CN108574281A - 供电系统及其操作方法 - Google Patents

Abstract

一种供电系统，包括：配电支路，接收家庭总电流的第一电流；充电支路，包括对电动载具充电的充电单元，且接收家庭总电流的第二电流；控制单元，连接充电单元，并接收配电支路消耗的第一电流的电流信号；其中，若第一电流变动时，控制单元依据第一电流的变动值计算第二电流的调整值，使第一电流加上第二电流的家庭总电流不超过上限；控制单元依据第二电流的调整值产生充电命令，并下达充电命令至充电单元。

Description

供电系统及其操作方法

技术领域

本发明有关一种供电系统及其操作方法，尤指一种具有家庭用电支路与电动载具充电支路的供电系统及其操作方法。

背景技术

近年能源需求的相关议题，如石化燃料的使用与电费的调涨，已使环境保护与能源需求之间的平衡受到重视。在运输上，传统的车辆使用石化燃料作为动力来源，对环境造成显著的冲击。因此，发展电动载具可以同时解决了环境保护与能源需求的问题，被视为永续发展的关键之一。

现行家用电动载具的充电单元没有含有家庭用电量监视与充电电流控制系统，当家庭用电量过大时，造成断路单元过电流，使其断开保护；或与超过与电力公司所签订的用电量契约，导致增加昂贵的电费。因此，于可对电动载具进行充电的家用供电系统中配置家庭用电量监视与充电电流控制为未来趋势。

请参阅图1为现有供电系统的电路方块示意图。该供电系统100A为包含有家庭用电量监视与充电电流控制的系统，该供电系统100A监视家庭负荷用电量及电动载具400A与充电单元64A充电电量。且因为监视的用电量另外包含了充电单元64A的用电量，所以控制单元80A需要两个电流测量单元(82A、82B)去测量充电器用电量，导致不必要的成本增加。此外，现有供电系统的充电单元64A连接断路单元42A之后；容易造成断路单元42A因家庭用电量加上充电量的总消耗电量过大，导致断路单元42A断路。因此，如何设计出一种供电系统及其操作方法，乃为本案发明人所欲行克服并加以解决的一大课题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种供电系统，以克服现有技术的问题。因此，本发明供电系统包括：配电支路，接收第一电流。充电支路，包括对电动载具充电的充电单元，且接收第二电流。控制单元，连接充电单元，并接收配电支路消耗的第一电流的电流信号。其中，若第一电流变动时，控制单元依据第一电流的变动值计算第二电流的调整值，使第一电流加上第二电流不超过一家庭总电流的上限；控制单元依据第二电流的调整值产生充电命令，并下达充电命令至充电单元。

于一实施例中，其中控制单元依据上限减去第一电流为对应第二电流的充电命令，并对充电单元下达充电命令。

于一实施例中，其中当控制单元得知配电支路消耗的第一电流变动时，控制单元依据第一电流的变动值而直接下达充电命令对应调整第二电流。

于一实施例中，其中充电命令为调整充电单元的控制信号，充电单元依据控制信号而调整第二电流。

于一实施例中，其中当第一电流变大时，控制单元输出对应充电单元控制信号的充电命令，以控制充电单元调小第二电流；当第一电流变小时，控制单元输出对应充电单元控制信号的充电命令，以控制充电单元调大第二电流。

于一实施例中，其中第一电流的变动至充电单元已对应调整完毕第二电流的完毕时间之间具有延迟时间；当第一电流变大或变小时，充电单元于延迟时间内调整第二电流变小或变大。

于一实施例中，其中配电支路包括第一断路单元以及对应连接第一断路单元的多个第三断路单元，且该充电支路包括一第二断路单元；当第三断路单元中的至少一第三断路单元所流过的电流过大时，至少一第三断路单元为断路。

于一实施例中，其中供电系统更包括第一分电盘与第二分电盘，第一分电盘容置第一断路单元与第三断路单元，第二分电盘容置第二断路单元。

于一实施例中，其中控制单元容置于第二分电盘或整合于充电单元中。

于一实施例中其中供电系统更包括：主断路单元，连接第一断路单元、第二断路单元，且接收总电力。其中，供电系统被配置为在主断路单元不断路的情况下，提供家庭总电流至配电支路与充电支路。

