TW201800284A - 具淹水監測之升降式充電裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種具淹水監測之升降式充電裝置，其包含一電源模組、一感測模組、一交流斷電元件及一升降模組。該電源模組包含一交流/直流轉換元件，用以將交流電轉換為直流電。該感測模組包含一水位檢測元件及一微動開關，該水位檢測元件用以檢測一外部水位高度，當該外部水位高度到達一預設值後，啟動該交流斷電元件。該升降模組包含一上升元件及一下降元件。

Description

具淹水監測之升降式充電裝置
本發明係關於一種充電裝置，特別係關於，具淹水監測之升降式充電裝置。
工業和科技造福人類，人類享受科技所帶來的便利，便利科技提高生活品質，然而，長期下來，愈多隱憂也隨之接踵而來，如生態破壞及能源危機等隱憂，迫使人類不得不正視之。為維護地球生態，以及人類永續生存，節能環保勢在必行，環保科技因應而生。
以交通工具發展為例，早期農業時代的腳踏車或牛車，經工業革命發展成至今機車、汽車和飛機等，縮短人類運輸路程和時程。機車和汽車仰賴石油以維持機械動力，長期下來，將導致能源危機，如石油短缺、供應鏈緊張致使能源價格飆漲，民眾苦不堪言，甚至造成空氣污染等不可逆問題。對此，發展低污染低耗能之綠能交通工具是不二法門，電動車為現今較為普及的綠能交通工具之一。
電動車的充電電池除了取代習知傳統交通工具所仰賴之石油，更可以重複使用，降低污染程度。除了電動車之普及外，充電站或充電樁亦應有完善之搭配，減緩駕駛人員堪憂電力不足，避免行駛至半途而耽誤後續行程。
台灣為多雨之海島型氣候，冬季迎東北季風、夏季受西南氣流、梅雨季及颱風季，致使雨水充沛，尤其在6月至9月因颱風所帶來的豪雨，易使山區溪流沖刷下來的大量泥水，造成平原地區溪水暴漲，出海口泥沙淤積，致生淹水，某些地漥地區更是水鄉澤國，汪洋一片，民眾財產遭受損失。欲於多雨城市內建立完善之充電樁系統，勢必須克服天災降雨而生之淹水現象，避免系統遭受損壞，造成不可挽救之地步。習知技術中，以水泥填滿於充電樁底部，以墊高遠離地平面，惟，水泥高度係固定，缺乏適應性。
綜上所陳，為改善習知技術之缺失，本發明提出一種具淹水監測 之升降式充電裝置，當豪雨來襲時，得將充電裝置抬升遠離地面及淹水水位。
有鑑於上述習知技術之缺點，本發明之主要目的在於提供一種具淹水監測之升降式充電裝置，其包含一電源模組、一感測模組、一交流斷電元件及一升降模組。該電源模組包含一交流/直流轉換元件，用以將交流電轉換為直流電。該感測模組用以偵測一外部水位高度，該感測模組包含一水位檢測元件及一微動開關，該水位檢測元件用以檢測一外部水位高度，當該外部水位高度到達一預設值後，啟動該交流斷電元件。
為達上述之目的，該電源模組更包含一輔助電源模組、一控制處理元件、一功率元件模組及一數位處理元件。
該具淹水監測之升降式充電裝置，更包含：一充電槍，耦接於該電源模組，將轉換後之直流電傳輸至一外部電子裝置；一警示模組，耦接於該感測模組，透過中央控制模組，耦接於該感測模組；一按鈕，耦接於該交流斷電元件；以及一計量器，耦接於該中央控制模組。該警示模組包含警示燈和警報器。
該升降模組與該感測模組得整合為一體，耦接於該裝置與地平面之間。
該具淹水監測之升降式充電裝置，更包含：一顯示模組，耦接於該中央控制模組；一識別模組，透過該顯示模組，耦接於該中央控制模組；以及一通訊模組，透過該顯示模組及該中央控制模組，耦接於該感測模組。該識別模組包含無線射頻辨識系統；該通訊模組包含一無線通訊單元；以及該顯示模組包含一觸控式螢幕。
該升降模組更包含一上升元件及一下降元件，該上升元件及該下降元件可以是液壓機械式。
100‧‧‧裝置
101‧‧‧中央控制模組
102‧‧‧電源模組
1022‧‧‧控制處理元件
1024‧‧‧交流/直流轉換元件
1026‧‧‧輔助電源模組
104‧‧‧感測模組
1042‧‧‧水位監測元件
1044‧‧‧微動開關
1046‧‧‧交流斷電元件
106‧‧‧升降模組
1062‧‧‧上升元件
1064‧‧‧下降元件
202‧‧‧識別模組
204‧‧‧通訊模組
206‧‧‧顯示模組
208‧‧‧警示模組
210‧‧‧計量器
20‧‧‧充電槍
30‧‧‧按鈕
2062‧‧‧輸入單元
第一圖係顯示本發明裝置內部模組方塊圖。
第二A圖係顯示本發明裝置之示意圖。
