TW201943180A - 載具、載具充電系統以及載具充電方法 - Google Patents

載具、載具充電系統以及載具充電方法 Download PDF

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簡裕昌
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Abstract

一種載具，包含電池連接組以及處理器。電池組配置以耦接至少一可充電電池。處理器經配置以：判斷一充電裝置是否耦接該電池連接組；響應於充電裝置耦接於電池組，傳輸許可請求至伺服器；以及響應於自伺服器接收對應許可請求的一充電許可，開放充電裝置向至少一可充電電池充電。

Description

載具、載具充電系統以及載具充電方法
本案涉及一種載具、載具充電系統以及載具充電方法，尤為一種驗證充電裝置是否可向載具進行充電的系統、方法及其載具。
在當前的系統配置下，使用者可於特定換電站更換電動載具(尤為電動機車)的電池，以補充可使用電量。然而，受限於換電站的數量以及分布程度，使用者可能有直接為電動載具中的電池進行充電的需求。為了實現此種應用，應解決以下問題：(1)若允許使用者直接為電動載具中的電池進行充電，需考慮直接充電模式與現有的換電方案並行的機制；(2)在直接充電模式下，需考慮如何確保為電池進行充電的裝置安全且符合規範。
為了解決前述問題，本案提出下列的實施態樣，使載具充電系統以及載具充電方法能為載具提供較佳且安全的充電程序。
本案的一實施態樣係關於一種載具。該載具至少包含一電池連接組以及一處理器，該電池連接組以及該處理器相互耦接。該電池連接組配置以耦接至少一可充電電池。該處理器經配置以：判斷一充電裝置是否耦接該電池連接組；響應於該充電裝置耦接於該電池連接組，傳輸一許可請求至一伺服器；以及響應於自該伺服器接收對應該許可請求的一充電許可，開放該充電裝置向該至少一可充電電池充電。
本案的另一實施態樣係關於一種載具充電系統。該載具充電系統包含一伺服器、一充電裝置、至少一可充電電池以及一載具。該載具耦接於該伺服器。該載具包含一電池組連接以及一處理器，該電池連接組以及該處理器相互耦接。該電池組連接配置以耦接該至少一可充電電池。該處理器經配置以：判斷一充電裝置是否耦接該電池連接組；響應於該充電裝置耦接於該電池組，傳輸一許可請求至該伺服器；以及以響應於自該伺服器接收對應該許可請求的一充電許可，開放該充電裝置向該至少一可充電電池充電。
本案的又一實施態樣係關於一種載具充電方法，應用於一載具。該載具充電方法至少包含以下步驟：判斷一充電裝置是否耦接該載具的一電池連接組；響應於該充電裝置耦接於該電池連接組，傳輸一許可請求至一伺服器；以及響應於自該伺服器接收對應該許可請求的一充電許可，開放該充電裝置向耦接於該電池連接組的至少一可充電電池充電。
PS‧‧‧電源
110‧‧‧載具
112‧‧‧處理單元
114‧‧‧通訊單元
116‧‧‧人機介面
118‧‧‧電池單元
118a‧‧‧電池連接組
118b‧‧‧可充電電池
120‧‧‧充電裝置
122‧‧‧輸入端
124‧‧‧變壓器
126‧‧‧輸出端
127‧‧‧處理單元
128‧‧‧通訊單元
130‧‧‧中介裝置
132‧‧‧處理單元
134‧‧‧通訊單元
140‧‧‧伺服器
142‧‧‧處理單元
144‧‧‧通訊單元
146‧‧‧儲存單元
NW‧‧‧網路
A~C‧‧‧步驟流程
S1~S11‧‧‧步驟流程
S701~S702‧‧‧步驟流程
參照後續段落中的實施方式以及下列圖式，當可更佳地理解本發明的內容：第1圖為基於本案一些實施例所繪示的載具充電系統的示意圖；第2圖係為基於本案一些實施例所繪示的載具充電方法的流程圖；第3A圖係為基於本案一些實施例所繪示的載具充電方法的流程圖；第3B圖係為基於本案一些實施例所繪示的載具充電方法的流程圖；以及第4圖係為基於本案一些實施例所繪示的載具充電系統的示意圖。
以下將以圖式及詳細敘述清楚說明本案之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本案之實施例後，當可由本案所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本案之精神與範圍。
本文之用語只為描述特定實施例，而無意為本案之限制。單數形式如“一”、“這”、“此”、“本”以及“該”，如本文所用，同樣也包含複數形式。
關於本文中所使用之『第一』、『第二』、...等，並非特別指稱次序或順位的意思，亦非用以限定本案，其僅為了區別以相同技術用語描述的元件或操作。
關於本文中所使用之『耦接』或『連接』，均可指二或多個元件或裝置相互直接作實體接觸，或是相互間接作實體接觸，亦可指二或多個元件或裝置相互操作或動作。
關於本文中所使用之『包含』、『包括』、『具有』、『含有』等等，均為開放性的用語，即意指包含但不限於。
關於本文中所使用之『及/或』，係包括前述事物的任一或全部組合。
關於本文中所使用之方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本案。
關於本文中所使用之『一些實施例』、『一實施例』…等用語，僅是描述本案至少一實施態樣中所包含的特定特徵、功能、結構或特性。本文中的該些用語未必指稱同一實施例。此外，本文中的該些實施例之間亦未必互斥。
關於本文中所使用之用詞(terms)，除有特別註明外，通常具有每個用詞使用在此領域中、在本案之內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本案之用詞將於下或在此說明書的別處討論，以提供本領域技術人員在有關本案之描述上額外的引導。
本案係關於一種載具、系統以及方法，藉由充電裝置、載具、中介裝置以及伺服器之協作，為載具實現充電之功能。大致上，當充電裝置電性耦接於載具時，載具可藉由內置的處理器判斷是否對載具當中的電池執行充電程序。載具的 處理器可藉由中介裝置與網路連接，進而實現與伺服器的雙向通訊。應理解，載具與伺服器的雙向通訊主要係為了確保電池的充電程序是在安全且符合規範的驗證(Authentication)機制下實施。如先前技術部分所述，為了解決潛在的問題，前述驗證機制可包含但不限於：確認電池的合法性(例如：是否為原廠電池、電池是否可正常放電、或是否被破壞等)、確認充電裝置的合法性(例如：是否為原廠充電裝置或充電裝置的功率是否可支援對應的電池等)、載具或電池是否對應於可直接充電的租購方案(例如，使用者的租購方案是否允許使用者使用此電池、電池是否可對應載具充放電、使用者的租購方案是否允許充電裝置對此電池的充電)等。
請參照第1圖，其係為基於本案一些實施例所繪示的載具充電系統的示意圖。在一些實施例中，如第1圖所示，載具充電系統100可包含載具110、充電裝置120、中介裝置130以及伺服器140。應理解，本案的載具充電系統100當中所包含的組件不以本實施例為限。
在一些實施例中，載具110可藉由中介裝置130電性/通訊耦接於伺服器140，以與伺服器140進行雙向的資訊交換。在一些實施例中，載具110可藉由充電裝置120耦接於一電源PS(例如，市電)，以為載具110進行充電程序。載具110、充電裝置120、中介裝置130以及伺服器140的各組件以及各組件的實施方式將在下面段落中詳述。
在一些實施例中，載具110可為一種電動載具，即為一種以電能作為主要能源的載具，其藉由電能驅動發動機 (例如：電動馬達)以移動載具，進而實現承載人員或貨物移動的功能。在一些實施例中，載具110可為單/雙人座的電動機車(Electric Motorcycle)或是四輪電動車。在一些實施例中，載具110包含處理單元112、通訊單元114、人機介面116以及電池單元118。應理解，本案的載具110的實施方式以及組件不以本實施例為限。