于一实施例中，其中供电系统更包括：其中供电系统更包括电流测量单元，电流测量单元连接控制单元，且控制单元通过接收电流测量单元测量配电支路上的第一电流的电流信号。

于一实施例中，其中控制单元通过传输单元对外传输控制单元内的信息，或通过传输单元由外部监控控制单元。

于一实施例中，其中该供电系统可包括一再生能源单元，该再生能源单元连接该配电支路。

为了解决上述问题，本发明提供一种供电系统操作方法，以克服现有技术的问题。因此，本发明的供电系统分配第一电流至配电支路，且分配第二电流至充电支路，第一电流加上第二电流的家庭总电流不超过上限，该操作方法包括：(a)通过控制单元接收第一电流的电流信号。(b)控制单元依据上限减去第一电流产生对应第二电流的充电命令。(c)当第一电流变动时，控制单元依据第一电流的变动值计算第二电流的调整值，且依据第二电流的调整值产生对应的充电命令，并下达充电命令调整第二电流。

于一实施例中，其中步骤(c)更包括：(c1)控制单元依据第一电流的变动值而直接下达充电命令对应调整第二电流；充电命令为调整充电支路上的充电单元的控制信号。

于一实施例中，其中步骤(c1)更包括：(c2)当第一电流变大时，控制单元输出对应充电单元控制信号的充电命令，以调小第二电流；当第一电流变小时，控制单元输出对应充电单元控制信号的充电命令，以调大第二电流。

于一实施例中，其中步骤(c2)更包括：(c3)第一电流的变动至充电单元已对应调整完毕第二电流的完毕时间之间具有延迟时间。

为了能更进一步了解本发明为达成预定目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。

附图说明

图1为现有供电系统的电路方块示意图；

图2A为本发明供电系统第一实施例的电路方块示意图；

图2B为本发明供电系统第一实施例的电路示意图；

图3为本发明供电系统第二实施例的电路方块示意图；

图4为本发明供电系统第三实施例的电路方块示意图；

图5A为本发明供电系统电路架构方块的第一实施例示意图；

图5B为本发明供电系统电路架构方块的第二实施例示意图；

图5C为本发明供电系统电路架构方块的第三实施例示意图；

图5D为本发明供电系统电路架构方块的第四实施例示意图；

图6为本发明配电支路与该充电支路控制时间示意图；

图7为本发明供电系统控制时间示意图；

图8为本发明供电系统操作方法流程图。

其中附图标记为：

100A…供电系统

42A…断路单元

64A…充电单元

80A…控制单元

82A、82B…电流测量测量单元

400A…电动载具

100…供电系统

20…主断路单元

40…配电支路

42…第一断路单元

44…第三断路单元

50…再生能源单元

60…充电支路

62…第二断路单元

64…充电单元

80…控制单元

82…电流测量测量单元

84…传输单元

200…外部线路

300…家用电器

400…电动载具

DB1…第一分电盘

DB2…第二分电盘

It…家庭总电流

Iu…电流上限

I1…第一电流

I2…第二电流

Si…电流信号信号

Ci…充电命令

P1…第一定值

P2…第二定值

P3…第三定值

P4…第四定值

L1…第一水平

L2…第二水平

T…延迟时间

t0～t6…时间

D…控制信号信号的占空比

(S200)～(S600)…步骤

具体实施方式

兹有关本发明的技术内容及详细说明，配合图式说明如下：

请参阅图2A为本发明供电系统第一实施例的电路方块示意图。供电系统100接收外部线路200供应的家庭总电流It，且供应家庭总电流It至多个家用电器300与电动载具400。家庭可为一家户居住单位，或是人们的居住生活空间，具有分隔区间与供电系统，或其他相近空间配置，不在此限。具体而言，电力公司会限制每户家庭用电的家庭总电流It不得超过电力公司与家庭签订用电契约时限制的电力上限，以避免超载用电(例如，但不限于电力公司限制的契约电力的电流上限Iu为60安培或70安培)。供电系统100包括主断路单元20、配电支路40、充电支路60及控制单元80。主断路单元20连接外部线路200、配电支路40及充电支路60之间，且接收家庭总电流It。当家庭总电流It超过契约电力的电流上限Iu且持续预定时间时，主断路单元20为断路，以保护后端的配电支路40与充电支路60。配电支路40为提供家用电力的支路，且接收家庭总电流It中的第一电流I1，并供应第一电流I1至家用电器300。配电支路40包括第一断路单元42与多个第三断路单元44，第一断路单元42连接主断路单元20与第三断路单元44之间，且第三断路单元44连接多个家用电器300(例如家用电器、电子产品等)。当配电支路40侦测到漏电流时，第一断路单元42为断路，以保护后端的家用电器300。家用电器300通过配电支路40汲取家庭总电流It中的第一电流I1作为运作所需的电力，当家用电器300中的至少一家用电器300所汲取的电流过大时，所对应连接的第三断路单元44为断路，以保护后端的至少一家用电器300。值得一提，于本实施例中，家庭总电流It可为三相电流或为单相电流。