第二B圖係顯示本發明裝置之上升示意圖。
藉由參考下列詳細敘述，將可以更快地瞭解上述觀點以及本發明之優點，並且藉由下面的描述以及附加圖式，更容易了解本發明之精神。
本發明將以較佳之實施例及觀點加以詳細敘述。下列描述提供本發明特定的施行細節，俾使閱者徹底瞭解這些實施例之實行方式。然該領域之熟習技藝者須瞭解本發明亦可在不具備這些細節之條件下實行。此外，文中不會對一些已熟知之結構或功能或是作細節描述，以避免各種實施例間不必要相關描述之混淆，以下描述中使用之術語將以最廣義的合理方式解釋，即使其與本發明某特定實施例之細節描述一起使用。
參閱第一圖，該圖係顯示具淹水監測之升降式充電裝置100之內部方塊圖。具淹水監測之充電樁(以下簡稱裝置)100包含一電源模組102、一感測模組104及一升降模組106，於一實施例中，裝置100設置於一地平面上，如第二A圖所示，感測模組104得設置於裝置100內之底部，電源模組102耦接於升降模組106與感測模組104之間，如第一圖所示。須說明的是，第一圖僅用以顯示元件和模組彼此間之相對位置，並非用以界定本發明。於最佳實施例中，裝置100可為充電樁，適用於電動汽車。
熟知該項技術領域之通常知識者應當理解，裝置100應具備至少一中央控制模組101，其為驅動裝置100之中心樞紐，電源模組102、升降模組106、感測模組104及其他元件模組皆由中央控制模組101以操控之。中央控制模組101包含記憶單元(未顯示於圖中)，用以儲存指令及參數，中央控制模組101依據指令及參數以監控裝置100運作。中央控制模組101更包含其他習知主要元件、韌體或軟體等，如算術邏輯單元(未顯示於圖中)，故在此不加以贅述。
電源模組102包含一控制處理元件1022、一交流/直流轉換元件1024、充電槍20、電纜線(未顯示於圖中)等，電源模組102目在在於：外部提供交流電至電源模組102內，經交流/直流轉換元件1024以將交流電轉換為直流電，並供予至充電汽車或其他電器產品，交流/直流轉換元件1024可以是整流器、變壓器等轉換器。電源模組102更包含功率元件模組、三極管、二極管、變壓器、電感、電容及數位處理元件(Digital Signal Processing,DSP)，但不以此為限。於一實施例中，電源模組102的輸出電壓範圍為200V-750V，輸出功率可達20kW(仟瓦特)。
於一實施例中‧電源模組102更包含一輔助電源模組1026，其僅以將部分電力提供予裝置100內其他元件，如升降模組106及感測模組104， 以維持正常運作，不具備充電功能，於此實施例中，輔助電源模組1026的輸出電壓為12V與24V，輸出功率為400-700W(瓦特)，最佳地為400W(瓦特)。
於一實施例中，裝置100包含交流斷電元件1046，感測模組104設置於裝置100內之下方處，用以監測水位高度。感測模組104包含一水位檢測元件1042及一微動開關1044。水位檢測元件1042包含超音波液位計、沉水式液位計、電容式液位計或電極式液位計等，但並不以此為限。當水位檢測元件1042所測得之水位高度到達一預設值(警戒水位)時，微動開關1044觸發交流斷電元件1046，中斷交流/直流轉換元件1024對外部供電，僅保留內部電源供應，以利後續動作。於另一實施例，裝置100更包含一警示模組208，耦接於感測模組104之微動開關1044，舉例而言，警示模組208可為警示燈或警報器，當交流斷電元件1046啟動時，同時亦會啟動警示模組208，致使警示燈或警報器發揮作用，提醒使用者禁止使用裝置100。於另一實施例中，警式模組208亦傳送警戒訊息至顯示模組206，透過顯示器以顯示之。
於一實施例中，升降模組106設置於裝置100內之上方處，用以將裝置100內之所有元件抬升遠離地平面，以遠離淹水高度，抑或是下降至適當位置。升降模組106包含一上升元件1062及一下降元件1064，上升元件1062及下降元件1064可以式液壓機械式元件。舉例而言，當感測模組104監測到實際水位高度大於或等於警戒水位時，將觸動升降模組106以抬升裝置100之元件，而感測模組104得停留在原位，也可能同時受到升降模組106而向上抬升。於另一實施例中，亦得透過通訊模組204以接收來自遠端控制端之警戒水位。
