TWI505224B - 停車場車輛電力回充集合式住宅公共用電系統之裝置 - Google Patents

Description

停車場車輛電力回充集合式住宅公共用電系統之裝置

本發明係有關一種停車場車輛電力回充集合式住宅公共用電系統之裝置，尤指一種兼具有效利用車輛電力、由車主自行決定是否供電、可防止過充而提高電池壽命與可自動檢測電瓶蓄電量之停車場車輛電力回充集合式住宅公共用電系統之裝置。

汽車電瓶只有在汽車起動瞬間，需供應啟動馬達與高壓線圈電力而進行啟動，另外則是提供車輛靜態時之電力系統基本用電。

但是，汽車於行駛過程(尤其是長途的國道駕駛)中，車上的發電機一直被引擎帶動，而持續對電瓶充電，尤其是壽命在有效期內的電瓶，於長途行駛過程早已充飽電，就算隔夜，所積蓄的電力仍趨近飽和，若常常進行長途駕駛，則電瓶均處在充飽電的情況。亦即，只要汽車行駛，發電機一定對電瓶充電，而飽和的電力就可以被有效利用，但是目前通常在電瓶自動放電的過程，被無謂浪費掉。

反觀大樓住宅(或用戶)常因季節性用電大增，而造成用電量吃緊，常需發電機輔助供電。

但目前市面上並無對複數車輛之電瓶進行蓄電量監測與放電，且將放電之電力統和後，供給公共區域進行運用的裝置。

有鑑於此，必須研發出可解決上述習用缺點之技術。

本發明之目的，在於提供一種停車場車輛電力回充集合式住宅公共用電系統之裝置，其兼具有效利用車輛電力、由車主自行決定是否供電、可防止過充而提高電池壽命與可自動檢測電瓶蓄電量等優點。特別是，本發明所欲解決之問題係在於目前市面上尚無較佳之將停車場之車輛多餘電力統合後回供住宅公共用電系統的裝置。

解決上述問題之技術手段係提供一種停車場車輛電力回充集合式住宅公共用電系統之裝置，其包括：至少一第一電力導引部，係設有：一第一基座，係用以設於一車輛上；該車輛係設一車輛電力部，該第一基座對應該車輛而內建一車籍辨識碼，該車籍辨識碼係隨該第一基座設於不同之車輛，而可隨之修改；一第一導電裝置，係設於該第一基座上，並電性連結該車輛電力部；一第一訊號輸出部，係電性連結該第一基座，用以輸出該車籍辨識碼；至少一第二電力導引部，係包括：一第二基座，係用以設於一停車位上，該停車位係供該車輛停放；一第二導電裝置，係設於該第二基座，隨該車輛之移動變化，該第一、該第二導電裝置之間，係可於一斷電位置與一導電位置之間變換，而分別用以隔離與傳導該車輛電力部之電力； 一第二訊號傳送部，係電性連結該第二基座，並當該第一、該第二導電裝置位於該導電位置時，用以接收及傳送該第一訊號輸出部輸出之該車籍辨識碼；一集合式住宅公共用電系統，係包括：一集合式住宅電力連結部，係電性連結該至少一第二電力導引部，而接收並傳送該車輛電力部之電力及該車籍辨識碼；一檢測部，係電性連結該集合式住宅電力連結部，並內建至少一電力閥值，其與該至少一車籍辨識碼概呈相對應；一控制部，係電性連結並控制該集合式住宅電力連結部、該檢測部的至少其中之一；且將該車輛電力部供入之電力回充至該集合式住宅公共用電系統進行統合運用；藉此，當該第一、該第二導電裝置位於該導電位置時，該檢測部係以對應該車籍辨識碼之該電力閥值，與該車輛電力部之電力值進行比對；當電力值大於與小於該電力閥值時，該控制部係分別接收與停止該車輛電力部供入之電力。

