TW202027368A

TW202027368A - 智慧充電方法

Info

Publication number: TW202027368A
Application number: TW108100225A
Authority: TW
Inventors: 林政仁
Original assignee: 勤眾興業股份有限公司
Priority date: 2019-01-03
Filing date: 2019-01-03
Publication date: 2020-07-16
Also published as: TWI673933B

Abstract

本發明係提供一種智慧充電方法，係利用一市電電源供電給一充電裝置，該充電裝置中設置有複數充電區，每一充電區包括有複數插座，該些插座係供複數行動電子裝置進行充電，該充電裝置設有一控制電路對插接於該些充電區之該些行動電子裝置進行充電自動控制方法。該充電自動控制方法先進行湧浪電流的濾除，續利用電流感測器擷取該些充電區所需之電流總和，再與電流供應最大值做比較，若至少二充電區相加之電流總和大於電流供應最大值時，各充電區輪流以一第一充電時間進行充電。若各充電區至少二組以上相加電流總和小於該電流供應最大值時，將符合條件之複數充電區與剩餘充電區以一第二充電時間進行輪流充電，直到該些行動電子裝置皆充電完成。藉由前述智慧充電方法可達到濾除湧浪電流，且可有效增加充電效率以縮短對行動電子裝置之充電時間。

Description

智慧充電方法

本發明係提供一種智慧充電方法，尤指一種針對充電裝置提供智慧充電方法可達到濾除湧浪電流，且可有效增加充電效率以縮短對行動電子裝置之充電時間。

按，現今電子科技與多媒體資訊的快速發展，使智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦等電子產品皆朝向輕薄短小且強大功能趨勢發展，主要具有體積小、質量輕、方便攜帶等特色，加上軟、硬體功能不斷的推陳出新，使用上更具彈性與實用性效果，儼然已成為人們工作與生活娛樂中所不可或缺而被廣泛的應用。

然而，其因電子產品處理速度不斷向上提升，所以不管是智慧型手機或平板電腦、筆記型電腦等之行動電子裝置皆顯耗電，因此，電子產品時常於使用者邊走邊用的狀態下，很快地將行動電子裝置的電池電力耗盡，所以使用者需要就近找尋插座來進行充電之作業，以使行動電子裝置內部之電池能夠獲得電力補充。

於教學環境(例如：學校)中，為因應數位化教學的需要，師生皆採用平板電腦或筆記型電腦之行動電子裝置來取代傳統書本，以進行知識的傳授，而行動電子裝置的充電就顯得極其重要，利用一種充電裝置(充電櫃或充電車)來為複數行動電子裝置進行充電，其作法是在其內部設有複數交流插座或直流充電座(泰半為USB插座)，再透過必要的充電器及充電線來為行動電子裝置進行充電，因數十台的行動電子裝置同時進行充電時，將造成配電系統之過載，故充電裝置內部將區分複數個充電區，再分區依序循環輪流為電性連接於該些充電區之該些行動電子裝置進行充電，以避免配電系統之過載問題，但是僅利用分區輪流對該些充電區供電時，該些行動電子裝置將產生延遲充電完成時間之缺點，故如何提供一種快速有效率的智慧充電方法，即為從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向。

故，發明人有鑑於上述習用之問題與缺失，乃搜集相關資料經由多方的評估及考量，並利用從事於此行業之多年研發經驗不斷的試作與修改，始有此種智慧充電方法發明專利誕生。

本發明之主要目的乃在於提供一種智慧充電方法，係利用一市電電源供電給一充電裝置，該充電裝置中設置有複數充電區，每一充電區包括有複數插座，該些插座係供複數行動電子裝置進行充電，該充電裝置設有一控制電路對插接於該些充電區之該些行動電子裝置進行充電自動控制方法。該充電自動控制方法先進行湧浪電流的濾除，續利用電流感測器擷取該些充電區所需之電流總和，再與電流供應最大值做比較，若至少二充電區相加之電流總和大於電流供應最大值時，各充電區輪流以一第一充電時間進行充電。若各充電區至少二組以上相加電流總和小於該電流供應最大值時，將符合條件之複數充電區與剩餘充電區以一第二充電時間進行輪流充電，直到該些行動電子裝置皆充電完成。藉由前述智慧充電方法可達到濾除湧浪電流，且可有效增加充電效率以縮短對行動電子裝置之充電時間。

