TWI627781B - 電動車及其可編程充電控制系統 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種電動車之可編程充電控制系統，用於驅動電動車，其包含：一電源供應單元，提供電動車之電能；一充電單元，耦接該電源供應單元，可對該電源供應單元進行充電；以及一可編程充電控制單元，耦接該充電單元，調控該充電單元之充電機制。

Description

電動車及其可編程充電控制系統

本發明係關於一種電動車，特別係關於一種電動車及其可編程充電控制系統。

已知空氣污染對人的健康具有負面影響，與造成或加重各種疾病相關聯(例如，眾多報告將空氣污染與氣腫、哮喘、肺炎及囊腫性纖維化以及各種心血管疾病相聯繫)。此等疾病奪走了大量生命，且嚴重降低了無數其他人的生命品質。

傳統上，燃油汽車的能源主要依靠於石油，而石油短缺及燃油汽車排放的尾氣對環境造成嚴重污染已使得人類越來越迫切研究出新的綠色交通工具。作為綠色交通工具，電動車輛，特別是電動機車或電動汽車，隨著近年石化燃料日漸不足與環保意識的提升，而逐漸為專家學者與政府單位推廣用以取代傳統石化燃料車的目標。經濟部工業局亦於其官方網頁上指出電動車不論是在二氧化碳的減量與減少耗油量方面都較傳統石化燃料車經濟且環保，與傳統汽車相比其溫室氣體的排放量更是零排出。

雖然電動車不再需要石化燃料，但是仍然需要消耗一定的電量，以便提供電動車動力的來源，以至於電力的供應成為目前電動車輛的重要課題之一，如何以更加經濟且環保的方式提供電力，亦是本發明致力的目標。

一般電動車的充電方式，無外乎係將插頭接上電源並立即充電，但傳統的此種充電模式可能在電力高峰時期導致供電不穩或中斷，且可能 產生較多的電費，尤其在夏季時期，電費將比以往來得更多，有時為了彌補尖峰時刻供電量的不足，使得國家需要再增設發電廠，然而，台灣的供電量平均而言應是綽綽有餘的，所以政府目前亦祭出許多政策改善人們用電的時間，並提出多元的鼓勵方案，鼓勵人們在離峰時間用電。

綜上所陳，為改善習知技術之缺失，本發明提出一種電動車之可編程充電控制系統，使得電動車的充電模式不再是單一的方式，而可以按照使用者的需求或者台電公司所公布的離峰時間進行充電，以便為使用者節省電費也為環境保護更添一份心力。

有鑑於上述習知技術之缺點，本發明之主要目的在於提供一種電動車之可編程充電控制系統，包含：一電源供應單元，提供電動車之電能；一充電單元，耦接該電源供應單元，可對該電源供應單元進行充電；以及一可編程充電控制單元，耦接該充電單元，調控該充電單元之充電機制。

本發明之另一主要目的在於提供一種電動車，包含：一驅動單元，驅動該電動車；一電源供應單元，耦接該驅動單元，提供該電動車之電能；一充電單元，耦接該電源供應單元，可對該電源供應單元進行充電；以及一可編程充電控制單元，耦接該充電單元，調控該充電單元之充電機制。

其中該驅動單元為馬達；其中該電源供應單元為電池，當電池充飽電後提供電能給電動車，使得電動車能行駛。透過本發明之電動車及其可編程充電控制系統，其充電方式非如傳統的充電方式，傳統的充電方式是插上電源就充電、拔掉電源就停止充電，然而，本發明的充電單元是受到可編程充電控制單元的調控，當該可編程充電控制單元開啟該充電單元時，該充電單元才開始進行充電，當該可編程充電控制單元關閉該充電單元時，該充電單元才停止進行充電。

為達上述之目的，該電動車及其可編程充電控制系統，更包 含：一編碼單元，耦接該驅動單元或該電源供應單元，編碼該驅動單元或該電源供應單元使其解碼後才能運作。該編碼單元可為該驅動單元或該電源供應單元編上密碼鎖，讓使用者於解碼該密碼鎖之後才能啟動該驅動單元或該電源供應單元使其運作。

為達上述之目的，該電動車及其可編程充電控制系統，更包含：一定位模組(單元)，耦接該電源供應單元，定位車子所處的位置。該定位模組包含GPS(Global Positioning System，全球定位系統)定位、網路定位、IP位址(Internet Protocol Address，網際網路協定位址)定位等，但不限於此，透過該定位模組能準確的了解目前車子所處的位置、行進的方向與路徑軌跡等資訊。