复参阅图2A，充电支路60为对电动载具400(例如电动汽/机车、电动脚踏车等)充电的支路，且接收家庭总电流It中的第二电流I2，并供应电动载具400。充电支路60包括第二断路单元62与充电单元64，第二断路单元62连接主断路单元20与充电单元64之间，且充电单元64连接电动载具400。第二电流I2通过充电单元64传输至电动载具400，且对电动载具400充电。当充电支路60侦测到漏电流时，第二断路单元62为断路，以保护后端的电动载具400。

进一步而言，由于电力公司防止供电超过契约电力，会限制家庭用电所消耗的家庭总电流It不得超过电力公司所设定的契约电力的电流上限Iu；因此，第一电流I1加上第二电流I2的家庭总电流It不超过契约电力的电流上限Iu。而本发明旨在依据家用消耗的第一电流I1的大小而调整第二电流I2，以避免超过契约电力的电流上限Iu而造成超载用电。

如图2A所示，供电系统100更包括电流测量单元82，电流测量单元82连接控制单元80，且耦接于配电支路40的路径上。控制单元80连接充电单元64，且通过接收电流测量单元82测量配电支路40上的第一电流I1的电流信号Si，以得知第一电流I1的电流值，控制单元80并输出充电命令Ci至充电单元64。更具体而言，控制单元80连接第二断路单元62的输出路径上，且通过充电通讯线连接充电单元64，并通过充电通讯线输出充电命令Ci至充电单元64。其中，充电命令Ci为控制单元80输出至充电单元64的控制信号，且充电单元64依据控制单元80输出至充电单元64的控制信号而调整第二电流I2。控制单元80依据契约电力的电流上限Iu减去第一电流I1以产生对应第二电流I2的充电命令Ci，并对充电单元64下达充电命令Ci。当控制单元80通过电流信号Si得知第一电流I1变动时，控制单元80依据第一电流I1的变动值计算第二电流I2的调整值。控制单元80依据第二电流I2的调整值产生充电命令Ci，且直接产生充电命令Ci并传送至充电单元64。当控制单元80输出充电命令Ci调整第二电流I2时，第二电流I2对应第一电流I1的变动而变大或变小。值得一提，如图2A所示，控制单元80连接第二断路单元62的输出路径上，主要为接收控制单元80运作所需的电源，但不以此为限。换言之，例如但不限于，控制单元80可连接第二断路单元62的输入路径上，或藉由其他单元额外提供电源给控制单元80，以提供控制单元80运作所需的电力。此外，充电单元64连接至电动载具400的路径中，除了供应电动载具400第二电流I2充电外，也可包括控制电动载具400的控制信号(例如，但不限于：CPLT控制信号)。电动载具400接收到由充电单元64输出的控制信号后，依照控制信号的占空比来控制充电的电流。

复参阅图2A，控制单元80更包括传输单元84，控制单元80通过传输单元84对外传输控制单元80内的信息，或者外部装置可通过传输单元80由外部监控控制单元80。传输单元84可为有线方式(例如网络线、传输线等)或无线方式(例如WiFi、RF、Bluetooth等)与外部接口或外部装置(例如手机、计算机等)相互传输数据。用户可通过外部接口或外部装置(图未示)得知及监控供电系统100的使用状况，例如但不限于，各支路的电流值、各断路单元的状况及电动载具400的充电状况。值得一提，于本实施例中，传输单元84不限定仅能于控制单元80内。例如但不限于，传输单元84可于控制单元80外，且连接控制单元80。

如图2A所示，供电系统100通过配电支路40与充电支路60分开配置，以利于有效控制配电支路40的总用电量，并依配电支路40的总用电量调整充电支路60的用电量。供电系统100被配置为在主断路单元20不断路的情况下，提供家庭总电流It至配电支路40与充电支路60。因此，家庭总电流It的第一电流I1、第二电流I2及契约电力的电流上限Iu符合下述关系：

I2≦Iu-I1……(1)