於其他實施例中，升降模組106與感測模組104得設置於裝置100底部，進一步地，升降模組106與感測模組104得整合為一體。具體而言，裝置100底部具有四根支撐柱，作為地平面與裝置100之連接埠，每一支撐柱可以是多節式伸縮柱，也可以是多軸機械支撐柱。每一支撐柱設有感測模組104，其偵測到外界水位至一預設高度時，將啟動升降模組106運作，每一支撐柱往上延伸至裝置100遠離水位高度，如第二B圖所示。
於一實施例中，裝置100更包含識別模組202、通訊模組204及顯示模組206，識別模組202與通訊模組204共同透過顯示模組206以耦接於中央控制模組101模組。於一實施例中，顯示模組206包含可觸控式螢幕，設置於裝置100之一側，如上表面。於最佳實施例中，顯示模組206更包含輸入單 元2062，供使用者透過此輸入單元2062以輸入參數、訊息和指令等，舉例而言，顯示模組206可為人機介面，除了得顯示電源模組102的供電狀態、電力儲存狀態、警示狀態等參數，輸入單元2062於介面上提供一虛擬鍵盤，供使用者透過此入機介面以輸入參數。
通訊模組204包含無線通訊模組，接收來自遠端伺服主機的參數與指令，以遠端調控裝置100之供電狀態，遠端管理人員更透過通訊模組204，傳達信息並顯示於螢幕上，如收費信息、推播廣告等。通訊模組204包含複數個通訊接口，例如但不限於通訊序列匯流排接口。於一實施例中，通訊模組204得接收來自遠端伺服中心之資訊和指令，如中央氣象局之即時降雨量、各地區域之雨量及淹水水位，當降雨量大於預設值時，將觸發感測模組104、升降模組106及警示模組208，如此一來，遠端管理人員得依照雨勢等級，任意變動預警戒水位，並得依照不同警戒水位以調整抬升率。應當理解，通訊模組204亦傳送本地即時訊息至遠端伺服中心。
識別模組204可包含但不限於非接觸式自動識別，例如無線射頻辨識系統(Radio Frequency Identification,RFID)，使用者藉由可識別証件(如信用卡)或輸入識別序號，以完成身分確認後，方得操作充電程序。於另一最佳實施中，識別模組204得與顯示模組206和通訊模組204整合為一平台(未顯示於圖中)，使用者透過此平台以監控充/放電、接收/傳送訊息等。
於一實施例中，裝置100更包含一按鈕30，耦接於交流斷電元件1046，並設置於裝置100之表面，如正面等明顯處，按壓此按鈕30以觸發升降模組106，致使裝置100抬升至一高度。按鈕30不侷限於裝置100之上表面，亦可設置於裝置100之任一明顯處。按鈕30耦接交流斷電元件1046，當外界按壓按鈕30時，將會觸發交流斷電元件1046，以立即停止供電/充電。於一實施例中，按鈕30可以是微動開關，裝置100得自動或手動以停止充電/供電，避免短路引起電線著火。
裝置100更包含計量器210，其耦接於中央控制模組101及交流斷電元件1046。計量器目的在於：當充電車使用裝置100進行直流電充電時，其充電收費標準以計量器為依據，充電收費標準依實際區由而有所變更，如各地區域之用電政策，故不加以贅述。
綜上所述，有別於習知充電樁，本發明提供一種具淹水監測之升 降式充電裝置，其內部感測模組感測至外部水位高度至一預設值後，將觸發升降模組，抬升充電裝置，以遠離淹水水位，必要時，得啟動交流斷電元件，停止供電予外部電子裝置。如此一來，當豪雨來襲時，於淹水未發生前，本發明得透過遠端管理人員自動調整抬升式充電裝置之高度，抑或是，使用者手動調整(按壓按鈕，觸發升降模組)以調整抬升式充電裝置遠離淹水水位高度，必要時，得啟動交流斷電元件，停止供電，避免發生漏電現象，殃及民眾。
上述之目的在於解釋，各種特定細節係為了提供對於本發明之徹底理解。熟知本發明領域之通常知識者應可實施本發明，而無需其中某些特定細節。在其他實施例中，習知的結構及裝置並未顯示於方塊圖中。在圖式元件之間可能包含中間結構。所述的元件可能包含額外的輸入和輸出，其並未詳細描繪於附圖中。
於不同實施例所提之元件係為單獨電路，惟亦可將部分或全部元件整合於單一電路中，因而，所附之申請專利範圍中所述之不同元件可能對應一或多了電路之部分功能。
本發明包含各種處理程序，該處理程序得以硬碟元件加以執行，或內嵌於電腦可讀取指令中，其可形成一般或特殊目的且具有編程指令的處理器或邏輯電路，以執行程序，除此之外，該程序亦得由硬體及軟體之組合加以執行。
用基本形式來描述方法，在未脫離本發明範疇下，任一方法或訊息得自程序中增加或刪除，熟知該項技術領域之通常知識者應可進一步改良或修正本發明，特定實施方式僅用以說明，非限制本發明。
