CN117533183A - 电池能源站及其充电管理方法 - Google Patents

Abstract

一种电池能源站及其充电管理方法，适用于用以收纳且对多个电池进行充电的一电子设备。首先，于一第一时段以一第一充电效率对于电池进行充电，其中第一时段内的第一充电效率为固定的。接着，判断第一时段内一既定条件是否满足。当第一时段内既定条件满足时，调整第一充电效率，并以调整后的第一充电效率对于电池进行充电。

Description

电池能源站及其充电管理方法

技术领域

本发明涉及一种电池能源站及其充电管理方法，且特别有关于一种可以在不同时段以不同充电效率进行充电，且具有弹性进行充电效率调整的电池能源站及其充电管理方法。

背景技术

近年来，随着环保意识提升，以及电动车科技的进步，开发以电能作为动力来源的电动车辆取代以石化燃料作为动力的传统车辆，逐渐成为车用领域内的重要目标，因此使得电动车辆愈来愈普及。为了提高电动车航程与使用意愿，许多国家或城市都已开始规划在公众场所设置充电站与电池能源站，以提供电动汽车与/或电动机车进行充电或电池交换，使得电动车辆的使用更为方便。

随着电动车辆普及，电力的需求也相应增加。由于既有电厂及电网的升级需要庞大成本及时间，若同时须要满足各领域的用电，如工业用电、家庭用电、及公共用电等，将造成既有电网的严重负担，进而增加跳电及断电的危机。因应电网的危机，电厂及用电端，如充电站/电池能源站的厂商间可以协作能源调控的协议，如需量反应来对于电网用电进行管理。

另一方面，对于不同的电动载具而言，尖峰时段与离峰时段的充电或电池需求或许不同。举例来说，尖峰时段电动机车的电池需求会比离峰时段高。在尖峰时段，电池能源站须要对于电池进行高速充电，以尽速让电池达到饱电状态为目标。然而，在离峰时段时，由于电池需求量不高，因此电池能源站可以在节省成本的前提下对于电池进行慢速充电，满足特定电池需求即可。如何维持电网的正常运转，并同时满足使用者的用电需求是目前业界急需解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种电池能源站及其充电管理方法。

本发明实施例的一种电池能源站具有包括多个电池的一电池收纳系统、一能源模块、及一处理单元。处理单元耦接至电池收纳系统及能源模块，并于一第一时段利用能源模块以一第一充电效率对于电池进行充电，其中第一时段内的第一充电效率为固定的。接着，判断第一时段内一既定条件是否满足。当第一时段内既定条件满足时，调整第一充电效率，并利用能源模块以调整后的第一充电效率对于电池进行充电。

本发明实施例的一种电池能源站及其充电管理方法，适用于用以收纳且对多个电池进行充电的一电子设备。首先，于一第一时段以一第一充电效率对于电池进行充电，其中第一时段内的第一充电效率为固定的。接着，判断第一时段内一既定条件是否满足。当第一时段内既定条件满足时，调整第一充电效率，并以调整后的第一充电效率对于电池进行充电。

在一些实施例中，判断第一时段内既定条件是否满足的方法为取得一单位时间内接收到至少一电池需求的数量，以计算一电池需求率，并判断电池需求率是否大于一既定需求率。当电池需求率大于既定需求率时，判定第一时段内既定条件满足。

在一些实施例中，判断第一时段内既定条件是否满足的方法为取得电子设备中每一电池的一电量。对于个别电池，依据其相应的电量判定该电池是否属于一饱电状态。判断电子设备中具有饱电状态的电池的数量或电子设备中具有饱电状态的电池的数量相应于电子设备所能最大收纳的电池的总数量的一饱电比率是否低于一既定值。当电子设备中具有饱电状态的电池的数量或电子设备中具有饱电状态的电池的数量相应于电子设备所能最大收纳的电池的总数量的饱电比率低于既定值时，判定第一时段内既定条件满足。

在一些实施例中，于第一时段内重新判断既定条件是否满足。当既定条件并未满足时，重新以第一充电效率对于电池进行充电。

在一些实施例中，于一第二时段以一第二充电效率对于电池进行充电，其中第一充电效率与第二充电效率不同。当第一时段内既定条件满足时，调整后的第一充电效率等于第二充电效率。

在一些实施例中，第一时段为一离峰时段，第二时段为一尖峰时段，且第二充电效率高于第一充电效率。

在一些实施例中，电子设备可以通过一网络连接至一云端服务器，且由云端服务器接收相应第一时段及第二时段的信息。

本发明上述方法可以通过程序代码方式存在。当程序代码被机器加载且执行时，机器变成用以实行本发明的装置。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图示，详细说明如下。