在另一實施例中，電動車之馬達系統包含驅動單元、控制晶片、定位模組、編碼單元及可編程充電控制單元；該驅動單元，驅動該電動車；該控制晶片，耦接該驅動單元，控制該驅動單元之運作；該定位模組耦接該控制晶片，定位馬達所處的位置；該編碼單元，耦接該驅動單元，對該驅動單元編碼，以鎖住該馬達系統；可編程充電控制單元，耦接該驅動單元，得預設離峰時間以進行充電；其中該定位模組包含GPS(Global Positioning System，全球定位系統)定位系統。

為達上述之目的，該電動車及其可編程充電控制系統，其中可編程充電控制單元，耦接該充電單元，調控該充電單元之充電機制，該可編程充電控制單元預設離峰時間以進行充電。因為本發明的可編程充電控制單元可調控該充電單元之開關，故該可編程充電控制單元可依照使用者的需求設定不同啟動充電的條件，本發明其中一個主要啟動充電的條件就是透過使用者預設一個用電量的離峰時間進行充電，避免用電尖峰時段。

為達上述之目的，該電動車及其可編程充電控制系統，其中可編程充電控制單元，耦接該充電單元，調控該充電單元之充電機制，該可編程充電控制單元預設離峰時間以進行充電，該可編程充電控制單元設定至少2組 以上的離峰時間。本發明設定離峰時間進行充電可不止一組，可同時有多組充電時間，以便符合使用者於一天中不同的離峰時段皆可進行充電。

傳統的許多定時裝置採用機械式的方式進行定時，以至於技術上只能限制最小刻度為分鐘，然而本發明的可編程充電控制單元預設之離峰時間最小刻度可以達到以秒為計量單位。

為達上述之目的，該電動車及其可編程充電控制系統，其中該可編程充電控制單元，耦接該充電單元，調控該充電單元之充電機制，該可編程充電控制單元耦接一網路連接單元，取得供電離峰資訊。由於目前網路的發達，善用網路資源抑是本發明的目標之一，本發明的可編程充電控制單元可透過一網路連接單元取得離峰時間，並設定該離峰時間為啟動充電的時間，本發明的網路連接單元亦可針對特定的對象進行資料庫的連線，以便取得最即時、正確的資訊。

本發明充電時間的長短，可依照使用者的需要進行設定，可以用秒數、分鐘數或小時數作為設定的單位，設定該時間的長短為充電時間，當時間到時即自動停止充電。

為達上述之目的，該電動車及其可編程充電控制系統，其中該可編程充電控制單元，耦接該充電單元，調控該充電單元之充電機制，該可編程充電控制單元配置於車用電腦、馬達或充電裝置。其中該可編程充電控制單元可視使用者的需要配置在不同的位置，以便進行充電開關的控制。

本發明除了可依照使用者設定的時間停止充電或於充飽電後停止充電，本發明更可以於用電量之尖峰時間自動停止充電，該用電量尖峰時間之設定方式，可透過使用者自行設定、預先內建設定或擷取網路資料自動設定等。

100‧‧‧驅動單元

300‧‧‧電源供應單元

400‧‧‧充電單元

500‧‧‧可編程充電控制單元

520‧‧‧網路連接單元

540‧‧‧記憶體

560‧‧‧訊號介面

580‧‧‧處理單元

600‧‧‧編碼單元

700‧‧‧定位模組

800‧‧‧控制晶片

第一圖係顯示本發明電動車之可編程充電控制系統之方塊圖。

第二圖係顯示本發明電動車之方塊圖。

第三圖係顯示本發明電動車之可編程充電控制單元之方塊圖。

第四圖係顯示本發明電動車之可編程充電控制系統包含編碼單元與定位模組之方塊圖。

第五圖係顯示本發明電動車之馬達系統之方塊圖。

藉由參考下列詳細敘述，將可以更快地瞭解上述觀點以及本發明之優點，並且藉由下面的描述以及附加圖式，更容易了解本發明之精神。

本發明將以較佳之實施例及觀點加以詳細敘述。下列描述提供本發明特定的施行細節，俾使閱者徹底瞭解這些實施例之實行方式。然該領域之熟習技藝者須瞭解本發明亦可在不具備這些細節之條件下實行。此外，文中不會對一些已熟知之結構或功能或是作細節描述，以避免各種實施例間不必要相關描述之混淆，以下描述中使用之術語將以最廣義的合理方式解釋，即使其與本發明某特定實施例之細節描述一起使用。

