CN102738848A - 电动车辆的充电系统和电动车辆的充电方法 - Google Patents

电动车辆的充电系统和电动车辆的充电方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种电动车辆的充电系统和电动车辆的充电方法，系统包括：一智慧卡，具有使用者身份以识别电动车辆使用者；一第一充电式电池，具有第一电池资讯，安装于电动车辆时储存有UID，供电给电动车辆；一第二充电式电池，具有第二电池资讯，以第二充电式电池更换没电的第一充电式电池时储存有UID；及一充电站，包括：一控制模块，确认第一充电式电池储存有UID，然后容许以第二充电式电池更换第一充电式电池；一更新单元，以第二充电式电池更换第一充电式电池时，将UID写入第二充电式电池；及一充电组，将第一和第二充电式电池充电。相较于电动车辆的现有充电系统，本发明可对使用者节省更多成本，提供安全机制给电池或电动车辆。

Description

电动车辆的充电系统和电动车辆的充电方法
技术领域
本发明关于电动车辆的充电系统和电动车辆的充电方法。详言之，本发明关于在电池充电时将智慧卡用于电池管理的电动车辆的充电系统和电动车辆的充电方法。
背景技术
电动车辆也称为电力驱动车辆，是使用一个以上的电动马达做为驱动系统的移动车辆。有别于通过燃烧汽油所得的能量来移动的石油运输工具，电动车辆使用电力做为推力。不产生废气，噪音也较小。过去数十年中，对石油运输工具的环境冲击的关心导致电动运输工具重新受瞩目。电动车辆的电力可产生自许多能源，包含化石燃料、核能、和诸如潮汐能、太阳能、风力或其任何组合的再生能源。
在过去，电动车辆因其电力系统而消耗巨大电力。电力只能经由高架电线传到车子。此基本建设令电动车辆不能普及。只有一些公共运输工具使用。公共运输工具的路线受到线路配置的严格限制。随着电动车辆电力系统的发展，特别是在电池，电动车辆变成明日的星，愈来愈多能源贡献于此领域。
人们习惯于其现有的人生经验。因此，电动车辆电池的充电系统应与加油站系统一样方便。当电动车电池没电时，可将车子开到附近充电站，令电池充电或更换充饱之。电池最好可在电价最低的离峰时段充电。有了用于车子的电池的管理装置，人们总能知道电池状态，技工可追踪电池以维修。由于电池昂贵，故若电池被偷时能轻易找回，则对车主有很大的帮助。然而，上述需求需要整合的系统来实现。
美国专利7,679,366公开电动车辆充电系统的储存电池的充电方法。请参照图1。电力来自变电所。‘366专利包含判定电池充电所需的时间长度、判定充电完成的所需时间、将电池充电所需的时间长度传输到电厂、在负载需求低于尖峰需求的期间中从变电所将电池充电并在所需时间前结束。
‘366专利用于混合电动车辆，而非纯电动车辆。此方法只聚焦于电池充电一天的最佳方式，使得低电力需求的时间可完全应用，充电成本可最小。然而，未提出电池管理的解决之道。
另一现有技术公开于美国专利7,795,841。请参照图2。‘841专利提供可在方便时间开始或停止将车辆电池充电的充电系统和方法。可携式装置和车辆单元可互相通讯。根据可携式装置和车辆单元之间的通讯结果，判定使用者离开车辆。当使用者离开车辆时，充电ECU开始电池充电。假设使用者已停止使用车辆且一段时间不用车辆，则可开始电池充电。当判定使用者接近车辆时，假设车辆恢复使用，此时系统指示电池充电停止。系统令车辆准备使用。
‘841专利也用于混合电动车辆。使用可携式装置来控制充电过程。然而，可携式装置不能通知使用者充电或电池状态。不能设定充电时程以利用电源离峰时间来节省成本。
无一现有技术能提供将智慧卡用于电池管理来充电电动车辆的整合系统和方法，防止电池被偷，或节省使用者充电费用。因此，仍需要具有以上特性的电动车辆的整合系统和充电方法。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种电动车辆的充电系统和电动车辆的充电方法，以解决现有技术中所存在的问题。