在一些實施例中，處理單元112可為電子控制單元(Electronic Control Unit,ECU)，其可包含至少一記憶體以及至少一處理器，前述記憶體以及前述處理器電性耦接，使前述處理器可自前述記憶體存取特定指令碼，並執行前述特定指令碼所界定之應用程序，使載具110得以運作及/或被操作。在一些實施例中，前述應用程序主要包含：驅動/制動載具110移動的應用程序、檢測載具110當中某些部件的運作狀態的應用程序、對電池單元118實施充/放電的應用程序、令處理單元112可與其他裝置進行通訊的應用程序及/或對載具110及其周邊裝置進行驗證或檢測的應用程序...等等。
在一些實施例中，通訊單元114可包含至少一訊號發射器以及至少一訊號接收器，通訊單元114主要與處理單元112電性耦接。在一些實施例中，通訊單元114可用以將處理單元112傳輸而來的資訊編碼為電磁波，並藉由前述訊號發射器將承載資訊的電磁波發射至其他裝置(例如：中介裝置130及/或伺服器140)，通訊單元114亦可藉由前述訊號接收器自其他裝置接收承載資訊的電磁波，並將電磁波轉為資訊以傳輸至處理單元112。藉由通訊單元114，處理單元112可與其他裝置 (例如：中介裝置130及/或伺服器140)進行雙向的資訊交換。在一些實施例中，通訊單元114係藉由藍芽(Bluetooth)通訊協定及/或無線傳輸(Wi-Fi)通訊協定以與其他裝置進行雙向的資訊交換。然而，應理解，本案的通訊單元114的組件以及通訊協定並不以本實施例為限。
在一些實施例中，人機介面(Human-Machine Interface)116主要與處理單元112電性耦接。在一些實施例中，人機介面116可為一種輸出介面，其包含至少一顯示器(例如：機車儀錶板)及/或至少一揚聲器。人機介面116可用以將處理單元112傳輸而來的資訊轉換為光學訊息(例如：影像畫面)及/或聲學訊息(例如：聲音)，並顯示及/或播放前述光學訊息以及聲學訊息，使載具110的使用者或維修人員可讀取/聽取處理單元112傳輸而來的資訊。在一些實施例中，人機介面116可為一種輸入介面，其可包含至少一控制組件(例如：開關、按鈕、油門握把等)。人機介面116可用以將載具110的使用者或維修人員對前述控制組件的操作轉換為電訊號，並將前述電訊號傳輸至處理單元112，使處理單元112可接收前述操作，並進行相應處理。
在一些實施例中，電池單元118可包含一電池連接組118a，其中電池連接組118a被配置以用來耦接與容置至少一可充電電池118b。電池單元118係用以提供電能至處理單元112、通訊單元114以及人機介面116，以維持處理單元112、通訊單元114以及人機介面116的正常操作。在一些實施例中，電池連接組118a可包含一繼電器(Relay)，電池連接組 118a藉由前述繼電器耦接於可充電電池118b。所述的繼電器可藉由控制(例如，響應於處理單元112之控制信號)或預設條件(例如，電流大小或溫度的高低)來保持或斷開一可充電電池118b與載具110之間的連接。前述可充電電池118b的數量可對應載具110的電量需求設置為單數或複數，例如：可充電電池11b的數量可為二，彼此互為備援。在一些實施例中，可充電電池11b透過電池連接組118a的連接而為並聯或串聯之關係。在一些實施例中，載具110的使用者或維修人員可抽換容置於此電池單元118當中的可充電電池118b，以實現載具110的快速換電功能。在一些實施例中，載具110的使用者或維修人員可將電池單元118的電池連接組118a電性耦接於充電裝置120(例如預設於載具內，與電池連接組118a連接的連接介面)，以直接向前述可充電電池118b進行充電。
在一些實施例中，電池單元118當中的可充電電池118b中設置有電池管理系統(Battery Management System,BMS)。電池管理系統包括微處理器，對可充電電池11b的充電/放電以及使用狀態進行管理以及紀錄。可充電電池118b中的電池管理系統中亦包含連接至該微處理器的至少一記憶體。藉由前述電池管理系統當中的記憶體，前述可充電電池118b可記錄有特定資訊，尤為載具110的使用者身分、租購方案、使用歷程以及電池狀態...等的相關資訊。在一些實施例中，電池連接組118a與可充電電池118b可藉由兩種通道電性耦接，分別為電傳輸通道以及資訊傳輸通道。在一些實施例中，電傳輸通道以及資訊傳輸通道可藉由無線技術、實體線 路或其組合以實現。例如，電傳輸通道可藉由實體線路以及對應的連接介面實現，而資訊傳輸通道亦可藉由實體線路以及對應的連接介面以透過控制器區域網路(Controller Area Network,CAN bus)協定實現。在一些實施例中，資訊傳輸通道可藉由近場通訊技術(Near-field communication,NFC)技術以無線的方式實現。又例如，電傳輸通道與資訊傳輸通道可共同藉由無線充電(例如：Qi標準)技術實現，但本案並不以前述無線技術及/或實體線路之組合為限。
在一些實施例中，充電裝置120可為一種便於攜帶的充電裝置，其可包含輸入端122、變壓器124以及輸出端126。在一些實施例中，輸入端122係用以電性耦接(例如：藉由實體電線)至前述電源PS，以向充電裝置120輸入電源PS所供應的電流(例如：交流電流)。變壓器124用以將電源PS所供應的電流轉換為符合輸出端126所需電壓的直流電流。輸出端126用以電性耦接(例如：藉由實體電線)至負載(例如：與電池單元118的電池連接組118a耦接的可充電電池118b)，以將經由變壓器124轉換的電力輸出至前述負載。應理解，本案的充電裝置120當中所包含的組件以及操作方式並不以本實施例為限。
在一些實施例中，中介裝置130可包含處理單元132以及通訊單元134。在一些實施例中，中介裝置130可為但不限於一種具有網路連接功能的行動電話(Cellphone)、裝在於載具上的車載資訊系統(Telematics Module)或其他適合的通訊裝置。中介裝置130可藉由通訊單元134連接至一網路 NW。在一些實施例中，處理單元132可包含記憶體以及處理器，前述記憶體以及前述處理器電性耦接，使前述處理器可自存取特定指令碼，並執行特定應用程序。在一些實施例中，前述應用程序主要包含：藉由通訊單元134通訊耦接於前述網路NW的應用程序、藉由前述網路NW傳輸載具110以及伺服器140之間訊息的應用程序及/或對載具110及其周邊裝置進行驗證或檢測的應用程序...等等。在一些實施例中，通訊單元134可包含訊號發射器以及訊號接收器。
中介裝置132的通訊單元134與載具110的通訊單元114以無線或有線的方式連接，以與載具110的處理單元132電性耦接。通訊單元134可藉由無線傳輸通訊協定連接至前述網路NW，進而與其他裝置(例如：載具110以及伺服器140)進行雙向的資訊交換/轉送，亦可藉由實體線路、藍芽通訊協定等短距無線傳輸通訊協定直接與其他裝置通訊。然而，應理解，本案的中介裝置130的組件以及操作方式並不以本實施例為限。
在一些實施例中，伺服器140可包含處理單元142、通訊單元144以及儲存單元146。在一些實施例中，伺服器140可為一種具有網路連接功能的運算裝置，其可藉由通訊單元144連接至前述網路NW。在一些實施例中，伺服器140的處理單元142可包含記憶體以及處理器，前述記憶體以及前述處理器電性耦接，使前述處理器可存取特定指令碼並執行特定應用程序。在一些實施例中，前述應用程序主要包含：藉由通訊單元144通訊耦接於前述網路NW的應用程序、藉由前 述網路NW傳輸訊息至中介裝置130及/或載具110之間訊息的應用程序及/或對載具110及其周邊裝置進行管理、資料處理、驗證或檢測的應用程序...等等。
在一些實施例中，伺服器140的通訊單元144與處理單元142電性耦接。通訊單元144係用以藉由無線傳輸通訊協定或實體線路以與其他裝置(例如：載具110以及中介裝置130)進行雙向的資訊交換/轉送。在一些實施例中，儲存單元146可包含至少一記憶體，其主要係用以儲存特定資訊，尤為載具110的使用者身分、租購方案、使用歷程...等的相關資訊及/或電池單元118中的前述可充電電池的使用歷程的相關資訊。然而，本案的伺服器140的組件以及操作方式並不以本實施例為限。
