TWI427470B - 隔離式電源管理系統與方法 - Google Patents

Description

隔離式電源管理系統與方法

本揭露是有關於一種隔離式電源的管理系統與管理方法。

全球的原油蘊藏量日漸減少，加上汽油和柴油動力車輛所造成的污染，使得替代能源成為方興未艾的趨勢。其中高功率蓄電池已成為一種主要的可移動式替代能源，已經有許多電動的自行車、電動機車和電動汽車進入了人們的日常生活。

以上的電動交通工具都需要充電設備，尤其是電動汽車對於充電有高功率需求，一般電源插座無法勝任，所以需要特殊規格的充電設備和電源插座。因為有很多電動交通工具停放在戶外，對應的電源插座也難免設置在戶外，在戶外的開放環境就必須解決管理他人的誤用和濫用等問題。

此外，上述的充電設備和電源插座尚無統一標準，正處於百家爭鳴的時期。基於如何尊重保留原品牌車種既有規定的充電環境規格，又能涵蓋各車種所使用不同的設備而進行分類規範化管理，正是一大挑戰的課題。

本揭露提供一種隔離式電源管理系統和一種隔離式電源管理方法，可提供簡單方便的機制，對各種規格的充電設備進行分類規範化管理，也能避免上述的誤用和濫用。

本揭露提出一種隔離式電源管理系統，包括至少一充電裝置、一偵測模組、一電源控制裝置、以及一受控端主機。偵測模組耦接充電裝置，以偵測充電裝置的使用狀況。電源控制裝置耦接充電裝置，在接收一斷電訊號時關閉一電源開關，上述電源開關控制充電裝置的電源。受控端主機耦接上述的充電裝置、偵測模組和電源控制裝置，接收一用戶所引發的授權密碼，根據授權密碼和內存密碼的比較允許使用上述充電裝置其中之一，並透過偵測模組監控充電裝置的使用狀況。當偵測模組偵測到充電裝置的使用不符合預設程序而發生異常狀況時，受控端主機發送斷電訊號至電源控制裝置。

本揭露另提出一種隔離式電源管理方法，包括下列步驟：提供至少一充電裝置；接收用戶所引發的授權密碼；根據授權密碼和內存密碼的比較允許使用上述充電裝置其中之一；監控該充電裝置的使用狀況；當充電裝置的使用不符合預設程序而發生異常狀況時，關閉一電源開關。上述電源開關控制充電裝置的電源。

為讓本揭露之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依據本揭露一實施例的一種隔離式電源的管理系統100的示意圖。管理系統100包括伺服器105、管理員主機110、無線模組130、受控端主機135、受控端電話140、偵測模組145、充電裝置150、以及電源控制裝置155。其中管理員主機110包括鍵盤111和顯示器112，受控端主機135包括鍵盤136和顯示器137。伺服器105耦接互聯網路120。管理員主機110耦接伺服器105和電信網路125。無線模組130耦接互聯網路120。受控端電話140耦接電信網路125。受控端主機135耦接無線模組130、受控端電話140、偵測模組145、充電裝置150、以及電源控制裝置155。偵測模組145和電源控制裝置155都耦接充電裝置150。

管理系統100管理某一區域內的多個充電站，其中每一個充電站包括一個受控端主機和至少一個充電裝置。每一個充電站的受控端主機控制該充電站的一個或多個充電裝置。圖1僅繪示一個充電站其中的受控端主機135和一個充電裝置150做為範例。若有人想使用隸屬管理系統100的充電裝置為自己的電動交通工具充電，必須加入管理系統100成為用戶，並且預先以匯款或信用卡等方式在管理系統100儲值，以支付充電費用。

管理員主機110是管理系統100的管理員所使用的終端設備，例如個人電腦。管理員主機110具備一電話號碼可與電信網路125進行通訊。鍵盤111供管理員輸入各種訊息，例如控制命令。顯示器112用以顯示管理員主機110輸出與輸入的訊息以及查詢來自用戶端各種資訊使用狀況情形。伺服器105儲存管理系統100的所有資料，例如每一個用戶和每一個受控端主機的相關資料。伺服器105可通過互聯網路120存取資料。

用戶可使用行動裝置115透過電信網路125和管理系統100通訊。行動裝置115可以是手機、個人數位助理(PDA: personal digital assistant)、平板型電腦或筆記型電腦之類的行動裝置。

電信網路125可以是任何一種可傳遞語音訊息之電話線網路、光纖網路或無線通訊網路。互聯網路120可以是任何一種可傳輸數位訊息之有線傳輸網路或無線傳輸網路，例如無線區域網路(WLAN: wireless local area network)、全球互通微波網路(WiMAX: Worldwide Interoperability for Microwave Access)或網際網路(Internet)等等。

受控端主機135具備一個電話號碼，可經由受控端電話140和電信網路125通訊。受控端主機135也具備一個網路通訊位址，可經由無線模組130和互聯網路120通訊。受控端主機135的人機介面的面板上印有本機編號和管理員主機110的電話號碼，提供用戶參考。鍵盤136可供用戶輸入各種訊息，例如控制命令。顯示器137可顯示用戶輸入的訊息和受控端主機135輸出的訊息。

充電裝置150可用來為用戶的電動交通工具充電；其實只要規格相容，也可以提供其他種類的電器使用，例如可供電鍋、音響、電視機或電烤箱之類的電器使用。偵測模組145可偵測充電裝置150的使用狀況，例如充電時的輸出電量的偵測，也可偵測各種故障和各種異常狀況。電源控制裝置155控制充電裝置150的電源，可接受管理員主機110或受控端主機135的控制而打開或切斷充電裝置150的電源。此外，充電裝置150可用信號燈顯示自身狀態，讓用戶明瞭，例如可用綠燈表示目前可使用，用黃燈表示目前充電中，用紅燈表示有故障等異常狀況發生，不能使用。