參考第一圖，該圖係顯示本發明電動車之可編程充電控制系統之方塊圖。於本發明之一實施例中係提供一種電動車之可編程充電控制系統，包含：一電源供應單元300，提供電動車之電能；一充電單元400，耦接該電源供應單元300，可對該電源供應單元300進行充電；以及一可編程充電控制單元500，耦接該充電單元400，調控該充電單元400之充電機制。

參考第二圖，該圖係顯示本發明電動車之方塊圖。於本發明之另一實施例中係提供一種電動車，包含：一驅動單元100，驅動該電動車；一 電源供應單元300，耦接該驅動單元100，提供該電動車之電能；一充電單元400，耦接該電源供應單元300，可對該電源供應單元300進行充電；以及一可編程充電控制單元500，耦接該充電單元400，調控該充電單元400之充電機制。

本發明的電動車及其可編程充電控制系統，其中該充電單元400受到可編程充電控制單元500的調控，上述之可編程係指可透過介面設定充電時間(例如離峰時段以節省充電成本)，或編寫充電演算機制，或設定遠端充電控制程式等、亦或下載充電資訊、更新充電資訊等等。當該可編程充電控制單元500開啟該充電單元400時，該充電單元400才開始進行充電，當該可編程充電控制單元500關閉該充電單元400時，該充電單元400才停止進行充電，而該電源供應單元300可提供電動車所需要的電能，進而提供電力來源帶動驅動單元100，該驅動單元100再使得電動車得以行駛，本發明適用的電動車可包含電動機車、電動汽車、電動腳踏車、電動輪椅、電動代步車、電動滑板車等，但不限於此，其中該驅動單元100為馬達，可包含永磁馬達、串激式馬達、直流永磁無刷馬達、永磁同步馬達、三相感應馬達、開關磁阻馬達、單相感應馬達、步進馬達或超音波馬達，但不限於此，該電源供應單元300為電池，可包含鉛蓄電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池或鋰離子聚合物電池，但不限於此。

該可編程充電控制單元500依照使用者的需求設定不同啟動充電的條件，可以是電源插頭即插即充、設定任一時間充電、設定上午充電、設定下午充電、設定夜間充電、設定離峰時間充電、依照月份設定不同的充電時間、依照季節設定不同的充電時間或以上之任一組合等，但不限於此。

參考第四圖，該圖係顯示本發明電動車之可編程充電控制系統包含編碼單元600與定位模組700之方塊圖。於一實施例中，本發明的電動車及其可編程充電控制系統，更包含：一編碼單元600，耦接該驅動單元100或該電源供應單元300，編碼該驅動單元100或該電源供應單元300使其解碼後才能運作。該編碼單元600可為該驅動單元100或該電源供應單元300編上密 碼鎖，密碼鎖是鎖的一種，開啟時用的是一系列的數字或符號，讓使用者於解碼該密碼鎖之密碼後才能啟動該驅動單元100或該電源供應單元300使其運作，若未解開密碼鎖則該驅動單元100或該電源供應單元300就無法運作，該編碼單元600包含：電子密碼鎖、感應鎖、指紋鎖、鑰匙鎖等，但不限於此，該編碼單元600可同時或不同時設置於該驅動單元100或該電源供應單元300。

於再一實施例中，本發明的電動車及其可編程充電控制系統，更包含：一定位模組700，耦接該電源供應單元，定位車子所處的位置。該定位模組700包含GPS(Global Positioning System，全球定位系統)定位、網路定位、IP位址(Internet Protocol Address，網際網路協定位址)定位等，但不限於此，於較佳實施例中，該定位模組700透過全球定位系統(Global Positioning System，簡稱GPS)進行定位，全球定位系統又稱全球衛星定位系統，它可以為地球表面絕大部分地區(約全球98%的地區)提供準確的定位、測速和高精度的標準時間，全球定位系統可滿足位於全球地面任一處或近地空間精確的三維位置、三維運動和時間的需求，故本發明的電動車及其可編程充電控制系統能夠準確的了解目前車子所處的位置、行進的方向與路徑軌跡等資訊。

參考第五圖，該圖係顯示本發明電動車之馬達系統之方塊圖。在另一實施例中，電動車之馬達系統包含驅動單元100、控制晶片800、定位模組700、編碼單元600及可編程充電控制單元500；該驅動單元100，驅動該電動車；該控制晶片800，耦接該驅動單元100，控制該驅動單元100之運作；該定位模組700耦接該控制晶片800，定位馬達所處的位置；該編碼單元600，耦接該驅動單元100，對該驅動單元100編碼，以鎖住該馬達系統；可編程充電控制單元500，耦接該驅動單元100，得預設離峰時間以進行充電；其中該定位模組700包含GPS(Global Positioning System，全球定位系統)定位系統。本發明之驅動單元100係為馬達，故本馬達系統係以驅動單元100為核心做進一步的擴充，該控制晶片800可同時或不同時植入於馬達系統與可編程充電控制系統，該控制晶片800，控制該驅動單元100之運作，例如煞車時， 控制晶片800可終止驅動單元100運轉，使其停止運作。

