TW477099B - Automatic power distribution device of the charging station for electromotive motorcycle - Google Patents

Description

477099 經 濟 部 智 慧- 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 D7 創作說明（1) 本發明係有關於一種雷新祕太 杜 種"動機車充電站，更詳而言之， 特別是指一種可自動控制各充 兄包插座供依序分配使用之電 動機車充電站電力自動分配裂置。 按’環保意識抬頭的現在， > 由於K機車所排放的廢氣 S造成空氣的污染，於是，暨有筆亡 系考衣k有一種電動機車， 該電動機車係由電力直接供應， ρ Γ啟動動力促使發動引 擎而傳動者。 誠然，一般的電動機車在騎乘一 * 7人 &日可間，待電力漸已 完全消耗之前，必須前往電動機車雷 咬平 < 尾力充電站進行充電

動作，才可繼續使用，而-般電力充電站大都設於社區、 辦公大樓的停車場或公共場所，俾方便提供較多人來共同 使用’惟，就傳統電力充電站之供電方式而言，係以。 滿載之情況下設計其額定電流量，意即，—座電力充S 往往設置有許多的充電插座’假設一座電力充電站中設置 有四個充電插座（實際上往往超過四個） σχ 上」而一部電動 機車的充電電流以8 Α (安培）為其初始滿載電流來計管， 那麼，該座電力充電站則至少必須提供3 2 a Γ忠π、 、文培）的額 疋電流量，如此，每個充電插座即可避免電流超 — <員荷而 跳脫，但是，該充足電量之提供方式，雖然 + &會有超載 之情形，相對的，電力充電站本身之配電系統卻 〃貝以額定 電流量3 2 A (安培）以上來規劃設計其配電迴 、絡，即須 向電力公司申請較大的供電量，以上述例子而t 13 ’該電力 充電站至少必須以3 2 A (安培）做為供電之額定恭 电〉泉，但 是，請參閱第一圖所示，由於充電電流具有與時π 1、 _------------曰]成iL t匕 本紙張尺度剌中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）' --- 第3頁 -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) C/

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第4頁 477099 五、創作說明（2 ) 之特性’因此充電電流在充電過程中會慢慢遞減，直至幾 乎為零，而非始終保持在初始電流值， 可’该電力充電 /站之每座充電插座不見得都會被滿載使用，故習用電力充 電站為考慮滿載時電流量之供應，而以滿載時之電流做為 額定電流，反倒造成配電及用電成本之提 =… 々你不甚經 濟之考量，而有待改善者。 有鑒於此，本案發明人經深思熟慮與不斷觀察、研究 及屢次試作，終而有本發明之問世。 即’本發明其主要目的，係在提一 捉仏種可自動控制各 充電插座適時分配提供使用之電動機車充電站電力自動分 配裝置，利用充電電流具有遞減之特性，來適時分配各充 電插座之啟閉，藉此，可降低整體供電之額定電流者。 緣是，依據本發明所提供之一種電動機車充電站電力 自動分配裝置’其包括有：一電源電路，為提供以下各單 元之電源；數開關電路，係各由一觸發開關接受微處理單 元訊號以啟動-電磁開關；數充電插座，係對應開關電路 之數目而6又置，該充電插座係與上述之電磁開關連接. -電流量檢測單元，係由數組比流器構成，各組比流器係 與上述各組充電插座連接；一額定電流量設定單元，係與 微處理單元相接設，為提供設定受電之額定量；一微處理 單元，為整個電路的核心，其主要係經電流量檢測單^侦 測該充電插座之訊息，藉電流量檢測單元债測電流值之不 同，以對數充電插座作啟/閉之切換，使各充電插座可依序 ，被使用；燈單元，係與微處理單元相接設，為配入 I紙張尺細+ s 規格⑽Χ 297公爱） 口 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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五、創作說明（3 ) 各充電插座而设置有等數之祐_ f 經濟t智慧財產局員工消費合作社印製