管理員主機110、受控端主機135和行動裝置115可將各種訊息編碼為音頻訊號在電信網路125互相傳輸。因此用戶可通過行動裝置115的鍵盤，僅鍵入數字既可完成操作，不需要透過互聯網路120。不僅操作簡易可靠，而且目前的電信網路比互聯網路普及，比較容易使管理系統100大眾化，在沒有互聯網路覆蓋的偏遠地區也可以使用。

圖2是依據本揭露一實施例的一種隔離式電源的管理方法的流程圖，圖2也可視為本實施例的用戶對於管理系統100的使用流程圖。以下說明圖2流程，首先，提供至少一個充電裝置(步驟205)，例如充電裝置150。

然後用戶依照受控端主機135上印刷的管理員主機電話號碼撥打電話，接通管理員主機110(步驟210)。管理員主機110將用戶的識別碼輸入伺服器105加以判別是否為需要服務的會員客戶，例如可直接將行動裝置115的電話號碼做為用戶的識別碼。伺服器105判別用戶身分並查詢用戶的儲值餘額之後，將確認訊息和用戶的儲值餘額傳回管理員主機110。管理員主機110可將用戶的儲值餘額和一預設下限做比較，以確認用戶的儲值餘額是否足夠(步驟215)。若儲值餘額小於預設下限，則管理員主機110經由電信網路125將餘額不足的訊息回覆至用戶的行動裝置115(步驟220)，流程至此結束。若儲值餘額大於或等於預設下限，則管理員主機110可將歡迎訊息和儲值餘額傳送至行動裝置115，以供行動裝置115顯示，然後流程進入步驟225。

在步驟225，用戶依受控端主機上印刷之主機編號，用行動裝置115鍵入受控端主機135的編號。管理員主機110收到用戶鍵入之編號訊息後，可依照管理員的設定經由電信網路125或互聯網路120與受控端主機135交換訊息。

若是經電信網路125交換訊息，則管理員主機110將用戶鍵入的受控端主機編號輸入伺服器105，然後伺服器105根據用戶的會員身份、鍵入的受控端主機編號、授權密碼、以及用戶足夠的儲值餘額等資訊至管理員主機110。通過數位語音編碼功能，管理員主機110自動撥打受控端主機135的電話號碼。受控端主機135在電信網路125接通後，回覆管理員主機110一個接通訊息。管理員主機110在收到接通訊息後，將授權密碼經過音頻編碼後傳送至受控端主機135。

接下來，受控端主機135收到授權密碼，將授權密碼和受控端主機135的內存密碼相比較(步驟230)。若有密碼不符等異常狀況，則受控端主機135將異常訊息顯示在顯示器137以提示用戶，並且將異常訊息經由電信網路125傳送至管理員主機110(步驟250)。管理員主機110會用顯示器112顯示異常訊息以提示管理員，流程至此結束。

如果受控端主機135收到的授權密碼符合其內存密碼，則受控端主機135回覆一確認訊息至管理員主機110。管理員主機110在收到確認訊息後送出用戶的儲值餘額等資訊至受控端主機135。受控端主機135通過顯示器137顯示用戶的儲值餘額等資訊。

上述的訊息交換過程是通過電信網路125進行。若上述的訊息交換過程是通過互聯網路120進行，則伺服器105收到管理員主機110提供的受控端主機編號之後，直接將受控端主機135的授權密碼以網路封包形式通過互聯網路120和無線模組130傳送至受控端主機135。受控端主機135核對接收到的授權密碼是否符合內存密碼。若有密碼不符等異常狀況，則受控端主機135將異常訊息顯示在顯示器137以提示用戶，並且將異常訊息以網路封包形式經由互聯網路120回饋至伺服器105和管理員主機110(步驟250)。管理員主機110會用顯示器112顯示此異常訊息以提示管理員，流程至此結束。

如果受控端主機135收到的授權密碼符合其內存密碼，則受控端主機135以網路封包形式回覆確認訊息至伺服器105。伺服器105在收到確認訊息後送出用戶的儲值餘額等資訊至受控端主機135。受控端主機135通過顯示器137顯示用戶的儲值餘額等資訊。

受控端主機135可以只控制一個充電裝置，例如充電裝置150。在只有一個充電裝置的情況下，若受控端主機135在步驟230確認接收到的授權密碼符合內存密碼，就可以打開隔離板機構允許使用充電裝置150(步驟235)。

充電裝置150可附加距離感應的功能，用戶的行動裝置115可包括一個無線射頻訊號發射器，例如無線射頻辨識標籤(radio frequency identification tag，簡稱RFID標籤)或符合RS485或ZigBee規範的無線射頻訊號發射器。充電裝置150可包括一個無線射頻訊號接收器，例如RFID標籤讀取器或符合RS485或ZigBee規範的無線射頻訊號接收器，用來量測無線射頻訊號發射器的接收訊號強度(RSSI: received signal strength indication)。若接收訊號強度大於一個預設的臨界值，表示用戶確實位在充電裝置150附近。如果受控端主機135接收到的授權密碼符合內存密碼，而且上述的接收訊號強度大於臨界值，就允許使用充電裝置150(步驟235)。