若文中有一元件“A”耦接(或耦合)至元件“B”，元件A可能直接耦接(或耦合)至B，亦或是經元件C間接地耦接(或耦合)至B。若說明書載明一元件、特徵、結構、程序或特性A會導致一元件、特徵、結構、程序或特性B，其表示A至少為B之一部分原因，亦或是表示有其他元件、特徵、結構、程序或特性協助造成B。在說明書中所提到的“可能”一詞，其元件、特徵、程序或特性不受限於說明書中；說明書中所提到的數量不受限於“一”或“一個”等詞。
本發明並未侷限在此處所描述之特定細節特徵。在本發明之精神與範疇下，與先前描述與圖式相關之許多不同的發明變更是可被允許的。因此，本發明將由下述之專利申請範圍來包含其所可能之修改變更，而非由上方描述 來界定本發明之範疇。
100‧‧‧裝置
101‧‧‧中央控制模組
102‧‧‧電源模組
1022‧‧‧控制處理元件
1024‧‧‧交流/直流轉換元件
1026‧‧‧輔助電源模組
104‧‧‧感測模組
1042‧‧‧水位監測元件
1044‧‧‧微動開關
1046‧‧‧交流斷電元件
106‧‧‧升降模組
1062‧‧‧上升元件
1064‧‧‧下降元件
202‧‧‧識別模組
204‧‧‧通訊模組
206‧‧‧顯示模組
208‧‧‧警示模組
210‧‧‧計量器
20‧‧‧充電槍
30‧‧‧按鈕
2062‧‧‧輸入單元

Claims (10)

  1. 一種具淹水監測之升降式充電裝置，包含：一中央控制模組；一電源模組，耦接於該中央控制模組，該電源模組包含：一交流/直流轉換元件，以將交流電轉換為直流電；一感測模組，耦接於該中央控制模組，該感測模組包含：一水位檢測元件，用以檢測一外部水位高度；一微動開關；一交流斷電元件，耦接於該電源模組及該感測模組；以及一升降模組，耦接於該中央控制模組；其中，當該外部水位高度大於一預設值時，該微動開關觸發該交流斷電元件，啟動該升降模組。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具淹水監測之升降式充電裝置，其中該電源模組更包含一輔助電源模組、一控制處理元件、一功率元件模組及一數位處理元件。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具淹水監測之升降式充電裝置，更包含：一充電槍，耦接於該電源模組，將轉換後之直流電傳輸至一外部電子裝置；一警示模組，透過中央控制模組，耦接於該感測模組；一按鈕，耦接於該交流斷電元件；以及一計量器，耦接於該交流斷電元件。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之具淹水監測之升降式充電裝置，其中該警示模組包含警示燈和警報器。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之具淹水監測之升降式充電裝置，其中該升降模 組與該感測模組整合為一體，耦接於該裝置與地平面之間。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之具淹水監測之升降式充電裝置，更包含：一顯示模組，耦接於該中央控制模組；一識別模組，透過該顯示模組，耦接於該中央控制模組；以及一通訊模組，透過該顯示模組及該中央控制模組，耦接於該感測模組。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之具淹水監測之升降式充電裝置，該識別模組包含無線射頻辨識系統；該通訊模組包含一無線通訊單元；以及該顯示模組包含一觸控式螢幕。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之具淹水監測之升降式充電裝置，該顯示模組更包含一輸入單元，以供使用者透過該輸入單元，以輸入訊息和指令。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之具淹水監測之升降式充電裝置，該升降模組更包含一上升元件及一下降元件。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之具淹水監測之升降式充電裝置，該上升元件及該下降元件為液壓機械式。
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