應理解，在前述實施例中，本案所稱的「電性耦接」及/或「通訊耦接」可為實體或非實體之耦接。例如：藉由無線通訊(Wi-Fi)協定耦接、藉由藍芽(Bluetooth)協定耦接、藉由近場通訊技術(NFC)協定耦接、藉由控制器區域網路(CAN bus)協定耦接及/或藉由實體線路耦接...等等，皆可稱作「電性耦接」及/或「通訊耦接」。
應理解，在前述實施例中，記憶體可為包含但不限於快閃(Flash)記憶體、硬碟(Hard Disk Drive,HDD)、固態硬碟(Solid State Drive,SSD)、動態隨機存取記憶體(Dynamic Random Access Memory,DRAM)及/或靜態隨機存取記憶體(Static Random Access Memory,SRAM)當中的一者或其組合。在一些實施例中，作為一種非暫態電腦可讀取 媒體，記憶體可儲存至少一電腦可讀取指令碼，其可供處理器存取，使處理器可執行前述電腦可讀取指令碼界定的特定應用程序，藉以實現載具充電系統100中的載具110、充電裝置120、中介裝置130以及伺服器140的各組件之功能。然而，本案並不以此為限。
應理解，在前述實施例中，處理器可包含但不限於單一處理器或多個微處理器之集成，例如：中央處理器(Central Processing Unit,CPU)及/或特殊應用電路(Application-specific integrated circuit,ASIC)...等等。承前所述，處理器可用以自記憶體存取並執行電腦可讀取指令碼，藉以運行前述應用程序，藉以實現載具充電系統100中的載具110、充電裝置120、中介裝置130以及伺服器140的各組件之功能。然而，本案並不以此為限。
應理解，在現行的換電站營運模式下，可充電電池118b中持續的監測並儲存可充電電池118b的使用資訊、對應於可充電電池118b的使用之載具110的使用資訊以及使用之載具110的使用者之資訊，以管理可充電電池118b的健康狀態，以及確認使用者對於可充電電池118b的使用量。為了使換電站模式以及直接充電模式並行，服務提供者(即，伺服器140之運作者)必須確保所述的使用者不會傷害到可充電電池11b的健康(例如，使用非原廠認證的充電器)。另外，即使是使用者已直接連接充電器(例如充電裝置120)的方式充電，伺服器140仍可成功的向載具110以及可充電電池118b取得上述載具110的使用資訊以及可充電電池118b的使用資訊(例如， 已充電電量或已放電電量等)。因此，載具110的製造商/營運商可引入一種驗證機制，使載具110需自伺服器140取得許可(例如：令牌(token))，才得以允許充電裝置120為載具110的中的可充電電池118b直接充電。在一些實施例中，使用者可向載具110的製造商/營運商購置充電裝置120，並申請或購買對應充電裝置120的租購方案。對應地，載具110的製造商/營運商可於前述使用者的使用者資訊中註記此租購方案，並將其儲存於伺服器140，令伺服器140可根據此註記，提供所述之令牌予載具110，使得載具110可以充電裝置120直接充電。而所述的令牌則亦可被儲存於可充電電池118b或是暫存於中介裝置130中，以讓載具的112可辨認目前可否允許充電裝置120的直接充電。
為了更佳地理解本案，由載具充電系統100當中的載具110、充電裝置120、中介裝置130以及伺服器140一同協作之程序，將於下面段落中詳細解釋。
請參照第2圖，其係為基於本案一些實施例所繪示的載具充電方法的流程圖。在一些實施例中，第2圖所示的載具充電方法可由第1圖之實施例中的載具110(例如，載具110中之處理單元112協同其他組件)所實施。為了更佳地理解本案，請一併參照第1圖之實施例，以理解載具充電系統100當中各組件及單元的操作。
步驟A：判斷充電裝置120是否耦接載具110中的電池連接組118a。
在一些實施例中，當使用者欲對載具110中的可 充電電池118b充電時，可將充電裝置120耦接於載具110的電池連接器118之連接介面(例如，電源輸入孔)，使充電裝置120可藉由載具110的電源輸入孔電性耦接於電池單元118的電池連接組118a。載具110的處理單元112即可藉由此判斷來是否繼續所述的載具充電方法之下述步驟B和C。在一些實施例中，所述的連接介面(即，電源連接孔)包括一測試信號端，而處理單元112即可透過持續偵測測試信號端的變化(例如電位或是電荷之變化)來判斷充電裝置120是否已連接。
步驟B：響應於充電裝置120耦接於電池連接組118a，傳輸許可請求至伺服器140。
在一些實施例中，若處理單元112判斷充電裝置120耦接於電池連接組118a，表示使用者有為可充電電池118b進行充電的意圖。響應於此，處理單元112可進行一些對可充電電池118b的充電前檢查程序及/或充電前預備程序，並經由通訊單元114傳輸許可請求至伺服器140，以確認是否可為電池單元118中的可充電電池118b進行充電。前述充電前檢查程序及/或充電前預備程序的內容將於後面段落中詳述。
步驟C：響應於自伺服器140接收對應許可請求的充電許可，開放充電裝置120向可充電電池118b充電。
在一些實施例中，當處理單元112自伺服器140接收對應許可請求的充電許可(例如：令牌)時，表示伺服器140確認可為可充電電池118b進行充電，處理單元112可開放充電裝置120向可充電電池118b充電。例如，在一些實施例中，處理單元112可控制電池連接組118a中的繼電器導通可充電電 池118b與充電裝置120間的線路。在一些實施例中，處理單元112則透過資訊傳輸通道通知可充電電電池118b中的電池管理系統可開放外部之充電。在充電程序中，處理單元112可持續監測電池單元118中的電池連接組118a以及可充電電池118b，使處理單元112可進行一些充電中檢查/管理程序及/或充電後檢查/管理程序，以於異常發生時中止充電程序，並於充電程序完成後確認(或甚至關閉載具110及電池單元118)。前述充電中檢查/管理程序及/或充電後檢查/管理程序的內容將於後面段落中詳述。
請再參照第3A圖以及第3B圖，其係為基於本案一些實施例所繪示的載具充電方法的流程圖。在一些實施例中，第3A圖以及第3B圖所示的載具充電方法係為第2圖所示的載具充電方法的細部流程圖，其可由第1圖之實施例中的載具110中的處理單元112所實施。為了更佳地理解本案，請一併參照第1圖以及第2圖之實施例，以理解載具充電系統100當中各組件及單元的操作。
請一併參閱第2圖以及第3A圖。第2圖所示的步驟A可包含第3A圖中的步驟S1~S2。
步驟S1：載具110進入啟動狀態。
在一些實施例中，載具110的使用者可藉由載具110的啟動裝置及/或啟動開關啟動載具110，使載具110進入啟動狀態。在一些實施例中，載具110的啟動裝置可為實體鑰匙或射頻感應卡...等。使用者可將實體鑰匙插入載具110的鑰匙孔、使實體鑰匙發射信號或放置射頻感應卡鄰近於載具 110的感應區，以將載具110切換為啟動狀態。當載具110處於啟動狀態時，電池單元118可持續提供電能至處理單元112、通訊單元114以及人機介面116，使前述組件得以運作及/或被操作。在一些實施例中，載具110的啟動狀態可為一種待機狀態或一操作中狀態。
為了避免載具110在移動狀態下而仍有被充電之行為而產生危險，在步驟S2中，處理器判斷電池連接組118a是否耦接於充電裝置120外，更判斷載具110的速度是否小於速度閾值。若判斷電池連接組118a耦接於充電裝置120且載具110的速度小於前述速度閾值，進入步驟S3；若判斷電池連接組118a未耦接於充電裝置120及/或載具110的速度超過/等於前述速度閾值，返回步驟S1，不使載具110進入充電預備狀態。承前所述，當載具110的使用者欲為載具110充電時，使用者可將充電裝置120的輸入端122耦接至市電或家用電源插座(即，電源PS)，並將充電裝置120的輸出端126耦接至載具110的電源輸入孔，載具110的電源輸入孔可電性耦接至電池單元118當中的電池連接組118a。在一些實施例中，當充電裝置120上電(即，輸入端與電源PS連接)時，載具110的處理器112才可透過所述的測試信號端感測到變化，進而判斷充電裝置120的連接。