另一方面，如果受控端主機135接收到的授權密碼符合內存密碼，但是上述的接收訊號強度不大於臨界值，表示用戶並未靠近充電裝置150，受控端主機135會將此異常訊息顯示在顯示器137以提示用戶，並且將此異常訊息經由互聯網路120或電信網路125傳送至管理員主機110和伺服器105(步驟250)。管理員主機110會用顯示器112顯示此異常訊息以提示管理員，流程至此結束。

回到步驟235，受控端主機135也可以控制多個充電裝置。在控制多個充電裝置的情況下，當受控端主機135在步驟230確認授權密碼符合內存密碼之後，可以點亮人機介面上的充電裝置選擇燈，以提示用戶透過鍵盤136輸入一個選擇訊號。這個選擇訊號指定上述多個充電裝置其中之一，受控端主機135會根據上述選擇訊號允許用戶使用其所指定的充電裝置。

在受控端主機135控制多個充電裝置的情況下，充電裝置也可以附加距離感應的功能。此時用戶的行動裝置115可以包括一個無線射頻訊號發射器，每一個充電裝置可以包括一個無線射頻訊號接收器，用來量測無線射頻訊號發射器的接收訊號強度。受控端主機135會在接收訊號強度大於臨界值時允許使用上述選擇訊號所指定的充電裝置。

圖3A和圖3B是依據本揭露一實施例的一種充電裝置300的示意圖。圖1的充電裝置150可以是圖3A和圖3B所示的充電裝置300。充電裝置300包括電源模組310、隔離板320、以及驅動器330。

電源模組310可以有線或無線方式提供充電所需的電力。若是有線充電，則電源模組310是電源插座，可以和用戶的電動交通工具的電源插頭電性連接。若是無線的感應式充電，則電源模組310是無線電力傳輸器，可配合用戶的電動交通工具的無線電力接收器。

隔離板320有兩個固定位置，圖3A繪示的是第一位置，可遮蔽阻隔電源模組310，圖3B繪示的則是第二位置，可開放電源模組310，以允許用戶使用充電裝置300。驅動器330耦接並移動隔離板320。驅動器330可利用油壓、氣壓、電力、磁力、彈簧機構或配重平衡塊等機制移動隔離板320。

以上所謂的遮蔽阻隔是指隔離板320可採用任何可用的或必要的結構，以遮蔽、隔離、隔絕、阻隔或截開等手段嚴密地保護電源模組310，以阻止非用戶的其他人使用、濫用、干擾或破壞充電裝置300。若有必要，隔離板320可以對電源模組310提供更周密的保護，以遮蔽灰塵、風雨或海邊鹽蝕等各種環境之危害。例如可將電源模組310配置於凹洞或密閉空間中，使隔離板320在第一位置時可完全封鎖電源模組310。

只要受控端主機135未允許使用充電裝置300，隔離板320就保持在圖3A所示的第一位置。當受控端主機135允許使用充電裝置300時，受控端主機135控制驅動器330移動隔離板320至圖3B所示的第二位置，以開放電源模組310供用戶使用。此時受控端主機135會通過偵測模組145偵測充電裝置300是否發生異常狀況。例如，若隔離板320被卡住而不能移動，則受控端主機135會用顯示器137顯示此異常訊息，並通過互聯網路120或電信網路125將此異常訊息回饋至管理員主機110和伺服器105(步驟250)。

隔離板320被卡住是比較嚴重的異常狀況，所以在步驟250之後，受控端主機135發送一個斷電訊號至電源控制裝置155(步驟255)。電源控制裝置155在接收此斷電訊號時關閉一個電源開關，上述電源開關控制充電裝置300的電源。例如，上述電源開關可以是配電箱中的斷路器(Breaker)。關閉了這個電源開關，充電裝置300的電源就被切斷，無法使用。

受控端主機135可以在發送斷電訊號至電源控制裝置155時發送通知訊息至管理員主機110以提示管理員。必要時管理員可以親自過來檢查充電裝置300。排除異常狀況之後，管理員可通過管理員主機110向受控端主機135發出一個復歸訊號。電源控制裝置155透過受控端主機135接收復歸訊號，然後打開上述電源開關，以恢復充電裝置300的電力供應(步驟260)。或者，管理員也可以在發生異常狀況的現場利用手動復歸，以恢復充電裝置300的電力供應。

管理系統100會對用戶收取充電費用。若是有線充電，則是當用戶將電源插頭插入電源模組310而且偵測模組145偵測到電源模組310輸出電功率之後開始計算充電費用。若是無線充電，則是從用戶的電動交通工具的電力接收器置入電源模組310的電力輸出感應範圍內而且偵測模組145偵測到電源模組310輸出電功率之後開始計算充電費用。在充電期間，受控端主機135會依照電源模組310被使用的時間、次數或輸出的電量來計算扣除用戶的儲值餘額，並透過偵測模組145監控充電裝置300的使用狀況(步驟240)。當偵測模組145偵測到充電裝置300的使用不符合預設程序而發生異常狀況時，例如當受控端主機135發現用戶的儲值餘額已經低於預設的臨界值而不足以支付電源模組310的供電量時，受控端主機135就會通過顯示器137顯示此異常訊息，並將此異常訊息回饋至管理員主機110和伺服器105(步驟250)；同時用戶也會經電信網路125收到異常狀況的簡訊通知或經互聯網路120收到網路通知。