依照本发明的观点，电动车辆的充电系统，包括：智慧卡，具有使用者身份(UID)以识别电动车辆使用者；第一充电式电池，具有第一电池资讯，安装于电动车辆时储存有UID，供电给电动车辆；第二充电式电池，具有第二电池资讯，以第二充电式电池更换没电的第一充电式电池时储存有UID；充电站，包括：控制模块，确认第一充电式电池储存有UID，然后容许以第二充电式电池更换第一充电式电池；更新单元，以第二充电式电池更换第一充电式电池时，将UID写入第二充电式电池；充电组，将第一和第二充电式电池充电。
第一和第二充电式电池最好各有独特且不能改的电池序号。
第一和第二电池资讯最好各包括充电式电池的充电状态、寿命、充电次数、健康状态。
充电系统最好进一步包含传输器，经由区域网络(LAN)、广域网络(WAN)、无线LAN或无线WAN将充电式电池的充电状态、寿命、充电次数、健康状态和UID传到远端电脑。
远端电脑最好储存有电动车辆的UID、使用者名称、使用者电话号码、车牌号码、地址。
充电系统最好进一步包含帐单单元，以第二充电式电池更换第一充电式电池时开帐单给使用者。
充电系统最好进一步包含通知单元，经由即时传讯服务、简讯(SMS)或电邮通知使用者电池资讯更新。
依照本发明的观点，具有第一充电式电池的电动车辆中，电动车辆的充电方法包括下列步骤：将使用者身份(UID)存入智慧卡以识别电动车辆使用者；判定第一充电式电池是否储存有UID；以第二充电式电池更换没电的第一充电式电池；以第二充电式电池更换第一充电式电池时，将UID写入第二充电式电池。
第一和第二充电式电池最好各有独特且不能改的电池序号。
第一和第二充电式电池最好各有电池资讯，包括充电式电池的充电状态、寿命、充电次数、健康状态。
充电方法最好进一步包含经由即时传讯服务、简讯(SMS)或电邮通知使用者电池资讯更新的步骤。
充电方法最好进一步包含经由区域网络(LAN)、广域网络(WAN)、无线LAN或无线WAN将充电式电池的充电状态、寿命、充电次数、健康状态和UID传到远端电脑的步骤。
远端电脑最好储存有电动车辆的UID、使用者名称、使用者电话号码、车牌号码、地址。
充电方法最好进一步包含以第二充电式电池更换第一充电式电池时开帐单给使用者的步骤。
附图说明
图1呈现现有充电系统；
图2呈现另一现有充电系统；
图3呈现本发明的实施例；
图4说明实施例的充电站的详细结构；
图5说明实施例的充电站的另一详细结构；
图6说明实施例的充电站的又一详细结构；
图7是依据本发明的充电方法的流程图。
附图标记说明：100-充电系统；200-电动车辆；202-第一充电式电池；204-第二充电式电池；300-智慧卡；400-充电站；404-控制模块；406-更新单元；408-充电组；410-显示单元；412-传输器；414-通知单元；416-帐单单元；450-远端电脑；S101-S106-步骤。
具体实施方式
参照以下实施例来详述本发明。请参照图3至图7。图3至图6呈现电动车辆200的充电系统100和充电系统100的详细结构。图7是显示充电系统100如何运作的流程图。
请先见图3。充电系统100由第一充电式电池202、第二充电式电池204、智慧卡300、充电站400组成。智慧卡300有使用者身份(UID)以识别电动车辆200的使用者。智慧卡300只能用于电动车辆200，因此，若使用者买了新的电动车辆，则智慧卡300不能用于新的电动车辆，需要新的智慧卡。
第一充电式电池202含有第一电池资讯，安装于电动车辆200以供电给电动车辆200时，储存有UID。第二充电式电池204有第二电池资讯。当第一充电式电池202没电时，用来更换第一充电式电池202(图3的实线箭号)。依据发明精神，以充饱的第二充电式电池204交换没电的第一充电式电池202。第一电池资讯和第二电池资讯各包括第一充电式电池202或第二充电式电池204的充电状态、寿命、充电次数、健康状态。