当家庭总电流It输入至供电系统100时，家用电器300通过配电支路40汲取第一电流I1，且电动载具400通过充电支路60汲取第二电流I2。控制单元80通过接收电流测量单元82测量第一电流I1电流信号Si，以得知第一电流I1的电流值。控制单元80依据第一电流I1的变动值计算第二电流I2的调整值。控制单元80依据第二电流I2的调整值产生充电命令Ci，且直接产生充电命令Ci并传送至充电单元64，以调整第二电流I2。当第一电流I1变大时，控制单元80输出对应充电单元64控制信号的充电命令Ci，以控制充电单元64调小第二电流I2。当第一电流I1变小时，控制单元80输出对应充电单元64控制信号的充电命令Ci，以控制充电单元64调大第二电流I2。

控制单元80接收第一电流I1的电流信号Si后，若发现第一电流I1变动，会直接依据上列公式(1)计算第二电流I2对应的调整值，并依据第二电流I2的调整值产生对应的充电命令Ci直接传送至充电单元64，因此控制单元80无须再跟充电单元64确认上一次的充电命令，且直接以对应第二电流I2调整值的充电命令Ci为充电电流对电动载具400充电。故本发明的供电系统100藉由上述方式可省去控制单元80与充电单元64通讯的时间，进而提升充电效率。

复参阅图2A，由于供电系统100通过配电支路40与充电支路60分开配置，因此当其中之一支路断路时，另一支路可不受影响地继续供应后端电力。当配电支路40侦测到漏电流而致使第一断路单元42断路时，第二断路单元62不受第一断路单元42断路的影响而断路，且持续供应第二电流I2对电动载具400充电。当充电支路60侦测到漏电流而致使第二断路单元62断路时，第一断路单元42不受第二断路单元62断路的影响而断路，且持续供应第一电流I1至家用电器300。值得一提，于本发明中，该第一断路单元42与该第二断路单元62为漏电断路器，但不以此为限。

请参阅图2B为本发明供电系统第一实施例的电路示意图，复配合参阅图2A。以图2B为例，配电支路40供应第一电流I1对三个家用电器300供电，且供应第二电流I2对电动载具400充电。三个家用电器300所接收的电流分别为Ia、Ib、Ic，且控制单元80通过接收电流测量单元(82A、82B)测量第一电流I1电流信号Si，以得知第一电流I1的电流值。具体而言，于日本市场由于电力公司主要将家庭契约用电量分为两大类型，一种为契约电力的电流上限Iu应用于用电量小于等于60A的场所，另一种情况为，契约电力的电流上限Iu应用于用电量大于70A的场所。因此，其计算公式也依据此条件产生两种计算方式，其计算方式如下：

(1)应用于用电量小于等于60A的场所：

Vt·Icontract≥xVt·Ia+xVt·Ib+x(2Vt)·Ic+x(2Vt)·I2……(2)

其中Vt为单相交流输入电压，Icontract为契约电流，x为误差范围(通常介于0.9至1.1之间)。上述公式(2)经过整理后，可得到下列公式：

其中Icontract/x为契约电力的电流上限Iu，且(Ia+Ic)为电流测量单元82A测量到的电流，(Ib+Ic)为电流测量单元82B测量到的电流。控制单元80接收电流测量单元82A与电流测量单元82B测量到的电流信号(Si1、Si2)，且产生对应的充电命令Ci传送至充电单元64，以调整第二电流I2。因此由上述公式(3)可计算出，应用于用电量小于等于60A的场所中，实际可对电动载具400充电的第二电流I2大小，并依计算出的第二电流I2大小对电动载具400充电。

(2)应用于用电量大于70A的场所：

I2≤Ishoutdown-max[(Ia+Ic),(Ib+Ic)]……(4)

其中Ishoutdown为断路电流，(Ia+Ic)为电流测量单元82A测量到的电流，(Ib+Ic)为电流测量单元82B测量到的电流。因此由上述公式4可知，对电动载具400充电的第二电流I2小于等于断路电流减去任一路最大电流(由电流测量单元82A或82B测量)即可。控制单元80通过接收电流测量单元82A与电流测量单元82B测量到的电流信号(Si1、Si2)，且产生对应的充电命令Ci传送至充电单元64，以调整第二电流I2。因此由上述公式(5)可计算出，应用于用电量大于70A的场所中，实际可对电动载具400充电的第二电流I2大小，并依计算出的第二电流I2大小对电动载具400充电。当电流测量单元82A测量到的电流(Ia+Ic)或电流测量单元82B测量到的电流(Ib+Ic)大于等于断路电流时，令第二电流I2为零。值得一提，本实施例中，是为契约电力的电流上限Iu应用于用电量小于等于60A与大于70A的场所，但不以此为限。换言之，契约电力的电流上限Iu会因配线方式和用电契约有所不同，因此实际可对电动载具400充电的第二电流I2大小，也会随着契约电力的电流上限Iu而变动。