附图说明

图1为显示依据本发明实施例的电池能源站的示意图。

图2为显示依据本发明另一实施例的电池能源站的示意图。

图3为显示依据本发明实施例的电池能源站的充电管理方法的流程图。

图4为显示依据本发明另一实施例的电池能源站的充电管理方法的流程图。

图5为显示依据本发明另一实施例的电池能源站的充电管理方法的流程图。

图6为显示依据本发明实施例的判断既定条件是否满足的方法的流程图。

图7为显示依据本发明另一实施例的判断既定条件是否满足的方法的流程图。

附图标记

100～电池能源站；

110～电池收纳系统；

112～电池；

120～能源模块；

130～网络连接单元；

140～处理单元；

200～远程服务器；

300～网络；

S310、S320、S330、S340～步骤；

S410、S420、S430、S440、S450～步骤；

S510、S520、S530、S540、S550、S560、S570～步骤；

S610、S620、S630～步骤；

S710、S720、S730、S740～步骤。

具体实施方式

图1显示依据本发明实施例的电池能源站。依据本发明实施例的电池能源站100可以适用于一电子设备。如图所示，电池能源站100至少包括一电池收纳系统110、一能源模块120、一网络连接单元130、及一处理单元140。电池收纳系统110具有特定机构(图中未显示)可以收纳多个电池112，并选择性地锁住或释放该些电池。电池能源站100可以提供电池给至少一用电设备，如电动机车、电动汽车来取用。能源模块120可以电性耦接至一电网(图中未显示)，从而取得一总电流，以供给电池能源站的用电，且依据处理单元140的信号为电池112充电。必须说明的是，电池收纳系统110可以包括相应每一电池112的充电模块，且充电模块具有一电流上限与/或一电流下限，以对相应的电池进行充电。值得注意的是，在一些实施例中，能源模块120可以主动侦测电网供应给电池能源站100的总电流，并将相应总电流的信息通知处理单元140。网络连接单元130可以连接至一网络，从而致使电池能源站100具有一网络连接功能。在一些实施例中，网络300可以为有线网络、电信网络、与无线网络，如Wi-Fi网络等。处理单元140可以控制电池能源站100中所有硬件及软件的运作，并执行本发明的电池能源站的充电管理方法，其细节将于后进行说明。

图2显示依据本发明另一实施例的电池能源站。类似地，依据本发明实施例的电池能源站100可以适用于一电子设备，其具有多个电池可以提供给至少一用电设备，如电动机车、电动汽车来取用。电池能源站100可以具有如图1类似的组件，在此不再赘述。电池能源站100可以利用网络连接单元130通过一网络300，如有线网络、电信网络、与无线网络，如Wi-Fi网络等连接至一远程服务器200。提醒的是，在一些实施例中，远程服务器200可以同时管理位于同一位置，或位于不同位置的其他电池能源站。如前所述，电池能源站100的能源模块120可以主动侦测电网供应给电池能源站100的总电流，并将相应总电流的信息通知处理单元140。在一些实施例中，远程服务器200亦可通过网络300将相应总电流的信息通知电池能源站100。在一些实施例中，云端服务器，如远程服务器200亦可将不同时段的相关信息，如尖峰时端、离峰时段等通过网络300传送给电池能源站100。电池能源站100可以依据接收到的信息来进行充电管理作业。

图3显示依据本发明实施例的电池能源站的充电管理方法。依据本发明实施例的电池能源站的充电管理方法适用于用以收纳且对多个电池进行充电的一电子设备，如图1的电池能源站。

首先，如步骤S310，于一第一时段以一第一充电效率对于电池进行充电，其中第一时段内的第一充电效率为固定的。举例来说，每一电池/充电模块所需或可以接受的最高电流为17A，而每一电池/充电模块所需或可以接受的最低电流为6A。在一些实施例中，第一时段可以为一离峰时段，且第一充电效率可以为前述的最低电流。值得注意的是，在一些实施例中，云端服务器可以通过网络传送相应第一时段的信息给电池能源站。接着，如步骤S320，判断第一时段内一既定条件是否满足。提醒的是，既定条件可以依据不同需求与应用进行设计，既定条件的例子将于后说明，本发明并未限定于任何条件。当第一时段内既定条件并未满足时(步骤S320的否)，流程回到步骤S310。当第一时段内既定条件满足时(步骤S320的是)，如步骤S330，调整第一充电效率，并如步骤S340，依据调整后的第一充电效率对于电池进行充电。值得注意的是，在一些实施例中，调整后的第一充电效率将高于原先的第一充电效率。

图4显示依据本发明另一实施例的电池能源站的充电管理方法。依据本发明实施例的电池能源站的充电管理方法适用于用以收纳且对多个电池进行充电的一电子设备，如图1的电池能源站。