依据本发明的精神，可应用任何种类的智慧卡。实施例中，智慧卡300遵循ISO7810，有数据传输的近场通讯(NFC)功能。只有当智慧卡的UID匹配电动车辆200时，电池才能交换。因此，若某人未拥有智慧卡300或电动车辆200而将电动车辆200或第一充电式电池202带去充电，则充电站400会拒绝电池交换并通知原主。
为详细说明充电站400，请进一步参照图4。充电站400包括控制模块404、更新单元406、充电组408。
控制模块404确认第一充电式电池202储存有UID，然后容许以第二充电式电池204更换第一充电式电池202。当智慧卡300接近控制模块4045-10cm时，进行确认过程(图3的虚线箭号)。
以第二充电式电池204更换第一充电式电池202时，更新单元406将UID写入第二充电式电池204。如同控制模块404，更新单元406位于充电站400，智慧卡300可接近达5-10cm以完成写入过程。
充电组408用来充电第一和第二充电式电池202和204。此实施例中，第二充电式电池204在电池交换前充电。当然，在第一充电式电池202从电动车辆200拆下后，充电组408再将第一充电式电池202充电。通过电池交换，第一和第二充电式电池202和204可随时充电。因此，第一和第二充电式电池202和204通常在电价最低的离峰期间充电，因而可降低充电成本。
充电站400的外有显示单元410。它显示第一电池资讯和第二电池资讯。若充电过程有错，则可清楚显示错误资讯以核对。
请参照图5。依据本发明的精神，充电系统100进一步包括传输器412。当充电组408接到充电式电池时，传输器412从充电式电池取出电池资讯，经由区域网络(LAN)、广域网络(WAN)、无线LAN或无线WAN将第一和第二充电式电池202和204的充电状态、寿命、充电次数、健康状态和UID传到远端电脑450。管理工作可在充电站400的外做。传输方法可为有线或无线通讯。远端电脑450也储存有电动车辆200的UID、使用者名称、使用者电话号码、车牌号码、地址。
此外，充电系统100进一步包括通知单元414。可经由即时传讯服务、简讯(SMS)或电邮通知使用者电池资讯更新。即时传讯服务包含skype、facebook、msn等等。SMS由行动通讯传送。电邮经由区域网络(LAN)、广域网络(WAN)、无线LAN或无线WAN传送。通知单元414接到远端电脑450，可在充电站400之内或之外。
充电系统100也可具有帐单单元416，以第二充电式电池204更换第一充电式电池202时开帐单给使用者。所有费用可加总给使用者。本发明中，费用可由信用卡支付，或从当做预付卡的智慧卡扣除。
此外，第一充电式电池202和第二充电式电池204各有独特且不能改的电池序号。因此，即使充电式电池的UID在电池交换时每次都改变，充电式电池仍可由电池序号来追踪。由此方式，充电式电池被偷也能轻易找回。再者，若充电式电池被偷，则被偷充电式电池的不变电池序号会列在远端电脑450的“黑名单”。由此方式，由于被偷的充电式电池必须在可存取远端电脑450的“黑名单”的充电站400充电，故被偷的充电式电池可轻易找回。
请见图7。以下说明由充电系统100将电动车辆200充电的方法。首先，智慧卡300储存有UID以识别电动车辆200的使用者(步骤S101)。然后，判定第一充电式电池是否储存有UID(步骤S102)。若第一充电式电池202未储存有UID，则拒绝电池交换要求并通知原主(步骤S103)。若确认第一充电式电池202储存有UID，则接受电池交换要求，以第二充电式电池204更换没电的第一充电式电池202(步骤S104)。随后，以第二充电式电池204更换第一充电式电池202时，UID写入第二充电式电池204(步骤S105)。最后，第一充电式电池202充电(步骤S106)。