本發明之次要目的乃在於該湧浪防制電路更係包括有一湧浪切換繼電器、一湧浪吸收器及一斷路器，當該湧浪切換繼電器切換電性連接具有該湧浪吸收器之接點，且吸收一湧浪電流一段時間後，由該湧浪切換繼電器切換至另一不具有該湧浪吸收器接點以進行充電作業。

1‧‧‧電源插座

2‧‧‧充電裝置

21‧‧‧第一充電區

211‧‧‧插座

212‧‧‧斷路器

22‧‧‧第二充電區

221‧‧‧插座

23‧‧‧第三充電區

231‧‧‧插座

24‧‧‧第四充電區

241‧‧‧插座

25‧‧‧控制電路

251‧‧‧電流傳感器

252‧‧‧微控制單元

253‧‧‧過載繼電器

26‧‧‧湧浪防制電路

261‧‧‧湧浪切換繼電器

262‧‧‧斷路器

263‧‧‧湧浪吸收器

31‧‧‧開啟該充電裝置之電源

32‧‧‧靜待一預定時間，以使一湧浪防制電路吸收一湧浪電流

33‧‧‧利用與該湧浪防制電路電性連接之一控制電路中之複數電流傳感器擷取全數充電區所需之電流總和

34‧‧‧該些電流傳感器電性連接的一微控制單元判斷該全數充電區之該電流總和是否大於一電流供應最大值

35‧‧‧該控制電路與該些充電區之間所設置複數過載繼電器重覆開啟/關閉至一預定次數

36‧‧‧關閉該些過載繼電器以進行電源重置

37‧‧‧該微控制單元切換全數過載繼電器至開啟狀態，以提供該全數充電區所需電流進行充電

38‧‧‧至少二充電區相加之電流總和是否大於電流供應最大值

39‧‧‧複數充電區輪流以一第一充電時間進行充電

40‧‧‧將相加電流總和小於電流供應最大值之複數充電區與剩餘充電區以一第二充電時間進行輪流充電

第一圖係為本發明充電裝置之電路功能方塊圖。

第二圖係為本發明智慧充電方法之流程圖。

為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及其構造，茲繪圖就本發明之較佳實施例詳加說明其構造與功能如下，俾利完全瞭解。

請參閱第一圖所示，係為本發明充電裝置之電路功能方塊圖，由該圖式可看出本發明充電裝置之主要電路元件包括有電源插座1及充電裝置2，該充電裝置係包括第一充電區21、第二充電區22、第三充電區23、第四充電區24、控制電路25及湧浪防制電路26，各電路元件較詳細描述如下：利用市電電源(交流電源)經由一電源插座1供電給一充電裝置2，該充電裝置2可為充電櫃或充電車，而充電櫃與充電車的差異僅在於充電櫃為定點式充電裝置；而充電車為可移動充電裝置，該充電裝置中設置有複數充電區，該些充電區包括第一充電區21、第二充電區22、第三充電區23及第四充電區24，每一充電區(21、22、23、24)包括有複數插座(211、221、231、241)，該些插座(211、221、231、241)係供複數行動電子裝置(圖中未示，可為平板電腦、筆記型電腦或智慧型手機)進行充電，該充電裝置2設有一控制電路25對插接於該些充電區(21、22、23、24)之該些行動電子裝置進行充電自動控制，而一湧浪防制電路26設置於電源插座1與控制電路25之間，該湧浪電路用以吸收一湧浪電流(Inrush)(或稱脈衝電流)，以確實保充電裝置2內之電子元件不會因湧浪電流而燒燬。

該第一充電區21係於該些插座221與控制電路25之間更係設有一斷路器212，該斷路器212之最大電流耐受值為4安培(A)，而較佳實施例為該第一充電區21設於充電裝置2之外部，其有具有優先充電的順位。

該控制電路25包括有複數電流傳感器251，於各電流傳感器251與各充電區(21、22、23、24)之間各電性連接一過載繼電器253，而該些電流傳感器251與該些過載繼電器253皆與微控制單元(Micro Control Unit，MCU)252做一電性連接，藉此構成該控制電路25。