在一些實施例中，當載具110處於啟動狀態時，處理單元112可判斷載具110的電源輸入孔是否被插入，使載具110的電池單元118耦接於充電裝置120的輸出端126。在一些實施例中，當載具110處於啟動狀態時，處理單元112可一 併判斷載具110的一驅動裝置(例如：輪胎)的運轉速度是否小於速度閾值，例如：速度閾值可為5公里/每小時。應注意的是，其係一種基於安全考量及法規限制的判斷機制。因為，載具110應當不處於騎乘狀態(理想速度為：0公里/每小時，即靜止)時，方可為載具110進行充電。然而，出於使用者的短距離移車需求，前述速度閾值可由載具110的製造者或使用者設定，並不以此為限。
在一些實施例中，當處理單元112判斷載具110耦接於充電裝置120且其速度小於前述速度閾值時，處理單元112可執行步驟S3，以續行充電程序。若兩條件中有任一者未被滿足，則返回步驟S1，處理單元112處於啟動(待機)狀態。
請一併參閱第2圖以及第3A~3B圖。第2圖所示的步驟B可包含第3A~3B圖中的步驟S3~S7。
步驟S3：載具110是否進入鎖定(Locked)狀態。若載具110進入鎖定狀態，進入步驟S4；若載具110處於未鎖定(Unlocked)狀態，等待載具110切換至鎖定狀態。類似於步驟S2，此步驟可避免載具110在移動狀態下被充電而產生危險。
在一些實施例中，當載具110處於啟動狀態時，處理單元112可判斷載具110是否處於鎖定狀態。前述的鎖定狀態所指的是，載具110是否一種不可騎乘的狀態，例如：載具110的使用者無法對載具110進行任何電性相關之操作，或是使用者已轉動載具110的方向軸(即，龍頭)至特定鎖定角度及/或按壓特定按鈕，以切換載具110至鎖定狀態。應注意的 是，其亦為一種基於安全考量及法規限制的判斷機制。因為，載具110應當不處於騎乘狀態時，方可為載具110進行充電。當使用者有短距離的移車需求時，使用者可先切換載具110至未鎖定狀態，進行移車後，復切換載具110至鎖定狀態，以便進行充電。
在一些實施例中，當步驟S2以及步驟S3皆被滿足，處理單元112可執行步驟S4，以續行充電程序。若步驟S2~S3有任一者未被滿足，處理單元112可反覆執行步驟S2~S3，直至步驟S2~S3皆被滿足，否則處理單元112處於啟動(待機)狀態。
步驟S4：判斷載具110是否可進入充電預備狀態(Pre-charging Mode)。若判斷載具110可進入充電預備狀態，進入步驟S5；若載具110不可進入充電預備狀態，返回步驟S3。此步驟係為一種充電前檢查程序，用以判斷載具110及電池單元118是否在合法且安全的狀態下實施充電程序。
在一些實施例中，當載具110處於鎖定狀態且耦接於充電裝置120，其速度亦小於前述速度閾值，表示載具110處於可充電的理想狀態，此時，處理單元112判斷載具110是否可進入充電預備狀態。處理單元112判斷載具110是否進入充電預備狀態可包含下列判斷程序：(1)判斷電池單元118是否仍耦接於充電裝置120；(2)判斷可充電電池118b是否匹配於合法充電狀態；(3)判斷載具110的安全開關是否啟動；以及(4)判斷電池單元118是否處於無錯誤狀態。判斷程序(1)~(4)的內容各自詳述如下。
判斷程序(1)：處理單元112可判斷電池單元118是否仍耦接於充電裝置120。在一些實施例中，由於在步驟S1~S4的過程，充電裝置120可能被錯誤地移除，故處理單元112可再次判斷電池單元118是否仍耦接於充電裝置120。
判斷程序(2)：處理單元112可判斷可充電電池118b是否匹配於合法(Legitimate)充電狀態。應理解，前述的「合法」充電狀態所指涉的是電池單元118中的可充電電池118b是否匹配於特定規範或租購方案，以確保可充電電池118b的充電可符合載具110的製造者及/或販售者的商業模式。例如，充電電池118b與載具110連接時，充電電池118b與載具110的處理單元112將進行雙向的安全性驗證(例如透過充電電池118b與處理單元112間資訊傳輸通道)，來確認可充電電池118b是否為可合法使用的電池。
另外，承前所述，可充電電池118b中可設置有電池管理系統，其記憶體可記錄載具110的使用者身分、租購方案、使用歷程等相關資訊，處理單元112即可透過存取所述記憶體之內容來判斷使用者的租購方案是否匹配使用充電裝置120對裝載於載具110中的可充電電池118b充電。例如：載具110的租購方案是否可由充電裝置120對可充電電池118b的合法性(即，可充電電池118b的合法充電狀態)，可藉由在電池管理系統的記憶體中加入特徵位元(Feature Bit)作為紀錄，例如，將一特定數值寫入所述特徵位元的記憶位址。所述的租購方案可為載具的110的租購方案，亦可為對可充電電池118b的租購方案，而前述特徵位元可表示透過充電裝置120對前述可 充電電池118b的充電的一合法性(即，可充電電池118b的合法充電狀態)，但本案並不以此為限。在一些實施例中，處理單元112可存取前述電池管理系統的記憶體，以檢查特徵位元的數值，藉以判斷電池單元118(即，可充電電池118b)是否匹配於合法充電狀態。在一些實施例中，由於使用者與系統營運商(例如換電站的營運商)之間的租購方案之限制，使用者在使用載具110時僅能透過在換電站交換電池，而無法自行透過充電裝置120而對可充電電池118b充電，在這樣的狀況下，可充電電池118b即無法匹配於合法充電狀態。或是在一些實施例中，當使用者資訊或租購方案中包括了充電裝置120的購買紀錄時，特徵位元將會被更新，使得可充電電池118b即匹配於合法充電狀態。在一些實施例中，處理單元112透過中介裝置130自伺服器140取得上述關於使用者身份及其租購方案的資訊。在一些實施例中，若處理單元112無法存取前述電池管理系統的記憶體或存取時發生錯誤，可能表示可充電電池118b不符合特定規範(例如：並非原廠電池或經改裝)。應理解，此判斷程序可避免載具110在可充電電池118b被違法(不合規範或租購方案)充電，從而損壞載具/電池或造成危險或是原廠的利潤損失。
判斷程序(3)：處理單元112可判斷載具110的安全開關是否啟動。在一些實施例中，前述安全開關的啟動係指載具110的坐墊鎖件、壓力結構或栓鎖結構等之上鎖狀態。例如：當載具110的坐墊鎖件扣合時，處理單元112可判斷載具110的安全開關已啟動。或者，當載具110的坐墊壓迫壓力 結構時，處理單元112可判斷載具110的安全開關已啟動。又或者，當電池單元118上經配置以與可充電電池118b連接的栓鎖結構緊閉時，處理單元112可判斷載具110的安全開關已啟動。然而，載具110的安全開關並不以此為限。應理解，此亦為一種基於安全考量及法規限制的判斷機制。在一些實施例中，電池單元118當中的前述可充電電池118b可設置於載具110的車廂內部，所述的安全開關即為載具110的坐墊相關結構。處理單元112可透過判斷載具110的坐墊是否已關閉來判斷安全開關是否已啟動。坐墊關閉可大致上確保使用者與電池單元118無接觸，降低使用者意外觸電的可能性。
判斷程序(4)：處理單元112可判斷電池單元118是否處於無錯誤狀態。在一些實施例中，處理單元112可判斷前述可充電電池118b是否正確地設置於電池單元118當中，並判斷前述可充電電池118b與電池連接組118a的電路是否正確地耦接。進一步地，處理單元112可判斷前述可充電電池118b是否處於無錯誤狀態。承前所述，可充電電池118b的電池管理系統具有記憶體可記錄載具110的電池狀態等相關資訊。處理單元112可存取前述電池管理系統的記憶體，以檢查可充電電池118b的電池狀態，藉以判斷電池單元118是否處於無錯誤狀態。在一些實施例中，可充電電池118b處於錯誤狀態、異常或是有無法排解問題的狀態時，可充電電池118b的電池管理系統亦將主動發送錯誤/警告訊息至處理單元112。應理解，在一些實施例中，前述的錯誤狀態係指可能影響充電的較為嚴重的錯誤。此判斷程序可避免載具110在可充電電池118b具 嚴重錯誤時仍進行充電，從而損壞載具/電池。
