CN117621906A - 基于车辆的电池状态的充电管理方法及其电池能源站 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于车辆的电池状态的充电管理方法及其电池能源站，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系固定的。之后，由至少一车辆接收相应车辆的一电池状态，并依据电池状态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

基于车辆的电池状态的充电管理方法及其电池能源站

技术领域

本发明关于一种电池能源站及其充电管理方法，且特别关于一种可以收集车辆的电池状态，并基于车辆的电池状态弹性调整充电效率以进行电池充电的电池能源站及其充电管理方法。

背景技术

近年来，随着环保意识抬头，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/或电动摩托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定，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，尖峰时段电动摩托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系目前业界急需解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明提供基于车辆的电池状态的充电管理方法及其电池能源站。

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、一能源模组、及一处理单元。处理单元耦接至电池收纳系统及能源模组，并于一第一时段利用能源模组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系固定的。处理单元由至少一车辆接收相应车辆的一电池状态，并依据电池状态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，处理单元调整第一充电效率，并利用能源模组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基于车辆的电池状态的充电管理方法，适用于用以收纳且对多个电池进行充电的一电子设备。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系固定的。之后，由至少一车辆接收相应车辆的一电池状态，并依据电池状态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，依据电池状态判断第一时段内既定条件是否满足系判断相应车辆的一电池电量是否低于一临限值。当电池电量低于临限值时，判定第一时段内既定条件满足。

在一些实施例中，可以由车辆接收一期间内相应车辆的电池状态，并判断期间内相应车辆的电池电量是否持续降低，且低于临限值。当期间内相应车辆的电池电量持续降低，且低于临限值时，判定第一时段内既定条件满足。

在一些实施例中，可以由该至少一车辆接收一期间内相应车辆的一车辆位置，并依据期间内的车辆位置判断期间内车辆是否移动。当期间内车辆移动时，依据电池状态判断第一时段内既定条件是否满足。

在一些实施例中，一云端伺服器借由一网路由车辆接收相应车辆的电池状态及车辆位置，且依据车辆位置指定当第一时段内既定条件满足时调整第一充电效率的电子设备。其中，电子设备系位于车辆位置的一既定范围内。

在一些实施例中，电子设备借由一无线网路由车辆接收相应车辆的电池状态，其中车辆位置系位于电子设备的一既定范围内。

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，且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，第一时段系一离峰时段，第二时段系一尖峰时段，且第二充电效率高于第一充电效率。

本发明上述方法可以借由程序代码方式存在。当程序代码被机器载入且执行时，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，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为一示意图系显示依据本发明实施例的电池能源站。