依据本发明的精神，此方法可进一步包含以下步骤：
1.充电式电池202和204的充电状态、寿命、充电次数、健康状态和UID经由区域网络(LAN)、广域网络(WAN)、无线LAN或无线WAN传到远端电脑450。此步骤可在步骤S106的后进行。
2.显示第一使用者资讯、第一电池资讯、第二电池资讯。此步骤可在步骤S102后的任何步骤之间进行。
3.在以第二充电式电池更换第一充电式电池后开帐单给使用者。此步骤可在步骤S104和步骤S106之间进行。
4.经由即时传讯服务、简讯(SMS)或电邮通知使用者电池资讯更新。此步骤可在步骤S104和步骤S106之间进行。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (14)

1.一种电动车辆的充电系统，其特征在于，包括：
一智慧卡，具有使用者身份以识别电动车辆使用者；
一第一充电式电池，具有第一电池资讯，安装于电动车辆时储存有使用者身份，供电给电动车辆；
一第二充电式电池，具有第二电池资讯，以第二充电式电池更换没电的第一充电式电池时储存有使用者身份；及
一充电站，包括：
一控制模块，确认第一充电式电池储存有使用者身份，然后容许以第二充电式电池更换第一充电式电池；
一更新单元，以第二充电式电池更换第一充电式电池时，将使用者身份写入第二充电式电池；及
一充电组，将第一和第二充电式电池充电。
2.根据权利要求1的电动车辆的充电系统，其特征在于，所述的第一和第二充电式电池各有独特且不能改的电池序号。
3.根据权利要求1的电动车辆的充电系统，其特征在于，所述的第一和第二电池资讯各包括充电式电池的充电状态、寿命、充电次数、健康状态。
4.根据权利要求1的电动车辆的充电系统，其特征在于，进一步包括传输器，经由区域网络、广域网络、无线区域网络或无线广域网络将充电式电池的充电状态、寿命、充电次数、健康状态和使用者身份传到远端电脑。
5.根据权利要求4的电动车辆的充电系统，其特征在于，所述的远端电脑储存有电动车辆的使用者身份、使用者名称、使用者电话号码、车牌号码、地址。
6.根据权利要求1的电动车辆的充电系统，其特征在于，进一步包括帐单单元，以第二充电式电池更换第一充电式电池时开帐单给使用者。
7.根据权利要求1的电动车辆的充电系统，其特征在于，进一步包括通知单元，经由即时传讯服务、简讯或电邮通知使用者电池资讯更新。
8.一种电动车辆的充电方法，其特征在于，用于具有第一充电式电池的电动车辆，包括下列步骤：
将使用者身份存入智慧卡以识别电动车辆使用者；。
判定第一充电式电池是否储存有使用者身份；
以第二充电式电池更换没电的第一充电式电池；及
以第二充电式电池更换第一充电式电池时，将使用者身份写入第二充电式电池。
9.根据权利要求8的电动车辆的充电方法，其特征在于，所述的第一和第二充电式电池各有独特且不能改的电池序号。
10.根据权利要求8的电动车辆的充电方法，其特征在于，所述的第一和第二充电式电池各有电池资讯，包括充电式电池的充电状态、寿命、充电次数、健康状态。
11.根据权利要求10的电动车辆的充电方法，其特征在于，进一步包括经由即时传讯服务、简讯或电邮通知使用者电池资讯更新的步骤。
12.根据权利要求8的电动车辆的充电方法，其特征在于，进一步包括经由区域网络、广域网络、无线区域网络或无线广域网络将充电式电池的充电状态、寿命、充电次数、健康状态和使用者身份传到远端电脑的步骤。
13.根据权利要求12的电动车辆的充电方法，其特征在于，所述的远端电脑储存有电动车辆的使用者身份、使用者名称、使用者电话号码、车牌号码、地址。
14.根据权利要求8的电动车辆的充电方法，其特征在于，进一步包括以第二充电式电池更换第一充电式电池时开帐单给使用者的步骤。
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