在一些實施例中，當處理單元112對前述判斷程序(1)~(4)的判斷結果皆為是時，處理單元112判斷載具110可進入充電預備狀態，處理單元112可執行步驟S5。
步驟S5：載具110進入充電預備狀態。步驟S5完成後，進入步驟S6。此步驟係為一種充電前預備程序，用以提示使用者相關資訊，並開放電池單元118以供充電。
在一些實施例中，當處理單元112經步驟S4判斷載具110可進入充電預備狀態時，處理單元112執行步驟S5，控制電池單元118進入充電預備狀態。充電預備狀態可包含下列處理程序：(1)切換可充電電池118b至啟動狀態；(2)開啟人機介面116；(3)計算可充電電池118b的電量；以及(4)儲存載具110的里程數至可充電電池118b。處理程序(1)~(4)的內容各自詳述如下。
處理程序(1)：處理單元112可切換可充電電池118b至啟動狀態。在一些實施例中，處理單元112可藉由資訊傳輸通道切換可充電電池118b的充電開關為「開啟」狀態(或透過資訊傳輸通道傳送信號至可充電電池118b的電池管理系統使電池管理系統開啟所述充電開關)，使耦接於電池連接組118a的可充電電池118b處於可接收電流的狀態。
處理程序(2)：處理單元112可開啟人機介面116。承前所述，在一些實施例中，人機介面116可包含顯示器(例如：機車儀錶板)及/或揚聲器。人機介面116可藉由前述顯示器顯示特定畫面(例如，顯示特定圖標或是致能特定指示 燈)及/或前述藉由揚聲器播放特定提示音，以提示載具110的使用者或維修人員。藉此，載具110的使用者或維修人員可知曉載具110進入充電預備狀態。
處理程序(3)：處理單元112可計算可充電電池118b的電量。在一些實施例中，處理單元112可藉由可充電電池118b的電池管理系統取得可充電電池118b的電池狀態以及目前電量(例如，透過與電池管理系統的訊息交換或自可充電電池118b中的記憶體取得)。藉此，處理單元112可獲取電池單元118當中所有可充電電池118b的目前電量，進而計算各可充電電池118b已消耗的電量以及剩餘可用的電量。
處理程序(4)：處理單元112可儲存載具110的里程數至可充電電池118b。在一些實施例中，處理單元112可藉由電池連接組118a存取可充電電池118b的電池管理系統，以將載具110的目前里程數(Mileage)儲存於電池管理系統的記憶體。藉此，即便將可充電電池118b被移出電池單元118，可充電電池118b的電池管理系統中仍儲存有載具110的里程數。若使用者將可充電電池118b歸還至換電站時，伺服器140可自換電站獲取載具110的里程數。在一些實施例中，處理單元112將載具110的目前里程數透過中介裝置130傳送至伺服器140。
在一些實施例中，處理單元112可完成前述步驟S5中的處理程序(1)~(4)，使載具110進入充電預備狀態，隨後處理單元112可執行步驟S6。應理解，前述步驟S1~S6係關於載具110所執行的充電前檢測，其主要由載具110的處理單元 112與其他組件協作完成，大致為在載具110的裝置內所執行的步驟。後述步驟則涉及載具充電系統100當中的中介裝置130以及伺服器140，可理解為跨裝置執行的步驟。然而，本案並不以此為限。例如，在一些實施例中，在步驟S4的判斷程序(2)時，處理單元112可藉由中介裝置130通訊耦接至伺服器140，以傳輸一電池驗證請求至伺服器140。藉此，處理單元142可自伺服器140的儲存單元146中存取載具110的租購方案，並傳輸包含前述租購方案的一驗證結果至載具110的處理單元112。處理單元112可根據前述驗證結果判斷電池單元118是否可合法充電。在此實施例中，前述步驟S1~S6亦可為跨裝置執行的步驟。
請參閱第2B圖。步驟S6：判斷載具110的驗證後里程數是否小於里程閾值。若判斷載具110的驗證後里程數大於/等於里程閾值，進入步驟S7；若判斷載具110的驗證後里程數小於里程閾值，進入步驟S8。此步驟係為一種充電前檢查程序，可方便使用者短距離移動載具110，而不需受重複驗證所擾。
在一些實施例中，當載具110進入充電預備狀態時，處理單元112可判斷載具110的驗證後里程數是否小於里程閾值，例如：2公里，但不以此為限。應理解，前述「驗證後里程數」所指涉的是，載具110每次向伺服器140(或中介裝置130)驗證之後，處理單元112可記錄載具110所移動的里程數，前述里程數即為驗證後里程數。在一些實施例中，前述驗證後里程數可儲存於處理單元112的記憶體中。
在一些實施例中，若處理單元112判斷載具110的驗證後里程數大於/等於里程閾值，表示載具110經前次向伺服器140(或中介裝置130)驗證之後，其移動距離已超過容許值，需再次進行驗證。此時，處理單元112可執行步驟S7。
在一些實施例中，若處理單元112判斷載具110的驗證後里程數小於里程閾值，表示載具110經前次向伺服器140(或中介裝置130)驗證之後，其移動距離未超過容許值。處理單元112可執行步驟S9，不須再進行驗證程序。藉由前述機制，當載具110經驗證後，在一定里程數內，載具110可容許使用者不須再驗證即可再次充電。此機制令使用者可短距離地移動載具110(例如：移動至另一插座)，而不須再次驗證，可提供較佳的使用者體驗。
應注意的是，步驟S6中的「驗證後里程數」之判斷僅係一種示例，而非用以限制本案。在一些實施例中，載具110可藉由其他可行機制(例如：時間等)來提供較佳的使用者體驗。例如，當載具110經驗證後，在一定時間(例如：30分鐘、1小時)內，載具110可容許使用者不須再驗證即可再次充電。
步驟S7：載具110耦接於中介裝置130及/或伺服器140以進行充電驗證。此步驟係為一種充電前檢查程序，使載具110在充電前須先行向伺服器140驗證，方可進行後續的充電程序。
以下，為了方便說明，應理解，載具110與中介裝置130之間的通訊耦接，係藉由載具110的通訊單元114以及中介裝置130的通訊單元134而實現，令處理單元112以及處理 單元132可進行雙向資訊交換。同理地，中介裝置130與伺服器140之間的通訊耦接，係藉由中介裝置130的通訊單元134以及伺服器140的通訊單元144而實現，令處理單元132以及處理單元142可進行雙向資訊交換。此後，將直接敘述處理單元之間的資訊交換，不再贅述前述通訊單元之間的資訊傳輸程序。
在一些實施例中，當處理單元112判斷載具110的驗證後里程數大於/等於里程閾值時，處理單元112可藉由中介裝置130耦接至伺服器140，以進行充電驗證程序。所述於步驟S7所述之充電認證即對應於圖2中步驟B和步驟C之動作所提到傳送許可請求至接收響應於許可請求的充電許可之間的動作。詳細而言，處理單元112可傳輸一許可請求至中介裝置130的處理單元132，處理單元132可接收前述許可請求。
在一些實施例中，接收前述許可請求後，中介裝置130的處理單元132可傳輸一使用者資訊請求至處理單元112。在一些實施例中，根據前述使用者資訊請求，處理單元112可傳輸載具110的使用者身分至處理單元132，以利處理單元132判斷是否需對載具110進行驗證。
在一些實施例中，中介裝置130與伺服器140藉由網路通訊耦接，處理單元112可傳輸前述使用者資訊至伺服器140的處理單元142。處理單元142可存取儲存單元146，以獲取關於載具110的使用者身分、租購方案、使用歷程...等的相關資訊。根據載具110的租購方案，伺服器140的處理單元142可判斷是否須對載具110進行驗證。