请参阅图3为本发明供电系统第二实施例的电路方块示意图。复配合参阅图2，本实施例与图2的第一实施例的差异在于，供电系统100更包括再生能源单元50。再生能源单元50连接配电支路40，且供应电流至配电支路40，或通过配电支路40回灌电流至电网。具体而言，再生能源单元50可连接于第一断路单元42之前，或连接于第一断路单元42之后，且可协同第一电流I1供应家用电器300所需电流、独自供应家用电器300所需电流或通过供电系统100回灌电力至电网。如图3所示，由于再生能源单元50连接于配电支路40上，因此第一电流I1需包含再生能源单元50所供应的电流，但不影响本发明第一电流I1、第二电流I2及电流上限Iu相关的计算公式。

请参阅图4为本发明供电系统第三实施例的电路方块示意图。复配合参阅图2，本实施例与图2、3的第一实施例与第二实施例的差异在于，供电系统100可不必包含主断路单元20(以虚线表示)，且控制单元80整合于充电单元64中。具体而言，目前市面上的电网分为传统电网与智能型电网(smart electric grid)。若外部线路200为智能型电网时，外部线路200通常包括智能型电表(smart meter)，且智能型电表内皆包含有主断路单元20。因此，若外部线路200为智能型电网时，供电系统100无须搭配主断路单元20。复参阅图4，充电单元64内的控制单元80通过接收电流测量单元82测量配电支路40上的第一电流I1的电流信号Si，以得知第一电流I1的电流值，并对应调整充电单元64调整占空比D。充电单元64通过传输单元84对外传输控制单元80内的信息，或者外部装置可通过传输单元80由外部监控控制单元80。值得一提，本实施例与图2、3的第一实施例与第二实施例的供电系统100中的主断路单元20、再生能源单元50或控制单元80的实施方式可相互交换应用配置，在此不再加以赘述。

请参阅图5A为本发明供电系统电路架构方块的第一实施例示意图。复配合参阅图2～4，供电系统100包括第一分电盘DB1与第二分电盘DB2。第一分电盘DB1容置第一断路单元42与第三断路单元44，第二分电盘DB2容置第二断路单元62，且控制单元80整合于充电单元64中。通过第一分电盘DB1与第二分电盘DB2将配电支路40的断路单元与第二断路单元62分开配置，以利当供电系统100异常时，用户可轻易的判断出为配电支路40或充电支路60发生异状。请参阅图5B为本发明供电系统电路架构方块的第二实施例示意图。复配合参阅图2～5A，本实施例与图5A的第一实施例的差异在于，第二分电盘DB2更包括控制单元80。通过第二分电盘DB2包括第二断路单元62与控制单元80，以利用户可同时监控第二断路单元62与控制单元80。值得一提，图5A～5B的实施例应用图2的外部线路200不包括智能型电表。因此，供电系统100包括主断路单元20。

请参阅图5C～5D为本发明供电系统电路架构方块的第三实施例与第四实施例示意图。复配合参阅图2～5B，图5C～5D的第三实施例与第四实施例为供电系统100应用于传统电网的实施例。因此，供电系统100包括主断路单元20。于图5C的第三实施例中，第一分电盘DB1包括主断路单元20。且于图5D的第四实施例中，第二分电盘DB2包括主断路单元20。值得一提，图5A～5D的电路架构，可相互交换应用配置，在此不再加以赘述。此外，图3中的再生能源单元50也可配置于第一分电盘DB上，或可配置于第一分电盘DB外且连接第一分电盘DB上的配电支路40。

