控制中心
107：养护单位
201：漏电流感应器
203：充电开关
205：充电开关控制单元
207：充电柱控制单元
209：指示单元
211：电动车的负载(电池系统)
213：电动车的控制单元(行车控制器)
P：充电电力
PILOT：控制导引
ALM_N：警示通知
DIA_N：诊断通知
SE_N：维修通知
ST_CMD：自测试命令
SR_CMD：自重置命令
MT_CMD：手动测试命令
MR_CMD：手动重置命令
ED_CMD：错误诊断命令
SW_CMD：开关命令
SW_ST：开关状态
S301～S327：本发明一示范性实施例的互动式充电管理方法的流程图各步骤
具体实施方式
现将详细参考本发明的示范性实施例，在附图中说明所述示范性实施例的实例。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件/构件代表相同或类似部分。
图1绘示为本发明一示范性实施例的互动式充电管理系统(interactivecharging management system)10的简略示意图。请参照图1，互动式充电管理系统10适于至少一电动车(electric vehicle)101，且其包括至少一充电柱(charging post)103与远端控制中心(far end control center)105。于本示范性实施例中，电动车101用以根据来自于充电柱103所供应的充电电力(charging power)P而进行充电。
充电柱103连接电动车101，用以检测漏电事件(leakage event)是否有发生，并于漏电事件未发生时，由预备状态(ready state)进入至充电状态(charging state)，藉以持续供应充电电力P给电动车101，直至电动车101完成充电为止；反之(即有发生漏电事件，无论是电动车101还是充电柱103发生漏电)，则(充电柱103)停止供应充电电力P给电动车101，并指示电动车101离线(offline，亦即要求电动车101的连接器离开充电柱103的插座)以进行漏电测试(leakage test)，从而决定是否恢复至预备状态。
远端控制中心105可以利用有线(wire)或无线(wireless)的方式而与充电柱103进行连接，用以于充电柱103无法恢复至预备状态时(亦即充电柱103已瘫痪而无法发挥其原先的功效)，发出维修通知(service notice)SE N以通知养护单位(curing unit)107进行处理，例如对充电柱103进行维修或检查。
更清楚来说，图2绘示为图1的互动式充电管理系统10的详细示意图。请参照图2，于本示范性实施例中，充电柱103可以包括有漏电流感应器(leakage current detector)201、充电开关(charging switch)203、充电开关控制单元(charging switch control unit)205、充电柱控制单元(charging postcontrol unit)207，以及指示单元209。其中，漏电流感应器201用以接收由电力公司(power company)所提供的市电电力(ψ，N)，并且检测漏电事件是否有发生。
充电开关203连接漏电流感应器201，用以反应于漏电事件的发生而停止传导充电电力P至电动车101的负载211(例如电动车101的电池系统)；反之(亦即漏电事件未发生)，则传导充电电力P至电动车101的负载211。充电开关控制单元205连接漏电流感应器201与充电开关203，用以反应于漏电事件的发生而控制充电开关203跳脱(trip)以停止传导充电电力P给电动车101；反之(亦即漏电事件未发生)，则控制充电开关203导通(turnon)以传导充电电力P至电动车101，直至电动车101完成充电为止。
充电柱控制单元207连接充电开关控制单元205，用以反应于漏电事件的发生而发出警示通知(alarm notice)ALM_N与自测试命令(self-testcommand)ST_CMD，藉以致使充电开关控制单元207反应于自测试命令ST_CMD而进行漏电测试。指示单元209(例如为液晶显示模块(liquid crystaldisplay module，LCM))连接充电柱控制单元207，用以反应于警示通知ALM_N而指示电动车101离线(亦即要求电动车101的连接器离开充电柱103的插座)。