本發明之上述目的與優點，不難從下述所選用實施例之詳細說明與附圖中，獲得深入瞭解。

茲以下列實施例並配合圖式詳細說明本發明於後：

10‧‧‧第一電力導引部

11‧‧‧第一基座

12‧‧‧第一導電裝置

121‧‧‧第一正導電部

122‧‧‧第一負導電部

13‧‧‧第一訊號輸出部

14‧‧‧第一開關

20‧‧‧第二電力導引部

21‧‧‧第二基座

211‧‧‧固定座

212‧‧‧活動座

213‧‧‧被動齒條

22‧‧‧第二導電裝置

221‧‧‧第二正導電部

222‧‧‧第二負導電部

23‧‧‧第二訊號傳送部

24‧‧‧第二開關

25‧‧‧控制器

26‧‧‧驅動器

27‧‧‧升降動力源

28‧‧‧減速裝置

29‧‧‧齒輪組

30‧‧‧集合式住宅用電系統

31‧‧‧集合式住宅電力連結部

32‧‧‧檢測部

321‧‧‧電力閥值

33‧‧‧控制部

34‧‧‧集合式住宅儲電部

35‧‧‧升壓部

36‧‧‧直/交流轉換模組

37‧‧‧集合式住宅負載

41‧‧‧步驟1

42‧‧‧步驟2

43‧‧‧步驟3

44‧‧‧步驟4

45‧‧‧步驟5

90‧‧‧集合式住宅停車場

91‧‧‧車輛

911‧‧‧車輛電力部

912‧‧‧車籍辨識碼

91A‧‧‧供電正極

91B‧‧‧供電負極

92‧‧‧停車位

93‧‧‧限位擋件

P1‧‧‧斷電位置

P2‧‧‧導電位置

D1‧‧‧第一間距

D2‧‧‧第二間距

DA‧‧‧第一距離

DB‧‧‧第二距離

H‧‧‧升起高度

H1‧‧‧第一底盤高度

H2‧‧‧第二底盤高度

W1‧‧‧正中停車位置

W2‧‧‧偏左停車位置

W3‧‧‧偏右停車位置

第一圖係本發明之示意圖

第二圖係第一圖之主要結構之示意圖

第三A圖係本發明之第二電力導引部之第一實施例之示意圖

第三B圖係本發明之第二電力導引部之第二實施例之示意圖

第四圖係本發明之應用於停放不同款式之車輛之示意圖

第五A圖係第四圖之第一種款式車輛停入停車位前且第一、第二電力導引部未相互導電之示意圖

第五B圖係第四圖之第一種款式車輛停入停車位後且第一、第二電力導引部相互導電之示意圖

第六A圖係第四圖之第二種款式車輛停入停車位前且第一、第二電力導引部未相互導電之示意圖

第六B圖係第四圖之第二種款式車輛停入停車位後且第一、第二電力導引部相互導電之示意圖

第七A及第七B圖係分別為本發明之第二電力導引部之第一、第二實施例應用於無線供電之示意圖

第八圖係本發明之第一、第二導電裝置為線圈之示意圖

第九圖係本發明之車輛停放於停車位上之不同位置皆可供電之示意圖

第十圖係本發明之系統方塊圖

第十一圖係本發明之車輛電力回充集合式住宅用電系統之流程圖

參閱第一、第二及第十圖，本發明係為一種停車場車輛電力回充集合式住宅公共用電系統之裝置，其包括：至少一第一電力導引部10，係設有：一第一基座11，係用以設於一車輛91(為便於說明及顯示 元件之相對應關係，第二圖中之該車輛91係順時針旋轉90度，實際上該車輛91非以此角度停車，合先陳明)上；該車輛91係設一車輛電力部911，該第一基座11對應該車輛91而內建一車籍辨識碼912(參閱第五B圖)，該車籍辨識碼912係隨該第一基座11設於不同之車輛91，而可隨之修改；一第一導電裝置12，係設於該第一基座11上，並電性連結該車輛電力部911；一第一訊號輸出部13，係電性連結該第一基座11，用以輸出該車籍辨識碼912；至少一第二電力導引部20，係包括：一第二基座21，係用以設於一停車位92上，該停車位92係供該車輛91停放；一第二導電裝置22，係設於該第二基座21，隨該車輛91之移動變化，該第一、該第二導電裝置12與22之間，係可於一斷電位置P1(參閱第五A及第六A圖)與一導電位置P2(參閱第五B及第六B圖)之間變換，而分別用以隔離與傳導該車輛電力部911之電力；一第二訊號傳送部23，係電性連結該第二基座21，並當該第一、該第二導電裝置12與22位於該導電位置P2時，用以接收及傳送該第一訊號輸出部13輸出之該車籍辨識碼912；一集合式住宅公共用電系統30，係包括：一集合式住宅電力連結部31，係電性連結該至少一第二電力導引部20，而接收並傳送該車輛電力部911之電力及該車籍辨識碼912；一檢測部32，係電性連結該集合式住宅電力連結部31，並 