在一些實施例中，若伺服器140的處理單元142判斷須對載具110進行驗證，處理單元142可傳輸一使用歷程請求至處理單元132。處理單元132可轉送前述使用歷程請求至處理單元112。處理單元112可存取電池單元118的可充電電池118b的電池管理系統，以獲取載具110的使用歷程，並將載具110的使用歷程藉由中介裝置130轉送至伺服器140的處理單元142。
在一些實施例中，根據載具110的使用歷程以及租購方案，伺服器140的處理單元142可判斷載具110的租購方案是否可容許使用者為載具110充電。若處理單元142判斷載具110的租購方案可容許使用者為載具110充電，處理單元142可傳輸一里程及電量請求至處理單元132。處理單元132可轉送前述里程及電量請求至載具110的處理單元112。應理解，在現行的換電站營運模式下，載具110的製造商/營運商可根據載具110的里程數及/或可充電電池118b消耗的電量來判斷載具110的使用是否符合使用者的租購方案，或進行額外計費。若使用者藉由換電站抽換可充電電池118b，伺服器140可藉由換電站與可充電電池118b當中的電池管理系統的資訊交換，以獲得載具110的里程數及/或可充電電池118b消耗的電量。然而，藉由本案的機制，當使用者以充電裝置120直接為可充電電池118b充電時，伺服器140可藉由中介裝置130獲取並記錄載具110的里程數及/或可充電電池118b消耗的電量，方便進行後續判斷及計費。
在一些實施例中，當處理單元132接收前述里程 及電量請求，處理單元132可產生兩組隨機數字。處理單元132可根據前述兩組隨機數字中的一組加密載具110的里程數以及加密可充電電池118b的電量。前述兩組隨機數字中的另一組可用以供伺服器140的處理單元142驗證。處理單元132可將前述兩組隨機數字、加密的里程數以及加密的電量經由中介裝置130轉送至伺服器140的處理單元142。
在一些實施例中，處理單元142接收前述兩組隨機數字、加密的里程數以及加密的電量後，處理單元142可根據前述兩組隨機數字中的一組以及預先儲存的金鑰(Key)對加密的里程數以及加密的電量執行解密程序，以獲取未加密的載具110的里程數以及電量。在一些實施例中，處理單元142可於儲存單元146中儲存載具110的里程數以及電量。在一些實施例中，當處理單元142獲取載具110的里程數以及電量，處理單元142可根據前述兩組隨機數字中的另一組產生一令牌(或稱代幣，Token)，並經中介裝置130傳輸包含前述令牌的一充電許可至載具110的處理單元112。應理解，前述令牌可理解為一種通行證，用以核准載具110的處理單元112為可充電電池118b進行充電。在一些實施例中，中介裝置130僅轉送來自載具110的訊息/資訊，並不主動的參與上述之認證過程。例如，由載具110的處理單元112傳送的許可請求中已包括使用者資訊請求、里程、電量請求中一或多者在驗證過程中所需具備的請求以及資訊。
應注意的是，在一些實施例中，前述令牌係為一次性令牌，僅供載具110一次性使用。在一些實施例中，前述 令牌係為多次性令牌。例如：中介裝置130可在特定期間內儲存前述令牌，在前述期間內，載具110的處理單元112可直接向中介裝置130取得前述令牌以進行驗證，而不須再次向伺服器140的處理單元142進行驗證。例如：中介裝置130可儲存前述令牌，前述令牌具有固定的使用次數，載具110的處理單元112可重複向中介裝置130取得前述令牌以進行驗證，當使用次數已屆時，前述令牌失效，載具110的處理單元112須再次向伺服器140的處理單元142進行驗證。
請一併參閱第2圖以及第3A圖。第2圖所示的步驟C可包含第3B圖中的步驟S701、S702、S8~S11。
步驟S701：判斷載具110是否通過充電驗證。若判斷載具110通過充電驗證，進入步驟S702；若判斷載具110未通過充電驗證，充電程序結束。此步驟係為一種充電前檢查程序，若載具110及/或充電裝置120不符合原廠規範或使用者的租購方案，伺服器140可不允許充電裝置120直接為可充電電池118b充電。
在一些實施例中，若載具110的處理單元112成功接收前述充電許可，並取得前述令牌，表示載具110通過伺服器140的充電驗證。此時，處理單元112可執行步驟S702。
反之，在一些實施例中，若載具110的處理單元112未接收前述充電許可，(或在一些實施例中，載具110的處理單元接收到了關於不允許充電許可的訊息)，表示載具110未通過伺服器140的充電驗證，此時充電程序結束，載具110的處理單元112可返回步驟S3，並不再執行步驟S4。
步驟S702：歸零載具110的驗證後里程數。步驟S702完成後，進入步驟S8。應理解，前述「驗證後里程數」的機制係為了方便載具110短距離移動而不需重複驗證。因此，此步驟係為一種充電前檢查程序，當載具110通過伺服器140的充電驗證後，此步驟可重設前述驗證後里程數。
在一些實施例中，若載具110通過充電驗證，處理單元112可存取其記憶體，以將載具110的驗證後里程數設定為零，即清除當前的驗證後里程數的數值。當載具110的處理單元112完成步驟S702後，處理單元112可執行步驟S8。
步驟S8：載具110進入充電狀態。
在一些實施例中，當載具110的處理單元112完成步驟S702後，處理單元112可控制電池單元118，以開啟電池連接組118a當中的繼電器(Relay)。在一些實施例中，若處理單元112在步驟S6時判斷載具110的驗證後里程數小於里程閾值，不須再次驗證，處理單元112可直接開啟電池連接組118a當中的繼電器。當繼電器開啟後，電池連接組118a、可充電電池118b以及充電裝置120即形成一通路。此時，電力可由電源PS傳輸至充電裝置120，再由充電裝置120輸出(例如，自電源PS轉換後輸出)至電池連接組118a，以為耦接於電池連接組118a的可充電電池118b進行電量補充。當處理單元112完成步驟S8後，處理單元112可執行步驟S9。
步驟S9：監測載具110的充電狀態。進入步驟S9後，嘗試步驟S10。此步驟係為一種充電中檢查程序，可避免電池單元118在充電過程中發生異常而損壞載具110、可充電 電池118b及/或充電裝置120。
在一些實施例中，處理單元112可持續監測載具110的電池單元118的充電狀態，以判斷是否繼續充電。在一些實施例中，電池單元118的充電狀態可能發生數種異常，例如：充電裝置120與電池連接組118a正確耦接而可充電電池118b卻無接收電流、可充電電池118b回報錯誤、電池連接組118a發生故障、充電裝置120與電池連接組118a的耦接中斷、可充電電池118b的溫度過高、載具110的安全開關(例如：坐墊鎖件)切換至未啟動、載具110的速度大於/等於速度閾值...等。根據不同的異常種類，處理單元112可判斷是否繼續充電。
例如，在一些實施例中，若電池單元118當中的可充電電池118b回報錯誤，但前述錯誤並不影響充電程序時，處理單元112可判斷繼續充電。又例如，在一些實施例中，若載具110的安全開關切換至未啟動(例如：使用者開啟坐墊)，此時可能危害使用者安全，處理單元112可關閉電池連接組118a當中的繼電器，以暫停/停止充電程序。再例如，在一些實施例中，若電源PS異常停止供電，電流停止流入可充電電池118b，處理單元112可停止充電程序並返回步驟S3，待電源PS恢復後，處理單元112可再次進行後續步驟。然而，應理解，本案電池單元118的異常狀態以及對應的處理方式並不以前述實施例為限。
步驟S10：判斷可充電電池118b的電量是否大於/等於電量閾值。若判斷可充電電池118b的電量大於/等於電量閾值，進入步驟S11；若判斷可充電電池118b的電量小於電量 閾值，返回步驟S9。此步驟係為一種充電中檢查程序，可持續判斷電池單元118中的可充電電池118b是否已被充電至一預期水準，以確認充電程序是否成功。