请参阅图6为本发明配电支路与充电支路控制时间示意图。复配合参阅图1～5，控制时间示意图为控制单元80依据配电支路40的第一电流I1调整充电支路60的第二电流I2的示意图。当时间于t0时，配电支路40所消耗的第一电流I1变大而使得家庭总电流It跟着变大，此时控制单元80通过接收电流测量单元82的电流信号Si得知第一电流I1变大。当时间于t0～t1时，控制单元80依据电流信号Si得知第一电流I1的大小，且依据契约电力的电流上限Iu减去第一电流I1为对应第二电流I2的充电命令Ci，并对充电单元64下达充电命令Ci。充电单元64接收到充电命令Ci后，于时间t1之前调小第二电流I2而使得家庭总电流It变小至契约电力的电流上限Iu以下，以避免供电系统100超过契约电力且持续一段预定时间而超载用电。值得一提，由于本发明的供电系统100是依据契约电力的电流上限Iu减去第一电流I1为对应第二电流I2的充电命令Ci，并直接对充电单元64下达充电命令Ci。现有的供电系统需要取得两个电流测量单元的电流采样并进行计算，且其充电单元与其控制单元彼此通讯确认下一次充电命令，因此在图6所示的时间点t2方能降低第二电流I2。因此，相较于习知的供电系统，本发明的供电系统100依据契约电力的电流上限Iu减去第一电流I1为对应第二电流I2的充电命令Ci，并直接对充电单元64下达充电命令Ci，可节省电流采样的时间及计算的时间，更可节省充电单元64与控制单元80相互通讯的时间(t1～t2)。此外，于本实施例中，主要是为第一电流I1变大时的时间示意。而第一电流I1变小时，第二电流I2于各个时间的变化恰与图6相反，在此不再加以赘述。

请参阅图7为本发明供电系统控制时间示意图。复配合参阅图1～6，控制时间示意图为第一电流I1先变大后变小时的控制时间示意图。当家用电器300汲取的第一电流I1变大时，控制单元80输出充电命令Ci至充电单元64的第二电流I2。当时间于t0～t1时，家用电器300汲取的第一电流I1为第一定值P1，因此控制单元80无须输出充电命令Ci至充电单元64，且第二电流I2为第二定值P2。主断路单元20在不断路的情况下，稳定提供家庭总电流It(为第一电流I1与第二电流I2的总合)至家用电器300与电动载具400，家庭总电流It维持于第一水平L1。第一水平L1为契约电力的电流上限Iu。当时间于t1～t2时，家用电器300汲取的第一电流I1变大，此时控制单元80通过接收电流测量单元82的电流信号Si得知第一电流I1变大，且输出充电命令Ci至充电单元64，且充电单元64调降输出至电动载具400的控制信号的占空比D。此时，充电单元64尚未调整第二电流I2，因此第二电流I2并未变小；由于第一电流I1变大且维持于第三定值P3，因此家庭总电流It也随之变大且维持于第二水平L2。

当时间于t3～t4时，充电单元64依据充电命令Ci调小对电动载具400充电的第二电流I2，因此家庭总电流It依据第二电流I2变小而跟着变小。此时，由于家用电器300汲取的第一电流I1未有变动，因此第一电流I1仍维持在第三定值P3。当时间于t4时，充电单元64已调整完毕第二电流I2，因此时间t4为充电单元64已对应调整完毕第二电流I2的完毕时间。且时间于t4之后，充电单元64第二电流I2维持于第四定值P4，而使家庭总电流It恢复至第一水平L1(契约电力的电流上限Iu)。因此当调小第二电流I2符合契约电力的电流上限Iu后，可避免供电系统100超过契约电力且持续一段预定时间而超载用电。通过图7可知，当第一电流I1变大时，控制单元80对应调小第二电流I2。且当第一电流I1变小时，控制单元80对应调大第二电流I2。

复参阅图7，并配合参阅图1～6。由于控制单元80通过接收电流测量单元82测量配电支路40上的第一电流I1的电流号Si后，直接由上述公式(1)决定第二电流I2及对应的充电命令Ci，且对充电单元64下达充电命令Ci，因此控制单元80无须再跟充电单元64确认上一次的充电命令。本发明的供电系统100直接以充电命令Ci对应的第二电流I2为总充电电流对电动载具400充电；因此可降低第一电流I1变动时至充电单元64已对应调整完毕第二电流I2的时间。如图7所示，当家用电器300汲取的第一电流I1开始变大时(时间t1)至充电单元对应调整第三电流I2至足够小时(时间t4，亦即调整第二电流I2的完毕时间)之间具有延迟时间T，延迟时间T为10秒以内。由于控制单元80无须再跟充电单元64确认上一次的充电命令，因此充电单元64可于第一电流I1变大后的10秒以内对应调小第二电流I2，致使供电系统100的用电总需求不超过契约电力的电流上限Iu。