于本示范性实施例中，充电柱控制单元207可以各别与远端控制中心105以及电动车101的控制单元(control unit，亦即行车控制器)213进行双向沟通(bi-communication)。基此，当电动车101的连接器插入至充电柱103的插座时，漏电流感应器201即会检测是否有漏电事件的发生。当检测出有漏电事件发生时，亦即电动车101与充电柱103的至少其一会漏电，则充电开关控制单元205即会反应于漏电事件的发生而控制充电开关203跳脱，并且发出关联于充电开关203已跳脱的开关状态SW_ST给充电柱控制单元207。
如此一来，充电柱控制单元207即可各别地发出警示通知ALM_N与自测试命令ST_CMD给指示单元209与充电开关控制单元205。更清楚来说，一旦指示单元209接获警示通知ALM_N，指示单元209就会指示电动车101离线，亦即要求电动车101的连接器离开充电柱103的插座。
倘若电动车101的车主在指示单元209的指示下还未将电动车101的连接器拔离充电柱103的插座的话，则充电柱控制单元207就会发出关联于跳脱的开关命令(switch command)SW_CMD给充电开关控制单元205，藉以致使充电开关控制单元205控制充电开关203维持跳脱。更甚者，于一段预定时间过后，倘若电动车101的连接器还是没有拔离充电柱103的插座的话，则充电柱控制单元207就会传达给远端控制中心105知晓，藉以让远端控制中心105通知养护单位107以派员来了解(处理)实际的情况。
另外，倘若电动车101的车主在指示单元209的指示下就立即将电动车101的连接器拔离充电柱103的插座的话，则充电柱控制单元207就会发出自测试命令ST_CMD给充电开关控制单元205。如此一来，充电开关控制单元205就会进行漏电测试。若充电开关控制单元205进行完漏电测试后而得知漏电事件并非由充电柱103本身所引发的话，则致使充电柱103恢复至预备状态；反之(亦即漏电事件系由充电柱103本身所引发)，则控制充电开关203维持跳脱，并且通过充电柱控制单元207而传达给远端控制中心105知晓，藉以让远端控制中心105发出维修通知SE_N以通知养护单位107派员来维修/检查充电柱103。
另一方面，当都没有漏电事件发生时，亦即电动车101与充电柱103都不会漏电，则充电柱控制单元207还可以通过控制导引(control pilot)PILOT而进一步地判断是否可以与电动车101的控制单元213(行车控制器)进行沟通。若充电柱控制单元207判断出无法与电动车101的控制单元213进行沟通的话，则充电柱控制单元207就会发出错误诊断命令(error diagnosiscommand)ED_CMD给充电开关控制单元205，藉以让充电开关控制单元205进行错误诊断以发出诊断通知DIA_N。
如此一来，指示单元209便会反应于诊断通知DIA_N而指示电动车101重新上线(亦即要求电动车101的连接器重新插入充电柱103的插座)。若指示单元209在电动车101的连接器重新插入充电柱103的插座后仍旧指示电动车101重新上线的话，则充电柱控制单元207就会传达给远端控制中心105知晓，藉以让远端控制中心105通知养护单位107以派员来了解(处理)实际的情况。
另外，若充电柱控制单元207判断出可以与电动车101的控制单元213进行沟通的话，则充电柱控制单元207就会发出关联于导通的开关命令SW_CMD给充电开关控制单元205。如此一来，充电开关控制单元205就会控制充电开关203导通，藉以致使充电开关203开始/持续传导充电电力P给电动车101的负载211。与此同时，漏电流感应器201也会持续地检测漏电事件是否有发生，直至电动车101完成充电为止。换言之，只要是在电动车101的充电过程有发生漏电事件的话，充电开关控制器205就会控制充电开关203跳脱，藉以致使充电柱103停止供应充电电力P给电动车101。
当电动车101完成充电时，充电柱控制单元207就会发出关联于跳脱的开关命令SW_CMD给充电开关控制单元205，藉以致使充电开关控制单元205控制充电开关203跳脱，并且通过指示单元209的指示以要求电动车101离线。在电动车101完成充电且离线时，充电柱控制单元207可以进一步地发出自重置命令SR_CMD(self-reset command)以致使/确保充电柱103从原先的充电状态恢复至预备状态。