在一些實施例中，處理單元112可持續監測電池單元118的充電狀態，以判斷電池單元118當中的可充電電池118b的電量是否大於/等於電量閾值(例如：80%、90%，但不以此為限)。在一些實施例中，若處理單元112判斷可充電電池118b的電量大於/等於電量閾值，表示充電裝置120對可充電電池118b的充電程序已達預期水準(例如大於上述的電量閾值)，處理單元112執行步驟S11。在一些實施例中，若處理單元112判斷載具110的電量小於電量閾值，表示充電裝置120對可充電電池118b的充電程序仍未達預期水準，處理單元112繼續執行步驟S9，以持續為電池單元118當中的可充電電池118b充電。
步驟S11：載具110進入充電完成狀態。步驟S11完成後，充電程序結束。此步驟係為一種充電後檢查程序，用以將載具110及電池單元118在充電程序完成後正確關閉，以避免不必要的能耗。
在一些實施例中，在一些實施例中，若處理單元112判斷載具110的電量大於/等於電量閾值，處理單元112可控制載具110進入充電完成狀態。所述步驟S11中，處理單元112控制載具110進入充電完成狀態可包含下列處理程序：(1)切換電池單元118至不可充電狀態；(2)關閉人機介面116；以及(3)重設電池單元118當中的可充電電池118b。處理程序 (1)~(3)的內容各自詳述如下。
處理程序(1)：處理單元112可切換電池單元118至不可充電狀態。在一些實施例中，處理單元112可關閉電池連接組118a當中的繼電器，及/或切換可充電電池118b充電開關為「關閉」狀態，使電池單元118當中的可充電電池118b處於不可接收電流的狀態。
處理程序(2)：處理單元112可關閉人機介面116。承前所述，在一些實施例中，人機介面116可包含顯示器(例如：機車儀錶板)及/或揚聲器。人機介面116可關閉前述顯示器及/或前述藉由揚聲器播放特定提示音，以提示載具110的使用者或維修人員。藉此，載具110的使用者或維修人員可知曉載具110進入充電完成狀態。
處理程序(3)：處理單元112可重設電池單元118當中的可充電電池118b。承前所述，在一些實施例中，電池單元118當中的可充電電池118b中可設置有電池管理系統，其記憶體可記錄載具110的使用歷程以及電池狀態等等相關資訊。處理單元112可藉由資訊傳輸通道重設記憶體中的使用歷程以及電池狀態，以更新可充電電池118b中的電池管理系統所記錄的資訊。
在一些實施例中，當處理單元112完成處理程序(1)~(3)或其中之部分時，處理單元112可結束充電程序。
應理解，在前述實施例中，步驟S1~S11係藉由載具充電系統100當中的載具110、充電裝置120、中介裝置130以及伺服器140協同操作，然而本案並不以此為限。在一些實 施例中，載具110可直接地(例如：經由無線存取點或實體線路)通訊耦接於伺服器140以執行第2圖中的步驟A~C以及第3A~3B圖中的步驟S1~S11，而不需藉由中介裝置130進行資訊轉送。
在一些實施例中，載具充電系統100中的充電裝置120可具有其他設置方式，使載具充電系統100具有更多功能。請參閱第4圖，其係為基於本案一些實施例所繪示的載具充電系統的示意圖。如第4圖所示，大致上，類似於第1圖的實施例，載具充電系統100仍包含載具110、充電裝置120、中介裝置130以及伺服器140。差異在於，充電裝置120更包含處理單元127以及通訊單元128，處理單元127電性耦接於通訊單元128。在一些實施例中，處理單元127可藉由系統單晶片(System on Chip,SoC)實施，其包含處理器及記憶體，可用以控制變壓器124以及輸出端126進行可調整的電流/電壓輸出。通訊單元128可藉由藉由控制器區域網路(CAN bus)協定耦接於載具110的處理單元112，使處理單元127以及處理單元112可進行雙向的資訊交換。
在對應於第4圖的一些實施例中，充電裝置120與載具110之間亦具有資訊交換能力。例如第4圖所示之充電裝置120包括了通訊單元128而與載具114的通訊單元114耦接。在一些實施例中，相似於電池連接組118a與可充電電池118b之間的耦接關係，充電裝置120的輸出端126與電池單元118的之間亦藉由電傳輸通道與資訊傳輸通道連接。充電裝置120可透過所述與載具110之間的資訊交換能力而與處理單元 112通訊，或直接與可充電電池118b交換資訊。
在前述電池單元118的充電過程中，載具110的處理單元112可藉由通訊單元128傳輸充電資訊(例如，與控制充電裝置的輸出相關之資訊)至處理單元127，使處理單元127可動態地控制/停止變壓器124以及輸出端126的電流輸出。例如，在一些實施例中，當處理單元112執行步驟S9時，處理單元112可藉由電池連接組118a偵測可充電電池118b的溫度，並將可充電電池118b的溫度包含於充電資訊中並傳輸至處理單元127。處理單元127可根據可充電電池118b的溫度動態地調整電流輸出。在另一些實施例中，處理單元112或是可充電電池118b的電池管理系統亦可根據可充電電池118b的溫度以及電量產生充電資訊以指示充電裝置120的處理單元127所該輸出的電流/電壓大小(例如，於充電資訊中包括指定充電裝置120輸出之電流值/電壓值)。藉此，充電裝置120可以適當的電壓/電流為可充電電池118b進行快速充電和/或安全充電。例如，在一些實施例中，變壓器124當中可包含複數個相同/不同的變壓單元以及整流單元，處理單元127可選擇性地根據充電資訊切換前述變壓/整流單元的輸出(例如串聯變壓器以輸出雙倍的輸出電壓，或並聯變壓器取得雙倍的輸出電流)。藉此，處理單元112可根據電池連接組118a與可充電電池118b的不同配置方式(例如：可充電電池118b與電池連接組118a為串/並聯配置)控制變壓器124中的前述變壓/整流單元。藉此，充電裝置120可為可充電電池118b執行配適的充電方案。
反向地，藉由處理單元127以及通訊單元128，載 具110亦可具有更多功能。例如，在對應於第4圖的一些實施例中，當處理單元112執行步驟S4的判斷程序(1)時，處理單元112可自處理單元127存取充電裝置120的身分資訊(例如：製造序號等)，處理單元112可藉由中介裝置130耦接至伺服器140並存取儲存單元146，從而查詢充電裝置120是否匹配於載具110，若充電裝置120不匹配於載具110，處理單元112可在執行步驟S5的處理程序(1)時，不切換可充電電池118b至啟動狀態。藉此，處理單元112可以根據充電裝置120的身分(或是載具110的租購方案)判斷是否為可充電電池118b充電。此方案亦可避免使用者以非法/不合規定的充電裝置為可充電電池118b充電。
相較於第1圖之實施例，在第4圖的實施例中，充電裝置120並非一種被動向可充電電池118b供電的裝置，而是一種可與載具110的處理單元112協同運作的裝置。藉由此設置，充電裝置120可判斷是否向可充電電池118b充電，並可動態地控制向可充電電池118b輸出的電流/電壓。
在前述實施例中，本案的載具充電系統100(如第1圖以及第3圖所示)具有多個模組或單元。領域中人應當理解，在一些實施例中，前述模組或單元可藉由特定電路(包含在一或多個處理器以及編碼指令下操作的專用電路或通用電路)而實現。一般而言，前述電路可包含電晶體或其他電路元件，以前述實施例中的方式配置，使前述電路可根據本案前述的功能以及操作運行。進一步地，前述電路當中的功能方塊或模組間的協作程序可由特定編譯器(Compiler)所實現，例如， 暫存器傳輸語言(Register Transfer Language,RTL)編譯器等。然而，本案並不以此為限。
根據前述實施例，本案至少可具有下列優點：(1)由伺服器140儲存用於驗證載具110(及/或充電裝置120和可充電電池118b)的資訊，提升資訊安全性；(2)用於驗證載具110(及/或充電裝置120和可充電電池118b)的資訊可因應使用者的租購方案而定，可配合適當的商業模式；(3)載具110的製造商/營運商可選擇性地於充電程序中配置各種子程序(例如：充電前檢查程序、充電前預備程序、充電中檢查程序等)，可確保充電程序的安全性；(4)載具110可藉由中介裝置130及/或伺服器140以取得用以驗證的令牌，可提升使用的便利性與安全性。