內建至少一電力閥值321，其與該至少一車籍辨識碼912概呈相對應；一控制部33，係電性連結並控制該集合式住宅電力連結部31、該檢測部32的至少其中之一；且將該車輛電力部911供入之電力回充至該集合式住宅公共用電系統30進行統合運用；藉此，當該第一、該第二導電裝置12與22位於該導電位置P2時，該檢測部32係以對應該車籍辨識碼912之該電力閥值321，與該車輛電力部911之電力值進行比對；當電力值大於與小於該電力閥值321時，該控制部33係分別接收與停止該車輛電力部911供入之電力。

實務上，關於本發明之第一實施例，該第一電力導引部10又包括一第一開關14(參閱第二圖)，係電性連結於該第一導電裝置12與該車輛電力部911之間；用以輔助(手動)啟動與關閉該第一導電裝置12。

該第二電力導引部20又包括一第二開關24(參閱第二圖)，係電性連結於該第二導電裝置22與該集合式住宅電力連結部31之間；用以輔助(手動)啟動與關閉該第二導電裝置20。

該車輛電力部911可為電瓶，其具有一供電正極91A與一供電負極91B(參閱第三A及第三B圖，其中該(為便於說明及顯示元件之相對應關係，圖中之該第一基座11係順時針旋轉90度，非實際裝設角度，合先陳明)；該第一導電裝置12對應該供電正、該供電負極91A與91B，而分別包括一第一正導電部121及一第一負導電部122；且該第二導電裝置22對應該第一正、該第一負導電部121與122，而分別包括一第二正導電部221及一第二負導電部222。

該第一正、該第一負導電部121與122係為導電彈片。

該第二正、該第二負導電部221與222係為導電弧型體。

該第一開關14係連結於該供電負極91B與該第一負導電部122之間，以提高啟動關閉時的安全性。

該第二開關24係連結於該第二負導電部222與該集合式住宅電力連結部31之間，以提高啟動關閉時的安全性。

該停車位91係位於一集合式住宅停車場90中，該集合式住宅停車場90具有複數個該停車位91，該每一停車位91係用以設置相對應之該第二基座21，且該每一停車位91皆包括一對限位擋件93(對應該車輛92之兩個前輪)，係用以擋止而確認該車輛92停放至正確的該導電位置P2。

該每一車輛電力部911係依相對應之該每一車輛91的規格，而具有不同之電力值。

該車籍辨識碼912可為該車輛91之車牌號碼，用以確認該停車位92上停靠正確之該車輛91。

該檢測部32係內建複數筆之該電力閥值321，該每一電力閥值321係與該每一車籍辨識碼912相對應。

該電力閥值321可包括：一起動閥值，係為該車輛電力部911可啟動相對應之該車輛91的最低電力值，其為該電力值的70%~80%(該數值取決於個別車輛91啟動所需之最低電力)。

一運作閥值，係為該車輛電力部911可供相對應之該車輛91之電子系統靜態運作之最低電力值。

就實際應用上，該電力值應大於該起動閥值(若僅是大於該 運作閥值，原則上無法啟動該車輛91)，以避免該車輛電力部911供電過量，導致該車輛91無法啟動(尤其是氣温較低時可能必需較高之起動閥值)的問題。

參閱第三B、第六A及第六B圖，係本發明之第二實施例，其與第一實施之差異處，僅在於該第二基座21係包括：一固定座211；一活動座212，係設於該固定座211上，並可與其相對升降移動，該第二導電裝置22係位於該活動座212上；一被動齒條213，係連結於該活動座212下方，用以被傳動而連動該活動座212升降位移。