可編程充電控制單元500可直接或間接耦接於驅動單元100，當直接耦接於驅動單元100時，表示驅動單元100內含有充電單元400與電源供應單元300，當間接耦接於驅動單元100時，表示充電單元400與電源供應單元300獨立於驅動單元100，使得可編程充電控制單元500間接耦接於驅動單元100。

於又一實施例中，本發明的電動車及其可編程充電控制系統，其中可編程充電控制單元500，耦接該充電單元400，調控該充電單元400之充電機制，該可編程充電控制單元500預設離峰時間以進行充電。本發明特別可透過使用者指定用電量的離峰時間進行充電，該離峰時間的判斷，可透過使用者或程式依據各地電力供應之離峰、尖峰配置而輸入預設的離峰時間或透過網路連線即時取得每日之用電離峰時間，於離峰時間進行充電可為使用者節省下許多的電費，提供穩定的電量且還能平均分散用電時機，為環保盡一份心力。

於再一實施例中，本發明的電動車及其可編程充電控制系統，其中可編程充電控制單元500，耦接該充電單元400，調控該充電單元400之充電機制，該可編程充電控制單元500預設離峰時間以進行充電，該可編程充電控制單元500設定至少2組以上的離峰時間。本發明除了可依照使用者的需求設定充電時機的條件以外，還能同時設定至少2組以上的離峰時間，方便使用者在充電的時機上能有更多的選擇與搭配的模式，故本發明在充電時機上能有更廣泛的應用。

由於傳統的定時裝置多半採用機械式的方式進行定時，以至於技術上只能限制最小刻度為分鐘，然而本發明的可編程充電控制單元500預設之離峰時間最小刻度可以達到以秒為計量單位，方便使用者能更精確的設定欲充電的時間，提高充電時機的精確度。

參考第三圖，該圖係顯示本發明電動車之可編程充電控制單元500之方塊圖。於一實施例中，本發明的電動車及其可編程充電控制系統，其中該可編程充電控制單元500，耦接該充電單元400，調控該充電單元400之充電機制，該可編程充電控制單元500耦接一網路連接單元520，取得供電離峰資訊。更詳言之，該可編程充電控制單元500包含網路連接單元520、處理單元580、記憶體540、訊號介面560，該處理單元580負責處理各種訊號的運算、轉換、傳遞等，比如使用者輸入一設定時間，經過處理單元580運算、轉換訊號成充電單元400相匹配的訊號，再傳遞訊號給充電單元400，使可編程充電控制單元500於使用者輸入的設定時間自動啟動充電單元400進行充電，該網路連接單元520，耦接於該處理單元580，該網路連接單元520透過網路取得網路資源，在離峰時間進行充電，該網路資源包含公立或私立電力公司網站公佈的離峰時間、電力管理組織公佈的離峰時間、政府或私人單位公佈的低電價時段等，但不限於此，該記憶體540耦接於該處理單元580，該記憶體540負責儲存各種資訊，像是使用者所輸入的離峰時間資料、預先內建設定的離峰時間資料、透過網路所取得的離峰時間資料等，該訊號介面560耦接於該處理單元580，該訊號介面560提供使用者輸入各種資訊並提供各種資訊給使用者，在輸入各種資訊方面，像是欲設定的充電時間、用電離峰時間、當前時間等，在提供各種資訊方面，像是提供當前時間、電池電量、電池充電時間、電量剩餘時間、電量充電所需時間等。

本發明之網路連接單元520可進一步指定特定的資料庫，隨時都能即時更新用電量離峰時間的資料，以便更快速、精確且即時更新當前的用電量離峰時間。

本發明之可編程充電控制單元500可設定充電時間之長短，該充電時間之長短能以小時計、分鐘數計或秒數計，例如：設定啟動充電後之數小時、數分鐘或數秒鐘後停止充電。

於一實施例中，本發明的電動車及其可編程充電控制系統，其中該可編程充電控制單元500，耦接該充電單元400，調控該充電單元400之 充電機制，該可編程充電控制單元500配置於車用電腦、馬達或充電裝置。本發明之可編程充電控制單元500可依照使用者的需要配置於不同的地方，其可獨立配置或合併於其他裝置內，例如：配置於車用電腦、馬達或充電裝置，但不限於此。