當用戶的儲值餘額不足時，受控端主機135會將上述異常訊息和最後的用戶儲值餘額通過互聯網路120或電信網路125傳送至管理員主機110和伺服器105(步驟250)，並發送斷電訊號至電源控制裝置155(步驟255)。伺服器105會記錄最後的用戶儲值餘額，以更新伺服器105所儲存的用戶資料。

若是有線充電的方式，則用戶拔掉電源插頭就會結束供電並停止計費。若是無線充電的方式，則用戶的電動交通工具的電力接收器離開充電裝置的感應範圍時就會結束供電並停止計費。上述的結束充電是由受控端主機135通過偵測模組145進行偵測。受控端主機135會在偵測模組145偵測到電源模組300的供電結束的一段預設時間之後，控制驅動器330移動隔離板320回到圖3A所示的第一位置，以遮蔽阻隔電源模組310，防止有人繼續使用。

此時受控端主機135會通過偵測模組145偵測是否有任何異常狀況。舉例而言，如果電源模組310的供電結束之後而且受控端主機135再度允許使用充電裝置300之前，有人讓電源模組310再度供電，例如拔掉電源插頭緊接著插上同一個或另一個電源插頭，受控端主機135就會視為異常狀況。若隔離板320被卡住而不能移動，或隔離板320在電源模組310的供電結束的一段較長預設時間之後尚未回到第一位置，受控端主機135也會視為異常狀況。受控端主機135會通過顯示器137顯示對應的異常訊息，將此異常訊息回饋至管理員主機110和伺服器105(步驟250)，並發送斷電訊號至電源控制裝置155(步驟255)。上述的異常偵測和自動斷電機制可防止充電裝置遭受誤用、濫用或惡意使用。

回到步驟240，在上述結束供電的過程中，若無任何異常，則受控端主機135會將充電正常結束的訊息和最後的用戶儲值餘額通過互聯網路120或電信網路125傳送至管理員主機110和伺服器105(步驟245)。伺服器105會記錄最後的用戶儲值餘額，以更新伺服器105所儲存的用戶資料。流程至此結束。

圖3C是依據本揭露另一實施例的一種充電裝置350的示意圖。充電裝置350包括充電槍352和隔離裝置354。就像加油站的加油槍可以給各種廠牌型號的交通工具加油，本實施例的充電槍352可用來給支援相同規格的各種廠牌型號的電動交通工具充電。例如日本已經有相關的統一規格和協會組織。隔離裝置354包括一個空間可容納並鎖固充電槍352。平時充電槍352被隔離裝置354固定保護，他人不得取用。當伺服器105判別用戶身分並查詢用戶的儲值餘額之後，受控端主機135可允許用戶使用充電裝置350，因此隔離裝置354鬆開充電槍352以供取用。當充電結束後，用戶可將充電槍352插回隔離裝置354，隔離裝置354會再度固定充電槍352，回到初始狀態。

隔離裝置354的設計可如圖3D和圖3E所示。其中隔離裝置354包括空間362、感應裝置364、鎖固馬達366以及固定板368。空間362可容納充電槍352。固定板368配置於空間362之中。鎖固馬達366耦接固定板368，並移動固定板368。感應裝置364耦接鎖固馬達366。

當受控端主機135允許使用充電裝置350時，鎖固馬達366朝一個預定方向(在此實施例為上方)移動固定板368以鬆開充電槍352。如圖3D所示，此時用戶可以取用充電槍352，充電結束後可將充電槍352放回空間362。當充電槍352插入空間362達到預定深度時，充電槍352觸動感應裝置364，然後感應裝置364控制鎖固馬達366朝另一個預定方向(在此實施例為下方)移動固定板368以鎖固充電槍352，如圖3E所示。隔離裝置354可以設計成適合各國不同品牌規格之充電槍，例如日本的標準充電槍，如此可達成方便的統一管理。

圖4A至圖4C是依據本揭露另一實施例的一種充電裝置400的示意圖。圖1的充電裝置150可以是圖4A至圖4C所繪示的充電裝置400。充電裝置400是讓用戶將電動交通工具的電池放進充電裝置400進行充電，其充電方式不同於充電裝置300。充電裝置400包括空間410、420、用於遮蔽空間410或420的隔離板440、以及驅動器470。其中每一個空間用以容納一個電池，例如空間410可容納電池460，空間420可容納電池430。每一個空間也包括一個電源模組，用以對該空間所容納的電池充電。

本實施例的充電裝置400只有兩個空間，最多只能讓兩個電池同時充電。不過在本揭露的其他實施例中，充電裝置400可以有更多空間，可讓更多電池同時充電。

隔離板440包括一個開口450，開口450的位置隨隔離板440的移動而變化。開口450的位置對應充電裝置400的多個空間其中之一。隔離板440開放開口450所對應的空間供用戶放入電池，並遮蔽阻隔其餘的空間，以保護其餘空間所容納的電池。例如圖4A所示，隔離板440遮蔽阻擋上方的空間410，開放下方的空間420。

驅動器470耦接隔離板440，並藉由移動隔離板440而移動開口450的位置。驅動器470可利用油壓、氣壓、電力、磁力或彈簧機構等方式移動隔離板440和開口450。