图2为一示意图系显示依据本发明另一实施例的电池能源站。

图3为一示意图系显示依据本发明另一实施例的电池能源站。

图4为一流程图系显示依据本发明实施例的基于车辆的电池状态的充电管理方法。

图5为一流程图系显示依据本发明另一实施例的基于车辆的电池状态的充电管理方法。

图6为一流程图系显示依据本发明另一实施例的基于车辆的电池状态的充电管理方法。

图7为一流程图系显示依据本发明实施例的判断既定条件是否满足的方法。

图8为一流程图系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。

图9为一流程图系显示依据本发明另一实施例的基于车辆的电池状态的充电管理方法。

附图标记列表

100 电池能源站

110 电池收纳系统

112 电池

120 能源模组

130 网路连接单元

140 处理单元

150 无线网路连接单元

200 远端伺服器

300 网路

S410、S420、S430、S440、S450、S460步骤

S510、S520、S530、S540、S550、S560、S570步骤

S610、S620、S630、S640、S650、S660、S670、S680、S690步骤

S710、S720、S730步骤

S810、S820、S830、S840步骤

S910、S920、S930、S940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、一能源模组120、一网路连接单元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等电池。电池能源站100可以提供电池给至少一用电设备，如电动摩托车、电动汽车来取用。能源模组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的充电模组，且充电模组具有一电流上限与/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，能源模组120可以主动侦测电网供应给电池能源站100的总电流，并将相应总电流的资讯通知处理单元140。网路连接单元130可以连接至一网路，从而致使电池能源站100具有一网路连接能力。在一些实施例中，网路300可以为有线网路、电信网路、与无线网路，如Wi-Fi网路等。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，并执行本案的基于车辆的电池状态的充电管理方法，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、一能源模组120、一网路连接单元130、一处理单元140、及一无线网路连接单元150。类似地，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等电池。电池能源站100可以提供电池给至少一用电设备，如电动摩托车、电动汽车来取用。能源模组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的充电模组，且充电模组具有一电流上限与/或一电流下限，以对相应的电池进行充电。类似地，在一些实施例中，能源模组120可以主动侦测电网供应给电池能源站100的总电流，并将相应总电流的资讯通知处理单元140。网路连接单元130可以连接至一网路，从而致使电池能源站100具有一网路连接能力。在一些实施例中，网路可以为有线网路、电信网路、与无线网路，如Wi-Fi网路等。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，并执行本案的电池能源站的用户界面管理方法，其细节将于后进行说明。无线网路连接单元150可以主动或被动侦测一无线网路，如蓝牙或WIFI网路，并借由无线网路与一电子装置，如用户的行动装置或用户车辆的车辆控制器连接。

图3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，如电动摩托车、电动汽车来取用。电池能源站100可以具有如图1或图2类似的元件，在此不再赘述。电池能源站100可以利用网路连接单元130借由一网路300，如有线网路、电信网路、与无线网路，如Wi-Fi网路等连接至一云端伺服器200。提醒的是，在一些实施例中，云端伺服器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的能源模组120可以主动侦测电网供应给电池能源站100的总电流，并将相应总电流的资讯通知处理单元140。在一些实施例中，云端伺服器200亦可借由网路300将相应总电流的资讯通知电池能源站100。在一些实施例中，云端伺服器200亦可将不同时段的相关资讯，如尖峰时端、离峰时段等借由网路300传送给电池能源站100。电池能源站100可以依据接收到的资讯来进行相关作业。

图4显示依据本发明实施例的基于车辆的电池状态的充电管理方法。依据本发明实施例的基于车辆的电池状态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或图2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系固定的。举例来说，每一电池/充电模组所需或可以接受的最高电流系17A，而每一电池/充电模组所需或可以接受的最低电流系6A。在一些实施例中，第一时段可以系一离峰时段，且第一充电效率可以系前述的最低电流。值得注意的是，在一些实施例中，云端伺服器可以借由网路传送相应第一时段的资讯给电池能源站。如步骤S420，由至少一车辆接收相应车辆的一电池状态。值得注意的是，在一些实施例中，相应车辆的电池状态可以包括一电池辨识资料、一电池电量、一电量比率、与/或一电池寿命资讯等。另外，在一些实施例中，相应车辆的电池状态可以借由一无线网路，如电信网路传送至一云端伺服器。在一些实施例中，相应车辆的电池状态可以借由一无线网路，如蓝牙网路或WIFI网路传送至电子设备。接着，如步骤S430，依据电池状态判断第一时段内一既定条件是否满足。提醒的是，在一些实施例中，当有接收到多个车辆的电池状态时，则可以同时依据多个车辆的电池状态来判断第一时段内既定条件是否满足。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S440的否)，流程回到步骤S410。当第一时段内既定条件满足时(步骤S440的是)，如步骤S450，调整第一充电效率，并如步骤S460，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5显示依据本发明另一实施例的基于车辆的电池状态的充电管理方法。依据本发明实施例的基于车辆的电池状态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或图2的电池能源站。

首先，如步骤S510，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系固定的。在一些实施例中，第一时段可以系一离峰时段，且第一充电效率可以系前述的最低电流。类似地，在一些实施例中，云端伺服器可以借由网路传送相应第一时段的资讯给电池能源站。如步骤S520，由至少一车辆接收相应车辆的一电池状态。类似地，在一些实施例中，相应车辆的电池状态可以包括一电池辨识资料、一电池电量、一电量比率、与/或一电池寿命资讯等。另外，在一些实施例中，相应车辆的电池状态可以借由一无线网路，如电信网路传送至一云端伺服器。在一些实施例中，相应车辆的电池状态可以借由一无线网路，如蓝牙网路或WIFI网路传送至电子设备。接着，如步骤S530，依据电池状态判断第一时段内一既定条件是否满足。提醒的是，在一些实施例中，当有接收到多个车辆的电池状态时，则可以同时依据多个车辆的电池状态来判断第一时段内既定条件是否满足。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S510。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。之后，如步骤S570，于第一时段内重新依据接收到的电池状态判断既定条件是否满足。当既定条件仍然满足时(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，重新以第一充电效率对于电池进行充电。