寸欽之顯不燈，係經由微處理單元之 控制，當微處理單元判別啟動電磁開關，使下一個等待被 使用充電插座時，該顯示燈則會閃爍指示、如此，當比流 器偵測到各充電插座之雷泠旦祕 ^ ^ 电机里後，藉微處理單元之判別處 理，並控制各充電插座適時可妯蚀 ^ ^ ^ 、呀」被使用，以避免各充電插座 同時被使用，造成耗費較大電流量。 為使本發明之目的、特徵及功效能獲致更進一步之了 解，茲舉一較佳實施例，並配合圖式說明於後： 圖式之簡單說明： 第一圖所示係充電狀態之曲線圖。 第二圖所示係本發明一較佳實施例之電路圖。 第三圖所示係本發明一較佳實施例之方塊圖。 第四圖所示係本發明一較佳實施例該電插座其使用狀態之 剖面圖。 第五圖所示係本發明一較佳實施例之充電數值圖。 本發明圖式中之參照號數： 10 電源電路 11 _EZ_i_12 整湳二13 穩壓1C 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 20 開關電路 21 觸發開關 30 充電插座 40 電流量檢測單元 41 比流|§ 22 電磁開關 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 第5頁 411 比流器迴路 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 412 13 50 60 70 80 100 61 邏輯1C 71 顯示燈 81 微動開關 巧作說明（4 : 比流器迴路 _電位設文__重路 額定電流量設定單元 微處理早元 顯示燈單元 4貞測單元 插頭 請參閱第二、三圖所示，本發明一較佳實施例之「電 動機車充電站電力自動分配裝置」，其主要包括有一電源電 路1 〇、數開關電路20、數充電插座30、一電流量檢測單 疋40、一額定電流量設定單元5〇、一微處理單元及一 顯示燈單元7 0 ;其中： 該電源電路1 0，係自—外部提供市電（llov/2?nv〉^ 11 ’由交流電11 〇v(如簋的端點1降零i 電1 2V(知__弟士_圖的端點3、4)，經签流二極體1 2將气 透成真i電12V，再由一穩由直洁 直流5V二而提供穩定之直流電源供給以下各單元。 該開關電路20，係各由一觸發開關21接受微處理單 元60送出之訊號以啟動一電磁開關22，本實施例中該觸 發開關為一電晶體。 該充電插座30，係對應開關電路2〇之數目而設置（本 實施例設有四個充電插座3 0 )，該充電插座3 〇係與上述之 電磁開關22連接。 該電流量檢測單兀40，係由數組比流器4丨構成，各 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 29^57 第6頁 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

五、創作說明（5 ) 組比流器4!係與上述各組充電插座3〇連接（即藉由電線連 接至充電插座30上，圖未揭示），且各組比流器41中，其 中一比流器迴路4〗丨係供測試漏電用，另一比流器迴路4玉2 則供檢測各組充電插座3G其充電時的電流量，而各比流器 I1:處理單元6〇之間設有一缝顧為业為Λ 的雷潘^ 號比較並綠拖^ 例如：第-段為〇〜2 Α (安培）、第二段為 2〜5A (安培）、第三段為5〜1〇a (安培）、第四段 為1 Ο A (安培）以上。 該額定電流量設定單元50,係與微處理單元6〇相接， 為提供設定受電之額定量。 -路的核心，玆槲虚押甲开 42 IC6Kt#a^ τγ^ 腳位之擴充的 位設定雷路 °儿、”里該判畊早亓.4 2轉換為数位信號後，輪出的動彷枯 待讀取），而該嫩虛 插座30之電流訊息，而 輯IC61的數位佶躲1，右 本纸張尺_ +¾¾ (CNS)A4祕（2冗297公釐） 第7頁 477099 C7 ------ D7 五、創作說明（6 ) 傀經由關電路？! Π #數充 比流器41積測電流值之石同 電—插座3 0作啟/閉之切換，使各奋雷插座3 〇可適時祐传用。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 該顯示燈單元7 0，係與微處理單元6 0相接設，為配 合各充電插座3 0而設置有等數之顯示燈71，係經由微處 理單元60之控制，當微處理單元6〇判別啟動電磁開關 2 2 ’使下一個等待被使用充電插座3 〇時，該顯示燈71則 會閃爍指示。 另外’請配合參閱第四圖所示，該微處理單元3 〇另接 没有一偵測單元8 0 ’該偵測單元8 〇係於每一充電插座3 〇 底端設有一微動開關81，該微動開關81與微處理單元6〇 相接，俾當插頭1 00插入時可觸動微動開關81，而可供微 處理單元60偵測充電插座30有無被使用。 以上所述係為本發明一較佳實施例特徵構造相關聯位 置之概述，茲將使用情形敘述如下： 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 作 社 印 製 凊續參閱第二、三圖所示，關於本發明之使用動作情 形，首先，若總供電流額定量僅為2 〇 a (安培），以本實 施例中設有四座充電插座30而言·，且每座充電插座滿 載電流為8 A (安培），請配合第五圖所示，初始使用時， 假δ又僅第一、一組充電插座3 0同時提供充電使用（因2 〇 Α的總電流量僅可供足兩座充電插座3〇同時提供充電8 A的電量），此時正可符合少輛電動機車充電使用之狀況， 具有不浪費額定電虿之優點’繼續，當微處理單元夢由 偵測單元80偵測第三組充電插座3〇已被使用時，由於第 一、一組充電插座3 0總電流已為1 6 a (安培），故第二知 第8頁 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477099 經 濟 部* 智 慧- 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 C7 五、創作說明（7 ) 之充電插座30將暫時無法供電而處於等待中，—直到比流 裔迴路41 2偵測到第一、二組充電插座3〇充電電流皆已降 至5 A (安培）以下時，這時，訊號將由邏輯Κ6ι傳輸訊號 至微處理單元6〇，經過運算處理之後，確定皆低於至5 a (安培）以下（即第二段）時，即送出訊號至開關電路2 〇， 並啟動待充電之充電插座3〇，使第三組充電插座3〇可開 始充電使用（此時5A+5a + 8a = 18a<2〇a，不 超過額定供電量），如此，第一組、第二組及第三組充電插 座30仍持續提供充電動作，再來，當比流器迴路檢測 第一、二組充電插座30低於2 A (安培），而第三組充=插 座3 0則低於5 A (安培）時（此時2 A + 2 A + 5 a = 9 A’再加上第四座8A的充電插座3〇仍不超過2 的額 定供電量），如同上述啟動動作一樣，該第四座充電插座 30如期地被啟動供電，如此，本案即可獲得自動分配啟動 充電插座30之供電次序，不僅可有效節省整體備電之額定 電量’更能有效降低供電量之耗用者。 其次，在該第一、二組充電插座3〇使用當日夺，第一、 二顆顯示燈71則處於亮著之顯示狀態（該顯示燈亮著的狀 態表示充電中），而當第三位待充電之電動機車使用者將插 頭100插上第三組充電插座3〇時，該微處理單元6〇則開 始運算並偵測第-、二組之充電插I 3。之電流量是否已： 於5 A (安培），若尚未低於5 A (安培），第三顆顯示燈 71則會呈閃爍狀恶’表不等待充電中之狀態，若皆已低於 5 A (安培）的話，微處^單元6〇將控制開關雷敕1 、 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 第9 7 ) . 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477099 C7 D7 五、創作說明（S ) 供電至第三組充電插座30，使第三組充電插座3〇可被充 電使用，此時，該第三顆顯示燈71則停止閃爍，轉為持續 亮著之顯示狀態，而第四座充電插座3〇之使用情形、以及 第四顆顯示燈71之作動情形則與上述相同，不多贅述。 茲將本發明「電動機車充電站電力自動分配裝置」其 可獲致之功效綜合歸納如下： 本案電動機車之電力充電站藉由自動分配之方式，將 可以較少之電流容量，做較大的供電需求，以有效降低電 力設置容量，而符合能源有效運用之美意，以及，本案在 降低電力充電站之總供電額定電流量之下（僅2 〇 A )，相 較於習用必須有3 2 A的總額定大電流量之供應方式，本 案之配電本成本以及用電成本相對會大幅降低，亦即以少 量之電力來做為大量負載的供電運用，使能提高經濟效益 且可節省資源消耗者。 綜上所述，本發明之一種「電動機車充電站電力自動 分配裝置」，確實能提供上揭諸多創新結構與進步性功效； 此外，本發明於申請前並無相同之物品見於刊物或公開使 用，亦無相同之專利核准在先，符合新穎性之專利要件， 誠為一符合賦予專利權保護之發明者。 惟，上述所揭露之結構說明及圖式，僅為本發明之一 較佳貫施例，大凡熟悉本發明之技術人仕，其依本發明申 請專利範圍之結構特徵或技術思想所為之其它等效設計， 理應涵蓋於本發明之申請專利範圍内。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂-------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 < 297公釐） 第10頁