于本示范性实施中，所有的命令ST_CMD、SR_CMD、ED_CMD与SW_CMD皆可以由充电柱控制单元207本身发出，或者是充电柱控制单元207反应于远端控制中心105的操控而发出，一切端视实际设计需求而论。除此之外，充电开关控制单元205也可以反应于手动测试命令(manual-testcommand)MT_CMD而进行漏电测试，例如按压设置在充电柱103的测试按钮(test button，未绘示)。相似地，充电开关控制单元205也可以反应于手动重置命令(manual-reset command)MR_CMD而致使充电柱103恢复至预备状态，例如按压设置在充电柱103的重置按钮(reset button，未绘示)。
于此，虽然上述示范性实施例是以单一台电动车、单一个充电柱与远端控制中心之间的互动方式来进说明与解释，但是基于上述示范性实施例所揭示/教示的内容，本领域的技术人员应不难类推出多台电动车、多个充电柱与远端控制中心之间的互动方式，故而在此并不再加以赘述。
另外，基于上述示范性实施例所揭示/教示的内容，图3绘示为本发明一示范性实施例的互动式充电管理方法的流程图。请参照图3，本示范性实施例的互动式充电管理方法(可理解为前述示范性实施例的互动式充电管理系统经配置(configured)后的结果)包括以下步骤。
当电动车与充电柱连接时(步骤S301)，检测漏电事件是否有发生(步骤S303)。
当漏电事件未发生时(亦即步骤S303为“否”的路径)，判断充电柱与电动车是否可以进行沟通(步骤S305)(亦即通过控制导引(control pilot)而得知)。
当充电柱与电动车无法进行沟通时(亦即步骤S305为“否”的路径)，则进行错误诊断(步骤S307)，藉以指示电动车重新上线(亦即要求电动车的连接器重新插入充电柱的插座)，或者通知养护单位进行处理(亦即在电动车的连接器重新插入充电柱的插座还是不可以进行沟通的话)(步骤S309)。
当充电柱与电动车可以进行沟通时(亦即步骤S305为“是”的路径)，则致使充电柱由预备状态进入至充电状态，藉以持续供应充电电力给电动车，并且持续检测漏电事件是否有发生，直至电动车完成充电为止(步骤S311)。
在电动车完成充电时，要求电动车离线(亦即要求电动车的连接器离开充电柱的插座)(步骤S313)，并且重置(reset)充电柱(步骤S315)以使充电柱从充电状态进入至预备状态，从而得以服务下一台电动车。
另一方面，当漏电事件有发生时(亦即步骤S303为“是”的路径)，或者在电动车的充电过程中(亦即步骤S311)有发生漏电事件的话，则致使充电柱停止供应充电电力给电动车(步骤S317)，并且指示并判断电动车是否离线(亦即电动车的连接器是否拔离充电柱的插座)(步骤S319)。
倘若电动车的连接器尚未拔离充电柱的插座的话(亦即步骤S319为“否”的路径)，则致使充电柱持续停止供应充电电力给电动车(步骤S321)，并且于一段预定时间过后，发出维修通知(步骤S323)以通知养护单位进行处理(亦即派员来了解(处理)实际的情况)(步骤S309)。然而，若电动车的连接器已拔离充电柱的插座的话(亦即步骤S319为“是”的路径)，则进行漏电测试(leakage test)以判断是否为充电柱本身引发漏电事件(步骤S325)。
若进行完漏电测试后而判断得知漏电事件并非由充电柱本身所引发的话(亦即步骤S325为“否”的路径)，则致使充电柱恢复至预备状态(步骤S327)，而且还可以进一步地重置充电柱(步骤S315)以致使/确保充电柱恢复至预备状态。然而，若进行完漏电测试后而判断得知漏电事件系由充电柱本身所引发的话(亦即步骤S325为“是”的路径)，则致使充电柱持续停止供应充电电力给电动车(步骤S321)(亦即充电柱无法恢复至预备状态)，并且发出维修通知(步骤S323)以通知养护单位进行处理(例如对充电柱进行维修或检查)(步骤S309)。
综上可知，上述各示范性实施例所揭示的互动式充电管理系统与方法可在漏电事件发生时(无论是电动车还是充电柱发生漏电)，致使充电柱的充电开关跳脱以停止供应充电电力给电动车，并且可根据远端控制中心或充电柱本身所发出的命令以恢复本身没有漏电状态的充电柱的功效(亦即充电柱不会因有漏电状态的电动车的缘故而从此瘫痪)。如此一来，即可大大地降低维修的成本。除此之外，上述各示范性实施例所揭示的互动式充电管理系统与方法还可远端同时监控漏电事件与电动车的充电状态，从而得以大大地提升关联于电动车的充电管理效能。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可作若干的更动与润饰，故本发明的保护范围是以本发明的权利要求为准。另外，本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭示的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利要求的范围。