充電裝置400利用電池交換方式，可避免用戶等待電池充電的時間，圖4A至4C繪示一個用戶使用的過程。首先如圖4A所示，空間410裡面的電池460已經完全充飽電，處於備用狀態。開口450所對應的空間420尚未放入電池。此時用戶經過上述的撥打管理員主機110的電話號碼以至於讓受控端主機135允許使用充電裝置400的過程，然後用戶將電池430放入空間420，其中的電源模組開始對電池430充電。此時偵測裝置145偵測到電池430已和空間420的電源模組電性連接，於是如圖4B和4C所示，受控端主機135控制驅動器470將已充飽電的460電池前方的隔離板440自空間410位置移開至空間420位置。在隔離板440的上述移動過程中，開口450的位置移至充電裝置400的多個空間其中的下一個，也就是空間410的位置，這樣隔離板440可以遮蔽阻擋正在充電的電池430，不會被他人取走，而且用戶可立即取走已經完成充電的電池460，不需要等待電池430完成充電。

受控端主機135會在充電裝置400的使用過程通過偵測模組145偵測有無異常狀況。此異常狀況可以是電池在受控端主機145尚未允許使用充電裝置400之前就被放入開口450所對應的空間、放入的電池因為是不受支援的型號或是仿冒品而不符合充電裝置400的預設規格、或是隔離板440被卡住而使開口450不能移動、或是用戶的儲值餘額已不足以支付充電裝置400對用戶放入欲充電電池的供電量。若有上述的異常狀況，受控端主機135會執行步驟250的異常訊息回饋和步驟255的自動斷電。

圖1的電源控制裝置155可以是圖5A和圖5B繪示的電源控制裝置500、圖6A和圖6B繪示的電源控制裝置600、圖7A和圖7B繪示的電源控制裝置700、或圖8A至圖8C繪示的電源控制裝置800。以下逐一解說。

圖5A和圖5B是依據本揭露一實施例的一種電源控制裝置500的示意圖。電源控制裝置500包括連桿530、偏心輪520、以及馬達510。連桿530耦接電源開關540，偏心輪520耦接連桿530，馬達510耦接偏心輪520。電源開關540控制充電裝置150的電源。馬達510藉由偏心輪520和連桿530帶動電源開關540，以根據步驟255的斷電訊號關閉電源開關540，或根據步驟260的復歸訊號打開電源開關540。圖5A繪示馬達510打開電源開關540的情況，此時充電裝置150有電源，可以充電。圖5B繪示馬達510關閉電源開關540的情況，此時充電裝置150沒有電源，不能充電。

圖6A和圖6B是依據本揭露一實施例的一種電源控制裝置600的示意圖。電源控制裝置600包括繩索R1、重物W1、擋片B1、彈簧S1、以及馬達M1。重物W1用於關閉電源開關SW，所以重物W1的重量必須大於關閉電源開關SW所需克服的摩擦力。繩索R1耦接重物W1和電源開關SW。擋片B1可阻擋重物W1的下墜，如圖6A所示。馬達M1耦接擋片B1。當電源控制裝置600收到步驟255的斷電訊號時，馬達M1通過凸輪(即圖中的五角形)拉開擋片B1，使重物W1下墜並藉由繩索R1的牽引關閉電源開關SW，如圖6B所示。電源開關SW關閉之後，充電裝置150失去電源，不能充電。彈簧S1可在馬達M1停止施力時使擋片B1回復到初始位置。

圖7A和圖7B是依據本揭露一實施例的一種電源控制裝置700的示意圖。電源控制裝置700是電源控制裝置600的擴充，比電源控制裝置600多出了滑輪P1和P2、繩索R2、重物W2、擋片B2、彈簧S2、以及馬達M2。重物W2用於打開電源開關SW，若要打開電源開關SW必須將重物W1一同拉起，所以重物W2的重量必須大於重物W1的重量與打開電源開關SW所需克服的摩擦力之和，即W2＞(W1+W_SW )，其中W_SW 為上述摩擦力。繩索R2耦接重物W2、滑輪P1和P2、電源開關SW、以及繩索R1。滑輪P1和P2改變重物W2經由繩索R2的施力方向。雖然圖7A和圖7B繪示兩個滑輪P1和P2，不過在本揭露其他實施例中，電源控制裝置700可以改用一個滑輪或三個以上的滑輪，其效果不變。擋片B2可嵌入重物W2的頸部以阻擋重物W2下墜，如圖7A所示。馬達M2耦接擋片B2。彈簧S2可在馬達M2未施力時使擋片B2回復到初始位置。

圖7A繪示重物W1已下墜而關閉電源開關SW的情況。當電源控制裝置700收到步驟260的復歸訊號時，馬達M2通過凸輪(即圖中的五角形)拉開擋片B2，使重物W2下墜並藉由繩索R1的牽引打開電源開關SW，以恢復充電裝置150的電源，同時藉由繩索R1拉起重物W1，如圖7B所示。擋片B1的向下斜面使擋片B1會在重物W1上升時滑開，不至於阻擋重物W1回升，然後彈簧S1可使擋片B1回復到阻擋重物W1下墜的位置。

圖8A至圖8C是依據本揭露一實施例的一種電源控制裝置800的示意圖。電源控制裝置800是電源控制裝置700的改進，比電源控制裝置700多出了繩索R3和擋片B3。繩索R3耦接滑輪P1和重物W2，其中滑輪P1改變繩索R3的施力方向。擋片B3耦接繩索R3。

圖8A繪示最初電源開關SW開啟的情況。當電源控制裝置800收到步驟255的斷電訊號時，馬達M1拉開擋片B1使重物W1下墜，以關閉電源開關SW。擋片B3在重物W1下墜時承接重物W1，如圖8B所示。當電源控制裝置800收到步驟260的復歸訊號時，馬達M2拉開擋片B2使重物W2下墜。重物W2藉由繩索R3拉起置於擋片B3上的重物W1，重物W1斜推開擋片B1，使重物W1回到初始位置，放於擋片B1上，繩索R1已鬆弛不受力。接著重物W2持續下墜，藉由繩索R2施力打開電源開關SW，如圖8C所示。這樣的設計可以減輕重物W2，重物W2的重量只需要大於重物W1即可，即W2>W1>W_SW 。