值得一提，于本实施例中，时间t4至t6为第一电流I1变小时的电流变化图，而时间t4至t6的家庭总电流It、第二电流I2及控制信号的占空比D于各个时间的变化恰与时间t1至t4相反，且第一电流I1变动至充电单元64调整第二电流I2的反应时间大致相同，在此不再加以赘述。此外，于本实施例中，延迟时间T为10秒以内仅为示意性的限制，因此不以此为限。实际上延迟秒数会受到控制单元80、电流测量单元82、充电单元64等，种类及规格的不同而有所影响。但延迟时间T为10秒以内为本实施例中较佳的延迟时间。

请参阅图8为本发明供电系统操作方法流程图。并配合参阅图1～7，供电系统100接收外部线路200的家庭总电流It，并供应家庭总电流It的第一电流I1至配电支路的多个家用电器300，且供应家庭总电流It的第二电流I2至充电支路的电动载具400。配电支路40包括第一断路单元42与多个第三断路单元44，且第三断路单元44连接多个家用电器300，家用电器300通过配电支路40汲取第一电流I1。充电支路包括第二断路单元62与充电单元64，且充电单元64连接电动载具400。第二电流I2通过充电单元64输出至电动载具400，并对电动载具400充电。由于电力公司皆会限制家庭用电所消耗的家庭总电流It不得超过电力公司所设定的一预定值，该预定值为家庭用户与电力公司签订用电的契约电力的电流上限Iu。因此，第一电流I1加上第二电流I2的家庭总电流It不超过契约电力的电流上限Iu。供电系统的操作方法系包括：首先，通过控制单元接收第一电流的电流信号(S200)。控制单元80通过电流测量单元82测量配电支路40上的第一电流I1为电流信号Si，并通过电流信号Si得知第一电流I1的电流值。然后，依据该上限减去第一电流为充电命令(S400)。控制单元80依据契约电力的电流上限Iu减去第一电流I1为第二电流I2且产生对应此第二电流I2的充电命令Ci，并输出充电命令Ci至充电单元64。最后，当第一电流变动时，控制单元下达充电命令调整第二电流(S600)。控制单元80通过电流信号Si得知第一电流I1变动时，控制单元80依据第一电流I1的变动值计算第二电流I2的调整值，且依据第二电流I2的调整值产生对应的充电命令Ci，并下达充电命令Ci至充电单元64。充电单元64依据充电命令Ci调整第二电流I2。其中，充电命令Ci为控制单元80输出至充电单元64的控制信号，且充电单元64依据控制单元80输出至充电单元64的控制信号而调整第二电流I2。进一步而言，控制单元80依据第一电流I1的变动而输出充电命令Ci至充电单元64，充电单元64依据充电命令Ci调整第二电流I2至供电系统100的用电总需求不超过契约电力的电流上限Iu。当第一电流I1变大时，控制单元80输出对应充电单元64控制信号的充电命令Ci，以对应调小第二电流I2。当第一电流I1变小时，控制单元80输出对应充电单元64控制信号的充电命令Ci，以对应调大第二电流I2。由于控制单元80无须再跟充电单元64确认上一次的充电命令，因此充电单元64可于第一电流I1变大后的延迟时间T(参见图7)对应调小第二电流I2，使供电系统100的用电总需求不超过契约电力的电流上限Iu，使供电系统100的用电总需求不超过契约电力的电流上限Iu，延迟时间T为10秒以内。

综上所述，本发明具有以下的优点：

1、由于本发明的供电系统将对电动载具充电的支路与供应家用电器电力的支路分开，因此家用电力不会受到充电支路的影响而导致第一断路单元断路，故可达到控制总家庭用电量的功效；

2、由于本发明的供电系统供应家用电器电力的支路不包含电动载具充电的电流，因此可达到有效控制家庭总用电量的功效；

3、由于本发明的供电系统可仅用单一电流测量单元测量配电支路的第一电流的电流信号，即可有效控制供电系统的充电支路及配电支路。因此，可达到节省供电系统成本的功效。

惟，以上所述，仅为本发明较佳具体实施例的详细说明与图式，惟本发明的特征并不局限于此，并非用以限制本发明，本发明的所有范围应以下述的权利要求为准，凡合于本发明权利要求的精神与其类似变化的实施例，皆应包括于本发明的范畴中，任何熟悉项技艺者在本发明的领域内，可轻易思及的变化或修饰皆可涵盖在以下本案的专利范围。

Claims (17)