Claims (15)

1.一种互动式充电管理系统，适于至少一电动车，且该电动车根据一充电电力以进行充电，而该互动式充电管理系统包括：
至少一充电柱，连接该电动车，用以检测一漏电事件是否有发生，并于该漏电事件未发生时，由一预备状态进入至一充电状态，藉以持续供应该充电电力给该电动车，直至该电动车完成充电为止；反之，则停止供应该充电电力给该电动车，并指示该电动车离线以进行一漏电测试，从而决定是否恢复至该预备状态；以及
一远端控制中心，连接该充电柱，用以于该充电柱无法恢复至该预备状态时，发出一维修通知以通知一养护单位进行处理。
2.如权利要求1所述的互动式充电管理系统，其中该充电柱包括：
一漏电流感应器，用以接收一市电电力，并且检测该漏电事件是否有发生；
一充电开关，连接该漏电流感应器，用以反应于该漏电事件的发生而停止传导该充电电力至该电动车；反之，则传导该充电电力至该电动车；
一充电开关控制单元，连接该漏电流感应器与该充电开关，用以反应于该漏电事件的发生而控制该充电开关跳脱以停止传导该充电电力给该电动车；反之，则控制该充电开关导通以传导该充电电力至该电动车，直至该电动车完成充电为止；
一充电柱控制单元，连接该充电开关控制单元，用以反应于该漏电事件的发生而发出一警示通知与一自测试命令，藉以致使该充电开关控制单元反应于该自测试命令而进行该漏电测试；以及
一指示单元，连接该充电柱控制单元，用以反应于该警示通知而指示该电动车离线。
3.如权利要求2所述的互动式充电管理系统，其中该充电开关控制单元还反应于一自重置命令而致使该充电柱恢复至该预备状态。
4.如权利要求3所述的互动式充电管理系统，其中该充电开关控制单元还反应于一错误诊断命令而发出一诊断通知，藉以致使该指示单元反应于该诊断通知而指示该电动车重新上线，或者通过该远端控制中心以通知该养护单位进行处理。
5.如权利要求4所述的互动式充电管理系统，其中该充电开关控制单元还反应于一开关命令而控制该充电开关导通或跳脱。
6.如权利要求5所述的互动式充电管理系统，其中这些命令由该充电柱控制单元本身发出，或者反应于该远端控制中心的操控而发出。
7.如权利要求2所述的互动式充电管理系统，其中该充电开关控制单元还反应于一手动测试命令而进行该漏电测试。
8.如权利要求7所述的互动式充电管理系统，其中若该充电开关控制单元进行完该漏电测试后而得知该漏电事件并非由该充电柱本身所引发的话，则致使该充电柱恢复至该预备状态；反之，则控制该充电开关维持跳脱。
9.如权利要求7所述的互动式充电管理系统，其中该充电开关控制单元还反应于一手动重置命令而致使该充电柱恢复至该预备状态。
10.如权利要求2所述的互动式充电管理系统，其中该充电柱控制单元各别与该远端控制中心以及该电动车进行双向沟通。
11.一种互动式充电管理方法，包括：
当一电动车与一充电柱连接时，检测一漏电事件是否有发生；
当该漏电事件未发生时，致使该充电柱由一预备状态进入至一充电状态，藉以持续供应一充电电力给该电动车，直至该电动车完成充电为止；反之，则致使该充电柱停止供应该充电电力给该电动车，并指示该电动车离线以进行一漏电测试，从而决定是否恢复至该预备状态；以及
当该充电柱无法恢复至该预备状态时，发出一维修通知以通知一养护单位进行处理。
12.如权利要求11所述的互动式充电管理方法，其中在该漏电事件未发生的条件下，还包括：
判断该充电柱与该电动车是否可以进行沟通。
13.如权利要求12所述的互动式充电管理方法，其中当该充电柱与该电动车无法进行沟通时，则进行一错误诊断，藉以指示该电动车重新上线，或者通知该养护单位进行处理；以及当该充电柱与该电动车可以进行沟通时，则持续供应该充电电力给该电动车，并且持续检测该漏电事件是否有发生，直至该电动车完成充电为止。
14.如权利要求13所述的互动式充电管理方法，其中于该电动车完成充电时，还包括：
要求该电动车离线，并且重置该充电柱以使该充电柱从该充电状态进入至该预备状态。
15.如权利要求11所述的互动式充电管理方法，其中若进行完该漏电测试后而得知该漏电事件并非由该充电柱本身所引发的话，则致使该充电柱恢复至该预备状态；反之，则致使该充电柱持续停止供应该充电电力给该电动车。
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