Claims (1)

1. 477099 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 有·· 種電動機車充電站電力自動分配裝置，其包含 經 濟 部 智 慧 財 產 局 昌 X 消 費 合 作 社 印 製 一電源電路，為提供以下各單元之電源； 數開關電路’係各由一觸發開關接受微處理單元訊號 以啟動一電磁開關； 數充電插座’係對應開關電路之數目而設置，該充電 插座係與上述之電磁開關連接； 電Μ里檢測單元，係由數組比流器構成，各組比流 器係與上述各組充電插座連接； 一額定電流量設定單元’係與微處理單元相接設，為 提供設定受電之額定量； -微處理單元，為整個電路的^，其主要係經電流 s檢測早兀们則言亥充電插座之訊息’ # t流量檢測單元偵 測電流值之不同，以對數充電插座作啟/閉之切換，使各充 電插座可依序被使用； 一顯示燈單元，係與微處理單元相接設，為配合各充 電插座而設置有等數之顯示燈，係經由微處理單元之控 制，當微處理單元判別啟動電磁開關，使下一個等待被使 用充電插座時，該顯示燈則會閃燦指示； 如此，當比流IM貞測到各充電插座之電流量後，藉微 處理單元之判別處理，並控制各充電插座適時可被使用， 以避免各充電插座同時被使用，造成耗費較大電济旦 2 .依據巾請專利範圍第χ項所述之電動機車充電站電 力自鸯^分酉己裝f ’A中’該觸發開關可為一電晶體。 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 第11頁 A8 B8 C8 D8

   、申請專利範圍 3 ·依據申請專利範圍第1項所述·之 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477099 兒動機車充電站雷 力自動分配裝置，其中，該微處理單元拉 赉4有一偵測單元， 該偵測單元係於每一充電插座底部設有一 仏文動開關，俾去 插頭插入充電插座時，可觸動微動開關， ^ 田 了供微處理單 元偵測充電插座有無被使用。 4·依據申請專利範圍第χ項所述之電動機車充電站電 力自動分配裝置，其中，該電流量檢測單 ^ u炙各比流器與 微處理單元之間可各設有一位階去丨斯單亓，— Μ ,將各比流器的電流值與由二位 上匕較並轉換為數個位階，以供微處理單元判气 5 .依據申請專利範圍第1項或第4項所述之電動機車 充電站電力自動分配裝置’其中’該微處理單元與位階判 斷單元間可設有一組邏輯IC。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)