為了讓電源控制裝置800能多次斷電並多次復歸，可以如圖8D所示在電源控制裝置800增加推板N1、螺桿T1、以及馬達M3。推板N1和螺桿T1各有自己的螺紋，就像螺帽與螺絲，藉由互相嵌合的螺紋互相耦接。推板N1可在重物W2下墜後承接重物W2。馬達M3耦接螺桿T1。如前所述，當電源控制裝置800收到復歸訊號之後，重物W2下墜，藉由繩索R2施力打開電源開關SW。然後馬達M3轉動螺桿T1，藉由推板N1和螺桿T1的螺紋使推板N1上升，進而推升重物W2回到下墜前的初始位置，由擋板B2將重物W2固定在下墜前的初始位置。然後馬達M3反轉螺桿T1，藉由推板N1和螺桿T1的螺紋使推板N1降回上升前的初始位置，以等待重物W2的下墜。這樣電源控制裝置800就回到斷電前的狀態，可以多次斷電並多次復歸。

圖8D的推板N1、螺桿T1、以及馬達M3也能使用在如圖7A和圖7B所示的電源控制裝置700，使電源控制裝置700具有多次斷電和多次復歸的能力。

在本揭露的其他實施例中，可以利用圖3A和圖3B的隔離板320或圖4A至圖4C的隔離板440的動力將重物W2拉回下墜前的初始位置。這樣不但可以使電源控制裝置具有多次斷電和多次復歸的能力，也可以省略圖8D的推板N1、螺桿T1、以及馬達M3。

圖9A是依照本揭露另一實施例的一種電源控制裝置900的示意圖。電源控制裝置900包括基座F1、重物W1、擋片B1、馬達M1、轉軸A1、以及固定架F2。其中重物W1、擋片B1、以及馬達M1和圖6A以及圖6B的電源控制裝置600相同。基座F1可固定於牆上，電源開關SW和固定架F2可固定於基座F1之上。轉軸A1耦接固定架F2和套筒T2，重物W1配置於套筒T2之中，套筒T2有一個開口讓擋片B1伸入。轉軸A1可以左右轉動，使套筒T2可以向左依靠在基座F1，如圖9A所示。當電源控制裝置900收到斷電訊號時，馬達M1拉開擋片B1，使重物W1下墜並藉由繩索R1的牽引關閉電源開關SW。此時套筒T2可限制重物W1的移動方向，以免重物W1碰撞損壞其他物件。

此外，電源控制裝置900也可以採用如圖9B所示的設計，也就是用圖9B的導桿T3和固定架F3取代圖9A的套筒T2、轉軸A1和固定架F2。圖9B的重物W1包括導引孔H1，導桿T3穿過導引孔H1。固定架F3固定在基座F1之上，配置於擋片B1下方，可耦接並固定導桿T3。當重物W1下墜時，導桿T3可以控制重物W1的移動方向，限制重物W1的側向移動，以免重物W1碰撞損壞其他物件。

綜上所述，以上實施例的隔離式電源管理系統和管理方法，旨在重視原品牌車廠既有規格，從隔離管理上表現新意，一來可減少重新改造原功能的浪費，二來有兼容並蓄，各自互補的角色扮演，只需要在現有的充電電源加裝充電裝置、偵測模組和電源控制裝置，不需更動原有設備即可將任何規格的充電設備納入統一的管理系統，可讓多個用戶方便地共享彼此的充電電源。以上實施例的充電裝置可有效防止他人濫用和破壞，提供安全的管理方式。

雖然本揭露已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本揭露之保護範圍，當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．隔離式電源管理系統

105．．．伺服器

110．．．管理員主機

111．．．鍵盤

112．．．顯示器

115．．．用戶的行動裝置

120．．．互聯網路

125．．．電信網路

130．．．無線模組

135．．．受控端主機

136．．．鍵盤

137．．．顯示器

140．．．受控端電話

145．．．偵測模組

150．．．充電裝置

155．．．電源控制裝置

205~260．．．流程步驟

300．．．充電裝置

310．．．電源模組

320．．．隔離板

330．．．驅動器

350．．．充電裝置

352．．．充電槍

354．．．隔離裝置

362．．．空間

364．．．感應裝置

366．．．鎖固馬達

368．．．固定板

400．．．充電裝置

410、420．．．空間

430．．．電池

440．．．隔離板

450．．．開口

460．．．電池

470．．．驅動器

500．．．電源控制裝置

510．．．馬達

520．．．偏心輪

530．．．連桿

540．．．電源開關

600、700、800．．．電源控制裝置

A1．．．轉軸

B1、B2、B3．．．擋片

F1．．．基座

F2、F3．．．固定架

H1．．．導引孔

M1、M2、M3．．．馬達

N1．．．推板

P1、P2．．．滑輪

R1、R2、R3．．．繩索

S1、S2．．．彈簧

SW．．．電源開關，如電源回路上的斷路器(Breaker)