該第二電力導引部20又包括：一控制器25，係電性連結該控制部23；一驅動器26，係電性連結該控制器25，供其對外進行驅動；一升降動力源27，係電性連結並被該驅動器26驅動，該升降動力源27可為伺服馬達；一減速裝置28，係連結該升降動力源27，用以調整其輸出之動力，該減速裝置28可為公知變速箱；一齒輪組29，係連結於該減速裝置28與該被動齒條213之間，並受該減速裝置28驅動，而用以傳動該被動齒條213。

參閱第七A、第七B及第八圖，不論是第一或第二實施例，該第一、該第二導電裝置12與22均可為線圈(公知技術，恕不贅述)，而可以電磁感應之方式，將該車輛電力部911之電力，從該第一導電裝置12無線感 應至該第二導電裝置22。

參閱第九圖，實際上在停車時，該車輛91原則上不可能端正的停在正中停車位置W1上，而可能會停在偏左停車位置W2或是偏右停車位置W3，但都不妨礙進行電力傳送作業。

該集合式住宅用電系統30又包括(如第四圖所示)：一集合式住宅儲電部34，係連結並用以儲存該控制部33接收之電力，並可輸出；一升壓部35，係連結並用以接收該集合式住宅儲電部34輸出之電力，且進行升壓後輸出；一直/交流轉換模組36，係連結並用以接收該集合式住宅儲電部34升壓後輸出之電力，且進行直/交流轉換；最後供應至集合式住宅負載37(例如為住宅大樓之公共用電)使用。

參閱第十一圖，關於本發明之動作過程，於開始後可包括下列步驟：

步驟1(41)：車輛就定位並輸出電力及車籍辨識碼。

步驟2(42)：集合式住宅用電系統接收電力及車籍辨識碼。

步驟3(43)：依車籍辨識碼判別電力值是否大於電力閥值？若判別結果為“否”，則停止接收電力，若判別結果為“是”，則進行下一步驟。

步驟4(44)：接收車輛電力並處理後供住宅電力統合運用。

步驟5(45)：即時判別電力值是否大於電力閥值？若判別結果為“是”，則回到上一步驟繼續動作。若判別結果為“否”，則停止接 收電力，然後結束。

本發明針對不同底盤高度之車輛，而有以下之使用模式：

[a]低底盤車輛(由於該第一導電裝置12係為導電彈片，可於彈性接觸過程中，適用正常底盤與例如跑車之低底盤)使用模式。車輛91從集合式住宅停車場90進入專屬之停車位92(參閱第五A圖)，行進至前輪碰觸限位擋件93(如第五B及第九圖所示，儘量使車輛91位於停車位92之正中停車位置W1)，該車輛91具有一第一底盤高度H1，且該車輛91之前輪至車頭具有一第一間距D1，配合該第一間距D1，調整該第二電力導引部20與該停車位92保持一第一距離DA(參閱第四圖)，使該第一、該第二導電裝置12與22相互接觸(參閱第五B圖)。該集合式住宅電力連結部31接收該車籍辨識碼912，該檢測部32係以對應該車籍辨識碼912之該電力閥值321，與該車輛電力部911之電力值進行比對；當電力值大於該電力閥值321時，該控制部33係接收該車輛電力部911供入之電力。且接收過程即時判別電力值，一旦小(等)於該電力閥值321時，即停止接收電力。

[b]高底盤車輛(例如部分因越野需求或是救難需求，而將懸吊撐高之車輛)使用模式。參閱第六A圖，該車輛91之前輪至車頭具有一第二間距D2(大於該第一間距D1)，配合該第二間距D2，調整該第二電力導引部20與該停車位92保持一第二距離DB(小於該第一距離DA)，且該車輛91具有一第二底盤高度H2(大於該第一底盤高度H1)，配合該第二底盤高度H2，控制該活動座212調整一升起高度H(參閱第六B圖)，而使該第一、該第二導電裝置12與22可導電。至於控制部33接收之電力，則傳送至集合式住宅儲電部34儲存，並當需要使用時，先傳送至升壓部35進行電力升壓處理，再 傳送至直/交流轉換模組36進行轉換作業，最後供應至集合式住宅負載37(例如為住宅大樓之公共用電)使用。