該湧浪防制電路26更係包括有一湧浪切換繼電器261、一斷路器262及一湧浪吸收器263，當該湧浪切換繼電器261切換電性連接具有該湧浪吸收器263之接點，且吸收一湧浪電流一段時間後，由該湧浪切換繼電器261切換至另一不具有該湧浪吸收器263接點以進行充電作業。該湧浪吸收器263係為至少一個以上的負溫度係數電阻(Negative Temperature Coefficient Resistor)或濾波電容(Filter Capacitor)所構成。該斷路器262係由保險絲(Fuse)或無熔絲閘刀開關(Knife Switch)所構成且其最大電流耐受值範圍為10安培至12安培(A)。

請參閱第二圖所示，係為本發明智慧充電方法之流程圖，其中包括有下列步驟：

步驟31、開啟該充電裝置之電源。

步驟32、靜待一預定時間，以使一湧浪防制電路吸收一湧浪電流，該預定時間之較佳實施範圍為400毫秒至500毫秒(ms)。

步驟33、利用與該湧浪防制電路電性連接之一控制電路中之複數電流傳感器擷取全數充電區所需之電流總和。

步驟34、該些電流傳感器電性連接的一微控制單元判斷該全數充電區之該電流總和是否大於一電流供應最大值，若為是執行步驟(35)，若為否執行步驟(37)。該電流供應最大值範圍係為12安培至15安培(A)。

步驟35、該控制電路與該些充電區之間所設置複數過載繼電器重覆開啟/關閉至一預定次數。該些繼電器重覆開啟/關閉至該預定次數之較佳實施為開啟1秒，關閉3秒，重覆執行20次。

步驟36、關閉該些過載繼電器以進行電源重置，並執行步驟(31)。

步驟37、該微控制單元切換全數過載繼電器至開啟狀態，以提供該全數充電區所需電流進行充電。該微控制單元提供該全數充電區所需電流進行充電時，該些電流傳感器每間隔1秒擷取該全數充電區之電流總和是否大於電流供應最大值。

步驟38、至少二充電區相加之電流總和是否大於電流供應最大值，若為是執行步驟(39)，若為否則執行步驟(40)。

步驟39、複數充電區輪流以一第一充電時間進行充電，再執行步驟(32)。該第一充電時間之較佳實施範圍為40分鐘至50分鐘，而較佳實施時間為45分鐘。

步驟40、將相加電流總和小於電流供應最大值之複數充電區與剩餘充電區以一第二充電時間進行輪流充電，再執行步驟(32)。該第二充電時間之較佳實施範圍為20分鐘至40分鐘，而較佳實施時間為30分鐘。

針對上述步驟38至步驟40，做一舉例：若第一充電區所需充電安培值為5安培(A)，第二、三、四充電區皆為8安培(A)，而至少二充電區相加電流總和(5+8=13或8+8=16)皆大於電流供應最大值12安培，故執行步驟39以對複數充電區輪流以該第一充電時間進行充電。當該四個充電區輪流充電後，該第一至四充電區所需充電安培值分別為3安培(A)、5安培(A)、5安培(A)、5安培(A)，此時至少二充電區相加電流總和(3+5=8或5+5=10)皆小於電流供應最大值12安培，此時即可執行步驟40為各充電區進行充電，再重覆循環步驟32至步驟40，直到該些行動電子裝置皆充電完成。

藉由上述第一、二圖之揭露，即可瞭解本發明為一種智慧充電方法，係利用一市電電源供電給一充電裝置，該充電櫃或一充電車中設置有複數充電區，每一充電區包括有複數插座，該些插座係供複數行動電子裝置進行充電，該充電裝置設有一控制電路對插接於該些充電區之該些行動電子裝置進行充電自動控制方法。該充電自動控制方法先進行湧浪電流的濾除，續利用電流感測器擷取該些充電區所需之電流總和，再與電流供應最大值做比較，若至少二充電區相加之電流總和大於電流供應最大值時，各充電區輪流以一第一充電時間進行充電。若各充電區至少二組以上相加電流總和小於該電流供應最大值時，將符合條件之複數充電區與剩餘充電區以一第二充電時間進行輪流充電，直到該些行動電子裝置皆充電完成。藉由前述智慧充電方法可達到濾除湧浪電流，且可有效增加充電效率以縮短對行動電子裝置之充電時間。本發明之智慧充電方法應用於如充電櫃或充電車時具有極大的市場商機，故提出專利申請以尋求專利權之保護。