图6显示依据本发明另一实施例的基于车辆的电池状态的充电管理方法。依据本发明实施例的基于车辆的电池状态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或图2的电池能源站。

首先，如步骤S610，取得目前时间，并判断目前时间系一第一时段或一第二时段。电子设备可以借由一网路连接至一云端伺服器，且由云端伺服器接收相应第一时段及第二时段的资讯。当目前时间系第二时段时，如步骤S620，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，第二充电效率可以系每一电池/充电模组所需或可以接受的最高电流。当目前时间系第一时段时，如步骤S630，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系固定的。值得注意的是，在一些实施例中，第一时段可以系一离峰时段，第二时段可以系一尖峰时段。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，第一充电效率可以系每一电池/充电模组所需或可以接受的最低电流。如步骤S640，由至少一车辆接收相应车辆的一电池状态。类似地，在一些实施例中，相应车辆的电池状态可以包括一电池辨识资料、一电池电量、一电量比率、与/或一电池寿命资讯等。另外，在一些实施例中，相应车辆的电池状态可以借由一无线网路，如电信网路传送至一云端伺服器。在一些实施例中，相应车辆的电池状态可以借由一无线网路，如蓝牙网路或WIFI网路传送至电子设备。接着，如步骤S650，依据电池状态判断第一时段内一既定条件是否满足。提醒的是，在一些实施例中，当有接收到多个车辆的电池状态时，则可以同时依据多个车辆的电池状态来判断第一时段内既定条件是否满足。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S660的否)，流程回到步骤S610。当第一时段内既定条件满足时(步骤S660的是)，如步骤S670，调整第一充电效率，并如步骤S680，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S690，于第一时段内重新依据接收到的电池状态判断既定条件是否满足。当既定条件仍然满足时(步骤S690的是)，流程回到步骤S680。当既定条件并未满足时(步骤S690的否)，流程回到步骤S610。

如前所述，既定条件可以依据不同需求与应用进行设计。接下来举两既定条件的例子进行说明。

图7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，依据电池电量可以判定既定条件是否满足。首先，如步骤S710，判断相应车辆的一电池电量是否低于一临限值，如20％。当电池电量并未低于临限值时(步骤S720的否)，结束流程。当电池电量低于临限值时(步骤S720的是)，如步骤S730，判定第一时段内既定条件满足。

图8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，依据电池电量可以判定既定条件是否满足。首先，如步骤S810，由车辆接收一期间内相应车辆的电池状态，并如步骤S820，判断期间内相应车辆的电池电量是否持续降低，且低于临限值。当期间内相应车辆的电池电量并未持续降低，或电池电量并未低于临限值时(步骤S830的否)，结束流程。当期间内相应车辆的电池电量持续降低，且低于临限值时(步骤S830的是)，如步骤S840，判定第一时段内既定条件满足。

必须说明的是，前述判定既定条件的例子仅为本案的例子，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。

图9显示依据本发明另一实施例的基于车辆的电池状态的充电管理方法。依据本发明实施例的基于车辆的电池状态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或图2的电池能源站。

首先，如步骤S910，由至少一车辆接收一期间内相应车辆的一车辆位置，并如步骤S920，依据期间内的车辆位置判断期间内车辆是否移动。值得注意的是，在一些实施例中，相应车辆的车辆位置可以借由一无线网路，如电信网路传送至一云端伺服器。在一些实施例中，相应车辆的车辆位置可以借由一无线网路，如蓝牙网路或WIFI网路传送至电子设备。当期间内车辆并未移动时(步骤S930的否)，结束流程。换言之，当车辆并未移动时，可以假设车辆并未在使用，并无电池交换的需求。当期间内车辆移动时(步骤S930的是)，如步骤S940，依据电池状态判断第一时段内既定条件是否满足。即，进行图4、图5、与/或图6的实施例。

必须说明的是，在一些实施例中，当云端伺服器借由网路由车辆接收相应车辆的电池状态及车辆位置时，可以依据车辆位置指定需要去进行相关判定及调整的电子设备(电池交换站)。其中，电子设备可以系位于车辆位置的一既定范围内。在一些实施例中，当电子设备(电池交换站)直接借由一无线网路，如蓝牙网路或WIFI网路由车辆直接接收相应车辆的电池状态及车辆位置时，其中，车辆位置系位于电子设备的一既定范围内。