T1．．．螺桿

T2．．．套筒

T3．．．導桿

W1、W2．．．重物

圖1是依照本揭露一實施例的一種隔離式電源管理系統的示意圖。

圖2是依照本揭露一實施例的一種隔離式電源管理方法的流程圖。

圖3A和圖3B是依照本揭露一實施例的一種充電裝置的示意圖。

圖3C至圖3E是依照本揭露另一實施例的一種充電裝置的示意圖。

圖4A至圖4C是依照本揭露另一實施例的另一種充電裝置的示意圖。

圖5A和圖5B是依照本揭露一實施例的一種電源控制裝置的示意圖。

圖6A和圖6B是依照本揭露另一實施例的另一種電源控制裝置的示意圖。

圖7A和圖7B是依照本揭露另一實施例的另一種電源控制裝置的示意圖。

圖8A至圖8D是依照本揭露另一實施例的另一種電源控制裝置的示意圖。

圖9A和圖9B是依照本揭露另一實施例的另一種電源控制裝置的示意圖。

100．．．隔離式電源管理系統

105．．．伺服器

110．．．管理員主機

111．．．鍵盤

112．．．顯示器

115．．．用戶的行動裝置

120．．．互聯網路

125．．．電信網路

130．．．無線模組

135．．．受控端主機

136．．．鍵盤

137．．．顯示器

140．．．受控端電話

145．．．偵測模組

150．．．充電裝置

155．．．電源控制裝置

Claims (23)