首先，如步骤S410，于一第一时段以一第一充电效率对于电池进行充电，其中第一时段内的第一充电效率为固定的。在一些实施例中，第一时段可以为一离峰时段，且第一充电效率可以为前述的最低电流。类似地，在一些实施例中，云端服务器可以通过网络传送相应第一时段的信息给电池能源站。接着，如步骤S420，判断第一时段内一既定条件是否满足。提醒的是，既定条件可以依据不同需求与应用进行设计，既定条件的例子将于后说明，本发明并未限定于任何条件。当第一时段内既定条件并未满足时(步骤S420的否)，流程回到步骤S410。当第一时段内既定条件满足时(步骤S420的是)，如步骤S430，调整第一充电效率，并如步骤S440，依据调整后的第一充电效率对于电池进行充电。类似地，在一些实施例中，调整后的第一充电效率将高于原先的第一充电效率。之后，如步骤S450，于第一时段内重新判断既定条件是否满足。当既定条件满足时(步骤S450的是)，流程回到步骤S440。当既定条件并未满足时(步骤S450的否)，流程回到步骤S410，重新以第一充电效率对于电池进行充电。

图5显示依据本发明另一实施例的电池能源站的充电管理方法。依据本发明实施例的电池能源站的充电管理方法适用于用以收纳且对多个电池进行充电的一电子设备，如图1的电池能源站。

首先，如步骤S510，取得目前时间，并判断目前时间为一第一时段或一第二时段。值得注意的是，在一些实施例中，第一时段可以为一离峰时段，且第二时段可以为一尖峰时段。电子设备可以通过一网络连接至一云端服务器，且由云端服务器接收相应第一时段及第二时段的信息。当目前时间为第二时段时，如步骤S520，于第二时段以一第二充电效率对于电池进行充电。值得注意的是，在一些实施例中，第二充电效率可以为每一电池/充电模块所需或可以接受的最高电流。当目前时间为第一时段时，如步骤S530，于第一时段以一第一充电效率对于电池进行充电，其中第一时段内的第一充电效率为固定的。值得注意的是，在一些实施例中，第一时段可以为一离峰时段，第二时段可以为一尖峰时段。第一充电效率与第二充电效率不同，且第二充电效率高于第一充电效率。在一些实施例中，第一充电效率可以为每一电池/充电模块所需或可以接受的最低电流。接着，如步骤S540，判断第一时段内一既定条件是否满足。提醒的是，既定条件可以依据不同需求与应用进行设计，既定条件的例子将于后说明，本发明并未限定于任何条件。当第一时段内既定条件并未满足时(步骤S540的否)，流程回到步骤S530。当第一时段内既定条件满足时(步骤S540的是)，如步骤S550，调整第一充电效率，并如步骤S560，依据调整后的第一充电效率对于电池进行充电。类似地，在一些实施例中，调整后的第一充电效率将高于原先的第一充电效率。在一些实施例中，调整后的第一充电效率可以等于第二充电效率。之后，如步骤S570，于第一时段内重新判断既定条件是否满足。当既定条件满足时(步骤S570的是)，流程回到步骤S560。当既定条件并未满足时(步骤S570的否)，流程回到步骤S510，重新判断目前时间的时段并进行后续操作。

如前所述，既定条件可以依据不同需求与应用进行设计。接下来举两个既定条件的例子进行说明。

图6显示依据本发明实施例的判断既定条件是否满足的方法。在此实施例中，依据电池需求可以判定既定条件是否满足。首先，如步骤S610，取得一单位时间内接收到至少一电池需求的数量，以计算一电池需求率。在一些实施例中，单位时间可以为1小时。接着，如步骤S620，判断电池需求率是否大于一既定需求率。当电池需求率并未大于既定需求率时(步骤S620的否)，结束流程。当电池需求率大于既定需求率时(步骤S620的是)，如步骤S630，判定第一时段内既定条件满足。

图7显示依据本发明另一实施例的判断既定条件是否满足的方法。在此实施例中，依据电池需求可以判定既定条件是否满足。首先，如步骤S710，取得电子设备中每一电池的一电量。如步骤S720，对于个别电池，依据其相应的电量判定该电池是否属于一饱电状态。接着，如步骤S730，判断电子设备中具有饱电状态的电池的数量或电子设备中具有饱电状态的电池的数量相应于电子设备所能最大收纳的电池的总数量的一饱电比率是否低于一既定值。当电子设备中具有饱电状态的电池的数量或电子设备中具有饱电状态的电池的数量相应于电子设备所能最大收纳的电池的总数量的饱电比率并未低于既定值时(步骤S730的否)，结束流程。当电子设备中具有饱电状态的电池的数量或电子设备中具有饱电状态的电池的数量相应于电子设备所能最大收纳的电池的总数量的饱电比率低于既定值时(步骤S730的是)，如步骤S740，判定第一时段内既定条件满足。举例来说，在一些实施例中，当饱电比率低于50％时，则可以判定第一时段内既定条件满足。进而在第一时段中调整第一充电效率。