因此，借由本案的基于车辆的电池状态的充电管理方法及其电池能源站可以收集车辆的电池状态与/或车辆位置，并基于车辆的电池状态与/或车辆位置弹性调整充电效率以进行电池充电，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、光碟片、硬盘、或是任何其他机器可读取(如电脑可读取)储存媒体，亦或不限于外在形式的电脑程序产品，其中，当程序代码被机器，如电脑载入且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。程序代码也可以借由一些传送媒体，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，如电脑接收、载入且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。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公开，然而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，可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种基于车辆的电池状态的充电管理方法，其特征在于，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所述电池进行充电，其中所述第一时段内的所述第一充电效率是固定的；

由至少一车辆接收相应所述车辆的一电池状态；

依据所述电池状态判断所述第一时段内一既定条件是否满足；以及

当所述第一时段内所述既定条件满足时，调整所述第一充电效率，并以调整后的所述第一充电效率对于所述电池进行充电。

2.根据权利要求1所述的基于车辆的电池状态的充电管理方法，其特征在于，依据所述电池状态判断所述第一时段内所述既定条件是否满足的方法包括下列步骤：

判断相应所述车辆的一电池电量是否低于一临限值；以及

当所述电池电量低于所述临限值时，判定所述第一时段内所述既定条件满足。

3.根据权利要求2所述的基于车辆的电池状态的充电管理方法，其特征在于，依据所述电池状态判断所述第一时段内所述既定条件是否满足的方法还包括下列步骤：

由所述车辆接收一期间内相应所述车辆的所述电池状态；

判断所述期间内相应所述车辆的所述电池电量是否持续降低，且低于所述临限值；以及

当所述期间内相应所述车辆的所述电池电量持续降低，且低于所述临限值时，判定所述第一时段内所述既定条件满足。

4.根据权利要求1所述的基于车辆的电池状态的充电管理方法，其特征在于，还包括下列步骤：

由所述至少一车辆接收一期间内相应所述车辆的一车辆位置；

依据所述期间内的所述车辆位置判断所述期间内所述车辆是否移动；以及

当所述期间内所述车辆移动时，依据所述电池状态判断所述第一时段内所述既定条件是否满足。

5.根据权利要求4所述的基于车辆的电池状态的充电管理方法，其特征在于，还包括下列步骤：

一云端伺服器借由一网路由所述车辆接收相应所述车辆的所述电池状态及所述车辆位置；以及

依据所述车辆位置指定当所述第一时段内所述既定条件满足时调整所述第一充电效率的所述电子设备，其中所述电子设备位于所述车辆位置的一既定范围内。

6.根据权利要求1所述的基于车辆的电池状态的充电管理方法，其特征在于，所述电子设备借由一无线网路由所述车辆接收相应所述车辆的所述电池状态，其中所述车辆位置位于所述电子设备的一既定范围内。

7.根据权利要求1所述的基于车辆的电池状态的充电管理方法，其特征在于，还包括下列步骤：

于所述第一时段内重新判断所述既定条件是否满足；以及

当所述既定条件并未满足时，重新以所述第一充电效率对于所述电池进行充电。

8.根据权利要求1所述的基于车辆的电池状态的充电管理方法，其特征在于，还包括于一第二时段以一第二充电效率对于所述电池进行充电，其中所述第一充电效率与所述第二充电效率不同，且当所述第一时段内所述既定条件满足时，调整后的所述第一充电效率等于所述第二充电效率。

9.根据权利要求8所述的基于车辆的电池状态的充电管理方法，其特征在于，所述第一时段是一离峰时段，所述第二时段是一尖峰时段，且所述第二充电效率高于所述第一充电效率。

10.一种电池能源站，其特征在于，包括：

一电池收纳系统，包括多个电池；

一能源模组；以及

一处理单元，耦接至所述电池收纳系统及所述能源模组，于一第一时段利用所述能源模组以一第一充电效率对于所述电池进行充电，其中所述第一时段内的所述第一充电效率是固定的，由至少一车辆接收相应所述车辆的一电池状态，依据所述电池状态判断所述第一时段内一既定条件是否满足，且当所述第一时段内所述既定条件满足时，调整所述第一充电效率，并利用所述能源模组以调整后的所述第一充电效率对于所述电池进行充电。