本發明之優點及功效可歸納如下：

[1]有效利用車輛電力。本發明依據各式車輛的規格，建立車輛電池儲能特性參數(亦即檢測部)，當車輛長時間停駐於停車場時，在考量汽車電力系統靜態運作與安全起動電壓位準足夠的前提，使汽車於白天運行過程所蓄積於電池的電能，利用導電彈片(也可以是無線感應放電)、即時偵測電壓準位與雙向資料傳輸功能，扣除起動及電子系統靜態運作所需電能後，將多餘電能提儲至集合式住宅儲電部，當住宅用電量大時，可透過直流/交流電壓轉換後，供給集合式住宅負載(例如公共用電)使用，可減少公共用電分擔額度。

[2]由車主自行決定是否供電。本發明於第一、第二導電裝置分別設有第一、第二開關，可由車主自行啟動與關閉，而決定是否供電。故，可由車主自行決定是否供電。

[3]可防止過充而提高電瓶壽命。一般電瓶之電力，除供車輛於靜態時之電力系統基本用電(耗電量極少)外，只在起動瞬間供給啟動馬達與高壓線圈電力而進行啟動。而長時間的行駛過程，則是不斷的對電瓶充電，故當過夜停車時，如能使電瓶適度放電，則可防止隔天長時間的行駛再度對已充飽電的電瓶充電，而造成電池過充。故，可防止過充而提高電池壽命。

[4]可自動檢測電瓶蓄電量。本發明係判別電瓶之電力值高於電力閥值，才啟動電池供電，若電瓶蓄電量小於電力閥值，則停止電瓶 供電，除可防止電瓶電力過低外，亦是自動在停車時，即時對電瓶進行蓄電量檢測，使車主知道蓄電力可能不足而需作更換電瓶(一般車主少有檢測電瓶蓄電量的習慣與工具)的準備，亦可防止車輛行駛至郊道停放時，因電瓶壽命已盡，致電力不足而無法啟動離開的困擾。故，可自動檢測電瓶蓄電量。

以上僅是藉由較佳實施例詳細說明本發明，對於該實施例所做的任何簡單修改與變化，皆不脫離本發明之精神與範圍。

10‧‧‧第一電力導引部

11‧‧‧第一基座

12‧‧‧第一導電裝置

121‧‧‧第一正導電部

122‧‧‧第一負導電部

13‧‧‧第一訊號輸出部

14‧‧‧第一開關

20‧‧‧第二電力導引部

21‧‧‧第二基座

22‧‧‧第二導電裝置

221‧‧‧第二正導電部

222‧‧‧第二負導電部

23‧‧‧第二訊號傳送部

24‧‧‧第二開關

30‧‧‧集合式住宅用電系統

91‧‧‧車輛

911‧‧‧車輛電力部

92‧‧‧停車位

93‧‧‧限位擋件

Claims (10)