必须说明的是，前述判定既定条件的例子仅为本发明的例子，本发明并未限定于此。既定条件可以依据不同需求与应用进行设计。因此，通过本发明的电池能源站及其充电管理方法可以在不同时段以不同充电效率进行充电，且具有弹性进行充电效率调整，进而在不同时段的用电需求下满足各式应用。

本发明的方法，或特定型态或其部分，可以以程序代码的型态存在。程序代码可以包含于实体媒体，如软盘、光盘片、硬盘、或是任何其他机器可读取(如计算机可读取)储存媒体，亦或不限于外在形式的计算机程序产品，其中，当程序代码被机器，如计算机加载且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。程序代码也可以通过一些传送媒体，如电线或电缆、光纤、或是任何传输型态进行传送，其中，当程序代码被机器，如计算机接收、加载且执行时，此机器变成用以参与本发明是装置。当在一般用途处理单元实作时，程序代码结合处理单元提供一操作类似于应用特定逻辑电路的独特装置。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以本发明的权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电池能源站的充电管理方法，适用于用以收纳且对多个电池进行充电的一电子设备，包括下列步骤：

于一第一时段以一第一充电效率对于该些电池进行充电，其中该第一时段内的该第一充电效率为固定的；

判断该第一时段内一既定条件是否满足；以及

当该第一时段内该既定条件满足时，调整该第一充电效率，并以调整后的该第一充电效率对于该些电池进行充电。

2.根据权利要求1所述的电池能源站的充电管理方法，其中判断该第一时段内该既定条件是否满足的方法包括下列步骤：

取得一单位时间内接收到至少一电池需求的数量，以计算一电池需求率；

判断该电池需求率是否大于一既定需求率；以及

当该电池需求率大于该既定需求率时，判定该第一时段内该既定条件满足。

3.根据权利要求1所述的电池能源站的充电管理方法，其中判断该第一时段内该既定条件是否满足的方法包括下列步骤：

取得该电子设备中每一该些电池的一电量；

对于个别电池，依据其相应的该电量判定该电池是否属于一饱电状态；

判断该电子设备中具有该饱电状态的该电池的数量或该电子设备中具有该饱电状态的该电池的数量相应于该电子设备所能最大收纳的该些电池的总数量的一饱电比率是否低于一既定值；以及

当该电子设备中具有该饱电状态的该电池的数量或该电子设备中具有该饱电状态的该电池的数量相应于该电子设备所能最大收纳的该些电池的总数量的该饱电比率低于该既定值时，判定该第一时段内该既定条件满足。

4.根据权利要求1所述的电池能源站的充电管理方法，还包括下列步骤：

于该第一时段内重新判断该既定条件是否满足；以及

当该既定条件并未满足时，重新以该第一充电效率对于该些电池进行充电。

5.根据权利要求1所述的电池能源站的充电管理方法，还包括于一第二时段以一第二充电效率对于该些电池进行充电，其中该第一充电效率与该第二充电效率不同，且当该第一时段内该既定条件满足时，调整后的该第一充电效率等于该第二充电效率。

6.根据权利要求5所述的电池能源站的充电管理方法，其中该第一时段为一离峰时段，该第二时段为一尖峰时段，且该第二充电效率高于该第一充电效率。

7.根据权利要求1所述的电池能源站的充电管理方法，还包括下列步骤：

通过一网络连接至一云端服务器；以及

由该云端服务器接收相应该第一时段及该第二时段的信息。

8.一种电池能源站，包括：

一电池收纳系统，包括多个电池；

一能源模块；以及

一处理单元，耦接至该电池收纳系统及该能源模块，于一第一时段利用该能源模块以一第一充电效率对于该些电池进行充电，其中该第一时段内的该第一充电效率为固定的，判断该第一时段内一既定条件是否满足，且当该第一时段内该既定条件满足时，调整该第一充电效率，并利用该能源模块以调整后的该第一充电效率对于该些电池进行充电。

9.根据权利要求8所述的电池能源站，其中该处理单元于一第二时段利用该能源模块以一第二充电效率对于该些电池进行充电，其中该第二时段内的该第二充电效率为固定的，且该第一充电效率与该第二充电效率不同，且当该第一时段内该既定条件满足时，调整后的该第一充电效率等于该第二充电效率。

10.根据权利要求9所述的电池能源站，其中该第一时段为一离峰时段，该第二时段为一尖峰时段，且该第二充电效率高于该第一充电效率。