由前述實施方式可知，本案實施例藉由提供一種載具充電系統以及方法，可為載具以及充電裝置提供安全性較高的充電驗證，並可於特定狀況下中斷/繼續充電程序。本案亦考慮了使用者的操作方便性(例如：以驗證後里程數判斷是否需再驗證...等)，可提供較佳的使用者體驗。
雖然本案以實施例揭露如上，然其並非用以限定本案，任何熟習此技藝者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (27)

  1. 一種載具，包含：一電池連接組，配置以耦接至少一可充電電池；一處理器，耦接於該電池連接組，其中該處理器經配置以：判斷一充電裝置是否耦接該電池連接組；響應於該充電裝置耦接於該電池連接組，傳輸一許可請求至一伺服器；以及響應於自該伺服器接收對應該許可請求的一充電許可，開放該充電裝置向該至少一可充電電池充電。
  2. 如請求項1所述之載具，更包含：一通訊單元，耦接該處理器，其中，該許可請求係該處理器藉由耦接該通訊單元的一中介裝置轉送至該伺服器，且該充電許可係藉由該中介裝置轉送至該處理器。
  3. 如請求項1所述之載具，其中該處理器更經配置以：判斷該載具的一速度是否小於一速度閾值；判斷該載具是否進入一鎖定狀態；以及若該載具的該速度小於該速度閾值、該載具進入該鎖定狀態且該充電裝置耦接於該電池連接組，控制該至少一可充電電池進入一充電預備狀態並且傳輸該許可請求至該伺服 器。
  4. 如請求項1所述之載具，其中該處理器更經配置以：判斷該至少一可充電電池是否匹配一合法充電狀態；以及若該至少一可充電電池匹配該合法充電狀態且該充電裝置耦接於該電池連接組，控制該至少一可充電電池進入一充電預備狀態並且傳輸該許可請求至該伺服器。
  5. 如請求項4所述之載具，其中該合法充電狀態係指該至少一可充電電池是否符合一規範或一租購方案的一狀態中之至少一者。
  6. 如請求項4所述之載具，其中該處理器判斷該至少一可充電電池是否匹配該合法充電狀態更包含：讀取該至少一可充電電池的一記憶體中的一特徵位元；以及根據該特徵位元判斷該至少一可充電電池是否匹配該合法充電狀態。
  7. 如請求項1所述之載具，其中該處理器更經配置以：判斷該載具的一安全開關是否啟動；以及 若該安全開關啟動且該充電裝置耦接於該電池連接組，控制該至少一可充電電池進入一充電預備狀態並且傳輸該許可請求至該伺服器。
  8. 如請求項7所述之載具，其中該安全開關係為一坐墊鎖件、一壓力結構或一栓鎖結構中的至少一者。
  9. 如請求項1所述之載具，其中該處理器更經配置以：計算該載具的一驗證後里程數；響應於該驗證後里程數小於一里程閾值，開放該充電裝置向該至少一可充電電池充電；以及響應於自該伺服器接收該充電許可，歸零該驗證後里程數。
  10. 如請求項1所述之載具，其中該處理器更經配置以：響應於該電池連接組或該至少一可充電電池的一異常，暫停/停止該充電裝置向該至少一可充電電池充電。
  11. 如請求項1所述之載具，其中該處理器更經配置以：傳輸該至少一可充電電池的一充電資訊至該充電裝置，致使該充電裝置根據該充電資訊動態地控制該充電裝置輸出 至該至少一可充電電池的一電壓或一電流中的至少一者。
  12. 一種載具充電系統，包含：一伺服器；一充電裝置；至少一可充電電池；以及一載具，耦接於該伺服器，該載具包含：一電池連接組，配置以耦接該至少一可充電電池；一處理器，耦接於該電池連接組，其中該處理器經配置以：判斷該充電裝置是否耦接該電池連接組；響應於該充電裝置耦接於該電池連接組，傳輸一許可請求至該伺服器；以及響應於自該伺服器接收對應該許可請求的一充電許可，開放該充電裝置向該至少一可充電電池充電。
  13. 如請求項12所述之載具充電系統，其中該載具更包含：一通訊單元，耦接該處理器，其中，該許可請求係藉由耦接該通訊單元的一中介裝置轉送至該伺服器，且該充電許可係藉由該中介裝置轉送至該處理器。
  14. 如請求項12所述之載具充電系統，其中該載具的該處理器更經配置以： 判斷該載具的一速度是否小於一速度閾值；判斷該載具是否進入一鎖定狀態；以及若該載具的該速度小於該速度閾值、該載具進入該鎖定狀態且該充電裝置耦接於該電池連接組，控制該至少一可充電電池進入一充電預備狀態並且傳輸該許可請求至該伺服器。
  15. 如請求項12所述之載具充電系統，其中該載具的該處理器更經配置以：判斷該至少一可充電電池是否匹配一合法充電狀態；以及若該至少一可充電電池匹配該合法充電狀態且該充電裝置耦接於該電池連接組，控制該至少一可充電電池進入一充電預備狀態並且傳輸該許可請求至該伺服器。
  16. 如請求項15所述之載具充電系統，其中該載具的該處理器判斷該至少一可充電電池是否匹配該合法充電狀態更包含：讀取該至少一可充電電池的一記憶體中的一特徵位元；以及根據該特徵位元判斷該至少一可充電電池是否匹配該合法充電狀態。
  17. 如請求項12所述之載具充電系統，其中該 載具的該處理器更經配置以：判斷該載具的一安全開關是否啟動；以及若該安全開關啟動且該充電裝置耦接於該電池連接組，控制該至少一可充電電池進入一充電預備狀態並且傳輸該許可請求至該伺服器。
  18. 如請求項12所述之載具充電系統，其中該載具的該處理器更經配置以：計算該載具的一驗證後里程數；響應於該驗證後里程數小於一里程閾值，開放該充電裝置向該至少一可充電電池充電；以及響應於自該伺服器接收該充電許可，歸零該驗證後里程數。
  19. 如請求項12所述之載具充電系統，其中該載具的該處理器更經配置以：傳輸該至少一可充電電池的一充電資訊至該充電裝置，致使該充電裝置根據該充電資訊動態地控制該充電裝置輸出至該至少一可充電電池的一電壓或一電流中的至少一者。
  20. 如請求項19所述之載具充電系統，其中該充電裝置更包含：複數變壓器，經配置以根據該充電資訊選擇性地串聯耦接或並聯耦接，藉以動態地控制該電壓或該電流中的至少一 者。
  21. 一種載具充電方法，應用於一載具，其中該載具充電方法包含：判斷一充電裝置是否耦接該載具的一電池連接組；響應於該充電裝置耦接於該電池連接組，傳輸一許可請求至一伺服器；以及響應於自該伺服器接收對應該許可請求的一充電許可，開放該充電裝置向耦接於該電池連接組的至少一可充電電池充電。
  22. 如請求項21所述之載具充電方法，更包含：判斷該載具的一速度是否小於一速度閾值；判斷該載具是否進入一鎖定狀態；以及若該載具的該速度小於該速度閾值、該載具進入該鎖定狀態且該充電裝置耦接於該電池連接組，控制該至少一可充電電池進入一充電預備狀態並且傳輸該許可請求至該伺服器。
  23. 如請求項21所述之載具充電方法，更包含：判斷該至少一可充電電池是否匹配一合法充電狀態；若該至少一可充電電池匹配該合法充電狀態且該充電裝置耦接於該電池連接組，控制該至少一可充電電池進入一充電預備狀態並且傳輸該許可請求至該伺服器。
  24. 如請求項23所述之載具充電方法，其中判斷該至少一可充電電池是否匹配該合法充電狀態更包含：讀取該至少一可充電電池的一記憶體中的一特徵位元；以及根據該特徵位元判斷該至少一可充電電池是否匹配該合法充電狀態。
  25. 如請求項21所述之載具充電方法，更包含：判斷該載具的一安全開關是否啟動；以及若該安全開關啟動且該充電裝置耦接於該電池連接組，控制該至少一可充電電池進入一充電預備狀態並且傳輸該許可請求至該伺服器。
  26. 如請求項21所述之載具充電方法，更包含：計算該載具的一驗證後里程數；響應於該驗證後里程數小於一里程閾值，開放該充電裝置向該至少一可充電電池充電；以及響應於自該伺服器接收該充電許可，歸零該驗證後里程數。
  27. 如請求項21所述之載具充電方法，更包含：傳輸該至少一可充電電池的一充電資訊至該充電裝置，致使該充電裝置根據該充電資訊動態地控制該充電裝置輸出 至該至少一可充電電池的一電壓或一電流中至少一者。
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