1.一种供电系统，其特征在于，包括：

一配电支路，接收一第一电流；

一充电支路，包括对电动载具充电的一充电单元，且接收一第二电流；

一控制单元，连接该充电单元，并接收该配电支路消耗的该第一电流的电流信号；

其中，若该第一电流变动时，该控制单元依据该第一电流的变动值计算该第二电流的调整值，使该第一电流加上该第二电流不超过一家庭总电流的上限；

该控制单元依据该第二电流的调整值产生一充电命令，并下达该充电命令至该充电单元。

2.如权利要求1所述的供电系统，其特征在于，该控制单元依据该上限减去该第一电流为对应该第二电流的该充电命令，并对该充电单元下达该充电命令。

3.如权利要求1所述的供电系统，其特征在于，当该控制单元得知该配电支路消耗的该第一电流变动时，该控制单元依据该第一电流的变动值而直接下达该充电命令对应调整该第二电流。

4.如权利要求3所述的供电系统，其特征在于，该充电命令为调整该充电单元的控制信号，该充电单元依据控制信号而调整该第二电流。

5.如权利要求4所述的供电系统，其特征在于，当该第一电流变大时，该控制单元输出对应该充电单元控制信号的该充电命令，以控制该充电单元调小该第二电流；当该第一电流变小时，该控制单元输出对应该充电单元控制信号的该充电命令，以控制该充电单元调大该第二电流。

6.如权利要求4所述的供电系统，其特征在于，该第一电流的变动至该充电单元已对应调整完毕该第二电流的一完毕时间之间具有一延迟时间；当该第一电流变大或变小时，该充电单元于该延迟时间内调整该第二电流变小或变大。

7.如权利要求1所述的供电系统，其特征在于，该配电支路包括一第一断路单元以及对应连接该第一断路单元的多个第三断路单元，且该充电支路包括一第二断路单元；当该些第三断路单元中的至少一第三断路单元所流过的电流过大时，该至少一第三断路单元为断路。

8.如权利要求7所述的供电系统，其特征在于，该供电系统更包括一第一分电盘与一第二分电盘，该第一分电盘容置该第一断路单元与该些第三断路单元，该第二分电盘容置该第二断路单元。

9.如权利要求8所述的供电系统，其特征在于，该控制单元容置于该第二分电盘或整合于该充电单元中。

10.如权利要求1所述的供电系统，其特征在于，该供电系统更包括：

一主断路单元，连接该第一断路单元、该第二断路单元，且接收该家庭总电流；

其中，该供电系统被配置为在该主断路单元不断路的情况下，提供该家庭总电流至该配电支路与该充电支路。

11.如权利要求1所述的供电系统，其特征在于，该供电系统更包括一电流测量单元，该电流测量单元连接该控制单元，且该控制单元通过接收该电流测量单元测量该配电支路上的该第一电流的电流信号。

12.如权利要求1所述的供电系统，其特征在于，该控制单元通过一传输单元对外传输该控制单元内的信息，或通过该传输单元由外部监控该控制单元。

13.如权利要求1所述的供电系统，其特征在于，该供电系统可包括一再生能源单元，该再生能源单元连接该配电支路。

14.一种供电系统操作方法，其特征在于，该供电系统分配一第一电流至一配电支路，且分配一第二电流至一充电支路，该第一电流加上该第二电流不超过一家庭总电流的上限，该操作方法系包括：

(a)通过一控制单元接收该第一电流的电流信号；

(b)该控制单元依据该上限减去该第一电流产生对应该第二电流的充电命令；

(c)当该第一电流变动时，该控制单元依据该第一电流的变动值计算该第二电流的调整值，且依据该第二电流的调整值产生对应的充电命令，并下达该充电命令调整该第二电流。

15.如权利要求14所述的供电系统操作方法，其特征在于，步骤(c)更包括：

(c1)该控制单元依据该第一电流的变动值而直接下达该充电命令对应调整该第二电流；该充电命令为调整该充电支路上的一充电单元的控制信号。

16.如权利要求15所述的供电系统操作方法，其特征在于，步骤(c1)更包括：

(c2)当该第一电流变大时，该控制单元输出对应该充电单元控制信号的该充电命令，以调小该第二电流；当该第一电流变小时，该控制单元输出对应该充电单元控制信号的该充电命令，以调大该第二电流。

17.如权利要求16所述的供电系统操作方法，其特征在于，步骤(c2)更包括：

(c3)该第一电流的变动至该充电单元已对应调整完毕该第二电流的一完毕时间之间具有一延迟时间。