上述詳細說明為針對本發明一種較佳之可行實施例說明而已，惟該實施例並非用以限定本發明之申請專利範圍，凡其他未脫離本發明所揭示之技藝精神下所完成之均等變化與修飾變更，均應包含於本發明所涵蓋之專利範圍中。

綜上所述，本發明上述之一種智慧充電方法於使用時為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之發明，實符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼審委早日賜准本案，以保障發明人之辛苦發明，倘若鈞局有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力配合，實感德便。

31‧‧‧開啟該充電裝置之電源

36‧‧‧關閉該些過載繼電器以進行電源重置

39‧‧‧複數充電區輪流以一第一充電時間進行充電

Claims

一種智慧充電方法，係利用市電電源經由一電源插座供電給一充電裝置，該充電裝置中設置有複數充電區，每一充電區包括有複數插座，該些插座係供複數行動電子裝置進行充電，該充電裝置設有一控制電路對插接於該些充電區之該些行動電子裝置進行充電自動控制的步驟包括：(A)、開啟該充電裝置之電源；(B)、靜待一預定時間，以使一湧浪防制電路吸收一湧浪電流；(C)、利用與該湧浪防制電路電性連接之一控制電路中之複數電流傳感器擷取全數充電區所需之電流總和；(D)、該些電流傳感器電性連接的一微控制單元判斷該全數充電區之該電流總和是否大於一電流供應最大值，若為是執行步驟(E)，若為否執行步驟(G)；(E)、該控制電路與該些充電區之間所設置複數過載繼電器重覆開啟/關閉至一預定次數；(F)、關閉該些過載繼電器以進行電源重置，並執行步驟(A)；(G)、該微控制單元切換全數過載繼電器至開啟狀態，以提供該全數充電區所需電流進行充電；(H)、至少二充電區相加之電流總和是否大於電流供應最大值，若為是執行步驟(I)，若為否則執行步驟(J)；(I)、各充電區輪流以一第一充電時間進行充電，再執行步驟(B)；以及 (J)複數充電區與剩餘充電區以一第二充電時間進行輪流充電，再執行步驟(B)。
如申請專利範圍第1項所述之智慧充電方法，其中該步驟(B)之該預定時間之較佳實施範圍為400毫秒至500毫秒(ms)。
如申請專利範圍第1項所述之智慧充電方法，其中該步驟(E)之該些繼電器重覆開啟/關閉至該預定次數之較佳實施為開啟1秒，關閉3秒，重覆執行20次。
如申請專利範圍第1項所述之智慧充電方法，其中該步驟(G)之該微控制單元提供該全數充電區所需電流進行充電時，該些電流傳感器每間隔1秒擷取該全數充電區之電流總和是否大於電流供應最大值。
如申請專利範圍第1項所述之智慧充電方法，其中該步驟(B)之該湧浪防制電路更係包括有一湧浪切換繼電器、一斷路器及一湧浪吸收器，當該湧浪切換繼電器切換電性連接具有該湧浪吸收器之接點，且吸收一湧浪電流一段時間後，由該湧浪切換繼電器切換至另一不具有該湧浪吸收器接點以進行充電作業。
如申請專利範圍第5項所述之智慧充電方法，其中該湧浪吸收器係為至少一個以上的負溫度係數電阻或濾波電容所構成。
如申請專利範圍第1項所述之智慧充電方法，其中該控制電路包括有複數電流傳感器，於各電流傳感器與各充電區之間各電性連接一過載繼電器，而該些電流傳感器與該些過載繼電器皆與微控制單元做一電性連接，藉此構成該控制電路。
如申請專利範圍第1項所述之智慧充電方法，其中該第一充電時間之較佳實施範圍為40分鐘至50分鐘。
如申請專利範圍第1項所述之智慧e電方法，其中該第二充電時間之較佳實施範圍為20分鐘至40分鐘。
如申請專利範圍第1項所述之智慧充電方法，其中該電流供應最大值範圍係為12安培至15安培。