本發明之可編程充電控制單元500更可設定用電量尖峰時間，當時間到達設定的用電量尖峰時間時，可編程充電控制單元500自動關閉充電單元400停止充電，該用電量尖峰時間之設定方式基本上與用電量離峰時間之設定方式相同，只是一個是在用電量之離峰時間，一個是在用電量之尖峰時間，亦即可透過使用者自行設定、預先內建設定或擷取網路資料自動設定，但不限於此。

於最佳實施例中，本發明的電動車及其可編程充電控制系統，係提供一種電動車之可編程充電控制系統，適用於電動車，該電動車包含：一驅動單元100，驅動該電動車；一電源供應單元300，耦接該驅動單元100，提供該電動車之電能；一充電單元400，耦接該電源供應單元300，並對該電源供應單元300進行充電；一可編程充電控制單元500，耦接該充電單元400，調控該充電單元400之充電機制；一編碼單元600，耦接該電源供應單元300，編碼該電源供應單元300使其解碼後才能運作；一定位模組700，耦接該電源供應單元300，定位車子所處的位置；其中該可編程充電控制單元500耦接一網路連接單元520，取得供電離峰資訊；其中該可編程充電控制單元500預設離峰時間以進行充電，該可編程充電控制單元500設定至少2組以上的離峰時間；其中該可編程充電控制單元500配置於車用電腦、馬達或充電裝置；其中該驅動單元100為馬達；其中該電源供應單元300為電池。

上述之目的在於解釋，各種特定細節係為了提供對於本發明之徹底理解。熟知本發明領域之通常知識者應可實施本發明，而無需其中某些特定細節。在其他實施例中，習知的結構及裝置並未顯示於方塊圖中。在圖式元件之間可能包含中間結構。所述的元件可能包含額外的輸入和輸出，其並未詳細描繪於附圖中。

於不同實施例所提之元件係為單獨電路，惟亦可將部分或全部元件整合於單一電路中，因而，所附之申請專利範圍中所述之不同元件可能對應一或多個電路之部分功能。

若文中有一元件“A”耦接(或耦合)至元件“B”，元件A可能直接耦接(或耦合)至B，亦或是經元件C間接地耦接(或耦合)至B。若說明書載明一元件、特徵、結構、程序或特性A會導致一元件、特徵、結構、程序或特性B，其表示A至少為B之一部分原因，亦或是表示有其他元件、特徵、結構、程序或特性協助造成B。在說明書中所提到的“可能”一詞，其元件、特徵、程序或特性不受限於說明書中；說明書中所提到的數量不受限於“一”或“一個”等詞。

本發明並未侷限在此處所描述之特定細節特徵。在本發明之精神與範疇下，與先前描述與圖式相關之許多不同的發明變更是可被允許的。因此，本發明將由下述之專利申請範圍來包含其所可能之修改變更，而非由上方描述來界定本發明之範疇。

Claims (8)

1. 一種電動車之可編程充電控制系統，包含：一電源供應單元，提供電動車之電能；一充電單元，耦接該電源供應單元，可對該電源供應單元進行充電；以及一可編程充電控制單元，耦接該充電單元，調控該充電單元之充電機制，其中該可編程充電控制單元預設離峰時間以進行充電。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電動車之可編程充電控制系統，包含：一編碼單元，耦接該電源供應單元，編碼該電源供應單元使其解碼後才能運作。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電動車之可編程充電控制系統，包含：一定位模組，耦接該電源供應單元，定位車子所處的位置。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電動車之可編程充電控制系統，其中該可編程充電控制單元耦接一網路連接單元，取得供電離峰資訊。
5. 一種馬達系統，包含：一驅動單元，驅動該電動車；一控制晶片，耦接該驅動單元，控制該驅動單元之運作；一定位模組，耦接該控制晶片，以定位該馬達系統；以及一編碼單元，耦接該驅動單元，對該驅動單元編碼，以鎖住該馬達系統。
6. 如申請專利範圍第5項所述之馬達系統，其中該定位模組包含全球定位系統。
7. 如申請專利範圍第5項所述之馬達系統，其中更包含可編程充電控制單元，耦接該驅動單元，得預設離峰時間以進行充電。
8. 如申請專利範圍第7項所述之馬達系統，其中該可編程充電控制單元耦接一網路連接單元，取得供電離峰資訊。