1. 一種停車場車輛電力回充集合式住宅公共用電系統之裝置，係包括：至少一第一電力導引部，係設有：一第一基座，係用以設於一車輛上；該車輛係設一車輛電力部，該第一基座對應該車輛而內建一車籍辨識碼，該車籍辨識碼係隨該第一基座設於不同之車輛，而可隨之修改；一第一導電裝置，係設於該第一基座上，並電性連結該車輛電力部；一第一訊號輸出部，係電性連結該第一基座，用以輸出該車籍辨識碼；至少一第二電力導引部，係包括：一第二基座，係用以設於一停車位上，該停車位係供該車輛停放；一第二導電裝置，係設於該第二基座，隨該車輛之移動變化，該第一、該第二導電裝置之間，係可於一斷電位置與一導電位置之間變換，而分別用以隔離與傳導該車輛電力部之電力；一第二訊號傳送部，係電性連結該第二基座，並當該第一、該第二導電裝置位於該導電位置時，用以接收及傳送該第一訊號輸出部輸出之該車籍辨識碼；一集合式住宅公共用電系統，係包括：一集合式住宅電力連結部，係電性連結該至少一第二電力導引部，而接收並傳送該車輛電力部之電力及該車籍辨識碼； 一檢測部，係電性連結該集合式住宅電力連結部，並內建至少一電力閥值，其與該至少一車籍辨識碼概呈相對應；一控制部，係電性連結並控制該集合式住宅電力連結部、該檢測部的至少其中之一；且將該車輛電力部供入之電力回充至該集合式住宅公共用電系統進行統合運用；藉此，當該第一、該第二導電裝置位於該導電位置時，該檢測部係以對應該車籍辨識碼之該電力閥值，與該車輛電力部之電力值進行比對；當電力值大於與小於該電力閥值時，該控制部係分別接收與停止該車輛電力部供入之電力。
2. 如申請專利範圍第1項所述之停車場車輛電力回充集合式住宅公共用電系統之裝置，其中：該車輛電力部係具有一供電正極與一供電負極；該第一導電裝置對應該供電正、該供電負極，而分別包括一第一正導電部及一第一負導電部；該第二導電裝置對應該第一正、該第一負導電部，而分別包括一第二正導電部及一第二負導電部；該第一正導電部與該第一負導電部，均係為導電彈片、線圈的其中之一種；該第二正導電部與該第二負導電部，係分別對應該第一正導電部與該第一負導電部，而為導電弧型體、線圈的其中之一種。
3. 如申請專利範圍第2項所述之停車場車輛電力回充集合式住宅公共用電系統之裝置，其中，該第一電力導引部又包括一第一開關，係電性 連結於該第一導電裝置與該車輛電力部之間；用以輔助啟動與關閉該第一導電裝置。
4. 如申請專利範圍第3項所述之停車場車輛電力回充集合式住宅公共用電系統之裝置，其中，該第一開關係連結於該供電負極與該第一負導電部之間。
5. 如申請專利範圍第2項所述之停車場車輛電力回充集合式住宅公共用電系統之裝置，其中，該第二電力導引部又包括一第二開關，係電性連結於該第二導電裝置與該集合式住宅電力連結部之間；用以輔助啟動與關閉該第二導電裝置。
6. 如申請專利範圍第5項所述之停車場車輛電力回充集合式住宅公共用電系統之裝置，其中，該第二開關係連結於該第二負導電部與該集合式住宅電力連結部之間。
7. 如申請專利範圍第1項所述之停車場車輛電力回充集合式住宅公共用電系統之裝置，其中，該停車位係位於一集合式住宅停車場中，該集合式住宅停車場具有複數個該停車位，該停車位係用以設置相對應之該基座，且該停車位皆包括一限位擋件，係用以擋止而確認該車輛停放至正確的位置。
8. 如申請專利範圍第1項所述之停車場車輛電力回充集合式住宅公共用電系統之裝置，其中：該車籍辨識碼係為該車輛之車牌號碼，用以確認該停車位上停靠正確之該車輛；該檢測部係內建複數筆之該電力閥值，該電力閥值係與該車籍辨識 碼相對應；該電力閥值係為該電力值的70%~80%。
9. 如申請專利範圍第1項所述之停車場車輛電力回充集合式住宅公共用電系統之裝置，其中，該第二基座係包括：一固定座；一活動座，係設於該固定座上，並可與其相對升降移動，該第二導電裝置係位於該活動座上；一被動齒條，係連結於該活動座下方，用以被傳動而連動該活動座升降位移。
10. 如申請專利範圍第9項所述之停車場車輛電力回充集合式住宅公共用電系統之裝置，其中，該第二電力導引部又包括：一控制器，係電性連結該控制部；一驅動器，係電性連結該控制器，供其外進行驅動；一升降動力源，係電性連結並被該驅動器驅動；一減速裝置，係連結該升降動力源，用以調整其輸出之動力；一齒輪組，係連結於該減速裝置與該被動齒條之間，並受該減速裝置驅動，而用以傳動該被動齒條。