1. 一種隔離式電源管理系統，包括：至少一充電裝置；一偵測模組，耦接該充電裝置，偵測該充電裝置的使用狀況；一電源控制裝置，耦接該充電裝置，在接收一斷電訊號時關閉一電源開關，其中該電源開關控制該充電裝置的電源；以及一受控端主機，耦接上述充電裝置、該偵測模組和該電源控制裝置，接收一用戶所引發的一授權密碼，根據該授權密碼和一內存密碼的比較允許使用上述充電裝置其中之一並透過該偵測模組監控該充電裝置的使用狀況，當該偵測模組偵測到該充電裝置的使用不符合一預設程序而發生一異常狀況時，該受控端主機發送該斷電訊號至該電源控制裝置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之隔離式電源管理系統，其中該受控端主機比較該授權密碼和該內存密碼，在該授權密碼符合該內存密碼時提示該用戶提供一選擇訊號，該受控端主機根據該選擇訊號允許使用上述充電裝置其中之一。
3. 如申請專利範圍第2項所述之隔離式電源管理系統，其中該選擇訊號指定上述充電裝置其中之一；該用戶的一行動裝置包括一無線射頻訊號發射器而且該被指定充電裝置包括一無線射頻訊號接收器，該無線射頻訊號接收器量測該無線射頻訊號發射器的接收訊號強度；該受控端主機在該接收訊號強度大於一臨界值時允許使用該被指定充電裝置。
4. 如申請專利範圍第1項所述之隔離式電源管理系統，其中該用戶的一行動裝置包括一無線射頻訊號發射器而且該充電裝置包括一無線射頻訊號接收器，該無線射頻訊號接收器量測該無線射頻訊號發射器的接收訊號強度；該受控端主機比較該授權密碼和該內存密碼，在該授權密碼符合該內存密碼而且該接收訊號強度大於一臨界值時允許使用該充電裝置。
5. 如申請專利範圍第1項所述之隔離式電源管理系統，其中該充電裝置包括：一電源模組，以有線或無線方式提供電力；一隔離板，在一第一位置以遮蔽阻隔該電源模組；以及一驅動器，耦接並移動該隔離板，其中當該受控端主機允許使用該充電裝置時，該受控端主機控制該驅動器移動該隔離板至一第二位置以開放該電源模組；該受控端主機在該偵測模組偵測到該電源模組的供電結束的一第一預設時間之後控制該驅動器移動該隔離板回到該第一位置以遮蔽阻隔該電源模組。
6. 如申請專利範圍第5項所述之隔離式電源管理系統，其中該異常狀況為該隔離板被卡住而不能移動、在該電源模組的供電結束之後而且該受控端主機再度允許使用該充電裝置之前該電源模組再度供電、該隔離板在該電源模組的供電結束的一第二預設時間之後尚未回到該第一位置、或該用戶的儲值餘額已不足以支付該電源模組的供電量。
7. 如申請專利範圍第1項所述之隔離式電源管理系統，其中該充電裝置包括：一充電槍；以及一隔離裝置，包括一空間以容納並鎖固該充電槍，其中當該受控端主機允許使用該充電裝置時，該隔離裝置鬆開該充電槍。
8. 如申請專利範圍第7項所述之隔離式電源管理系統，其中該隔離裝置更包括：一固定板，配置於該空間中；一鎖固馬達，耦接該固定板，並移動該固定板；以及一感應裝置，耦接該鎖固馬達；當該受控端主機允許使用該充電裝置時，該鎖固馬達朝一第一方向移動該固定板以鬆開該充電槍；當該充電槍插入該空間達到一預定深度時，該充電槍觸動該感應裝置，該感應裝置控制該鎖固馬達朝一第二方向移動該固定板以鎖固該充電槍。
9. 如申請專利範圍第1項所述之隔離式電源管理系統，其中該充電裝置包括：多個空間，其中每一空間用以容納一電池，並包括一電源模組，用以對該電池充電；一隔離板，包括一開口，其中該開口的位置對應上述多個空間其中之一，該隔離板開放該開口所對應的該空間，遮蔽阻隔其餘的上述空間；以及一驅動器，耦接該隔離板並移動該開口的位置，當該偵測裝置偵測到該電池在該受控端主機允許使用該充電裝置後被放入該開口所對應的該空間並電性連接該空間的該電源模組時，該受控端主機控制該驅動器移動該開口的位置至上述多個空間其中的一個。
10. 如申請專利範圍第9項所述之隔離式電源管理系統，其中該異常狀況為該電池在該受控端主機尚未允許使用該充電裝置前就被放入該開口所對應的該空間、該電池不符合一預設規格、該隔離板被卡住而使該開口不能移動、或該用戶的儲值餘額已不足以支付該充電裝置對該電池的供電量。
11. 如申請專利範圍第1項所述之隔離式電源管理系統，其中該受控端主機在發送該斷電訊號至該電源控制裝置時通知一管理員主機，該電源控制裝置在接收來自該管理員主機的一復歸訊號時打開該電源開關。
12. 如申請專利範圍第11項所述之隔離式電源管理系統，其中該電源控制裝置包括：一連桿，耦接該電源開關；一偏心輪，耦接該連桿；以及一第一馬達，耦接該偏心輪，藉由該偏心輪和該連桿帶動該電源開關，以根據該斷電訊號或該復歸訊號關閉或打開該電源開關。
13. 如申請專利範圍第11項所述之隔離式電源管理系統，其中該電源控制裝置包括：一第一重物；一第一繩索，耦接該第一重物和該電源開關；一第一擋片，阻擋該第一重物的下墜；一第二馬達，耦接該第一擋片，當該電源控制裝置收到該斷電訊號時，該第二馬達拉開該第一擋片，使該第一重物下墜並藉由該第一繩索的牽引關閉該電源開關。
14. 如申請專利範圍第13項所述之隔離式電源管理系統，其中該電源控制裝置更包括：一套筒，其中該第一重物配置於該套筒之中，該套筒限制該第一重物的移動方向。
15. 如申請專利範圍第13項所述之隔離式電源管理系統，其中該第一重物包括一導引孔，而且該電源控制裝置更包括：一導桿，穿過該導引孔以控制該第一重物的移動方向；以及一固定架，配置於該第一擋片下方，耦接並固定該導桿。
16. 如申請專利範圍第13項所述之隔離式電源管理系統，其中該電源控制裝置更包括：至少一滑輪；一第二重物；一第二繩索，耦接該第二重物、上述滑輪、該電源開關和該第一繩索，其中該滑輪改變該第二重物經由該第二繩索的施力方向；一第二擋片，阻擋該第二重物的下墜；以及一第三馬達，耦接該第二擋片，當該電源控制裝置收到該復歸訊號時，該第三馬達拉開該第二擋片，使該第二重物下墜並藉由該第二繩索的牽引打開該電源開關並藉由該第一繩索拉起該第一重物。
17. 如申請專利範圍第16項所述之隔離式電源管理系統，其中該電源控制裝置更包括：一第三繩索，耦接該滑輪和該第二重物，其中該滑輪改變該第三繩索的施力方向；以及一第三擋片，耦接該第三繩索，在該第一重物下墜時承接該第一重物。
18. 如申請專利範圍第16項所述之隔離式電源管理系統，其中該電源控制裝置更包括：一推板，包括一第一螺紋，在該第二重物下墜後承接該第二重物；一螺桿，包括一第二螺紋，耦接該推板，該第一螺紋和該第二螺紋互相嵌合；以及一第四馬達，耦接該螺桿，當該電源控制裝置收到該復歸訊號之後，該第四馬達轉動該螺桿，藉由該第一螺紋和該第二螺紋使該推板上升，進而推升該第二重物回到下墜前的初始位置，然後該第四馬達反轉該螺桿，藉由該第一螺紋和該第二螺紋使該推板降回上升前的初始位置。
19. 一種隔離式電源管理方法，包括：提供至少一充電裝置；接收一用戶所引發的一授權密碼；根據該授權密碼和一內存密碼的比較允許使用上述充電裝置其中之一；監控該充電裝置的使用狀況；以及當該充電裝置的使用不符合一預設程序而發生一異常狀況時，關閉一電源開關，其中該電源開關控制該充電裝置的電源。
20. 如申請專利範圍第19項所述之隔離式電源管理方法，其中根據該授權密碼和該內存密碼的比較允許使用上述充電裝置其中之一的步驟包括：比較該授權密碼和該內存密碼；在該授權密碼符合該內存密碼時提示該用戶提供一選擇訊號；以及根據該選擇訊號允許使用上述充電裝置其中之一。
21. 如申請專利範圍第20項所述之隔離式電源管理方法，其中該選擇訊號指定上述充電裝置其中之一；該用戶的一行動裝置包括一無線射頻訊號發射器而且該被指定充電裝置包括一無線射頻訊號接收器，該無線射頻訊號接收器量測該無線射頻訊號發射器的接收訊號強度；上述的根據該授權密碼和該內存密碼的比較允許使用上述充電裝置其中之一的步驟包括：在該接收訊號強度大於一臨界值時允許使用該被指定充電裝置。
22. 如申請專利範圍第19項所述之隔離式電源管理方法，其中該用戶的一行動裝置包括一無線射頻訊號發射器而且該充電裝置包括一無線射頻訊號接收器，該無線射頻訊號接收器量測該無線射頻訊號發射器的接收訊號強度；上述的根據該授權密碼和該內存密碼的比較允許使用上述充電裝置其中之一的步驟包括：比較該授權密碼和該內存密碼；以及在該授權密碼符合該內存密碼而且該接收訊號強度大於一臨界值時允許使用該充電裝置。
23. 如申請專利範圍第19項所述之隔離式電源管理方法，更包括：在關閉該電源開關時通知一管理員主機；以及在接收來自該管理員主機的一復歸訊號時打開該電源開關。