TWI814073B - 智慧型車輛充電系統及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本發明係一種智慧型車輛充電系統及其控制方法，主要係由一充電裝置提供二個以上移動載具進行充電，該充電裝置包括二個以上充電槍；其中該充電裝置透過其二個以上充電槍接收二個以上移動載具的充電請求資訊，該充電裝置根據該等充電請求資訊，調節充電機制，以分別對該等移動載具進行調節充電；藉由智慧化的調節充電機制，以達到保護移動載具電池與提升移動載具充電效率之目的。

Description

智慧型車輛充電系統及其控制方法

本發明係關於一種充電系統及方法，尤指一種智慧型車輛充電系統及其控制方法。

科技日新月異，車輛長期以來以汽油為主要動力來源，但全球資源有限，使汽油逐漸的消耗殆盡，因此尋找替代能源便成為主要課題之一。

目前市面上的電動車已日漸增多，而許多電動車的車主對於其電池壽命與充電效率也更加講究，在現階段已知的充電裝置(如充電樁)尚未充足的狀況下，若多部電動車須要進行充電，該充電裝置將依據其所能提供的總功率，將該總功率平均分配給該等電動車進行充電，然而，因每部電動車在進行充電前所剩餘的電力不一致，致使有些電動車為充滿電，而使其停留在充電區域的時間較長，因而經常造成多數車輛需要排隊等待充電的情形，雖然現有技術已有能提供快速充電的充電樁，但其會為了達到快速充電的目的而增加充電功率，造成電池溫度相對較高，進而縮短電池的使用壽命，因此實在不符合多數車主的需求。

因此，現有技術中盲目排隊等待充電，仍存在難提升充電效率之問題，以及為了快速充電而增加充電功率，更有影響電池壽命之問題，故確實有待進一步提供更佳的改良方案。

有鑑於上述現有技術之不足，本發明的主要目的在於提供一種智慧型車輛充電系統及其控制方法，藉由智慧化的充電機制，以保護移動載具電池與提升移動載具充電效率。

為達成上述目的所採取的主要技術手段係令前述智慧型車輛充電系統的控制方法，主要係執行於一充電裝置上，該方法包括以下步驟：接收二移動載具的充電請求資訊以及其中之一充電請求資訊的一預約資訊以及一及其最大充電功率；根據該其中之一充電請求資訊的該預約資訊以及該及其最大充電功率，提供一調節充電機制，以根據其中之一的該其最大充電功率對該預約資訊之該等移動載具進行充電；其中，該預約資訊係一預約者資訊以及一預約時間資訊。

透過上述方法，該充電裝置接收二移動載具的充電請求資訊，並根據其中之一充電請求資訊的該預約資訊以及該及其最大充電功率提供該調節充電機制，以分別對該等移動載具進行調節充電；藉由智慧化的調節充電機制，以達到保護移動載具電池與提升移動載具充電效率之目的。

為達成上述目的所採取的又一主要技術手段係令前述智慧型車輛充電系統包括：二移動載具，其分別提供二充電請求資訊，且該等充電請求資訊的其中之一提供一預約資訊以及一及其最大充電功率，且該預約資訊係一預約者資訊以及一預約時間資訊；一充電裝置，係與該等移動載具對應，該充電裝置包括二充電槍；其中，該充電裝置透過其二充電槍接收該等充電請求資訊，並根據其中之一充電請求資訊的該預約資訊以及該及其最大充電功率提供一調節充電機制，以根據其中之一的該其最大充電功率對該預約資訊之該等移動載具進行充電。

根據上述構造，該充電裝置係可設置於一充電場域(如充電站)，當二移動載具分別進入該充電場域進行充電時，該充電裝置透過其二充電槍分別接收該等充電請求資訊，並根據其中之一充電請求資訊的該預約資訊以及該及其最大充電功率提供該調節充電機制，以分別對該等移動載具進行調節充電；藉由智慧化的調節充電機制，以達到保護移動載具電池與提升移動載具充電效率之目的。

10:充電裝置

11:第一充電槍

12:第二充電槍

13:第三充電槍

21:第一移動載具

22:第二移動載具

23:第三移動載具

30:伺服器

40:處理模組

50:偵測模組

圖1 係本發明的第一較佳實施例之系統方塊圖。

圖2 係本發明的第一較佳實施例之又一系統方塊圖。

圖3 係本發明的第一較佳實施例之另一系統方塊圖。

圖4 係本發明的第二較佳實施例之系統方塊圖。

圖5 係本發明的第三較佳實施例之系統方塊圖。

圖6 係本發明之較佳實施例之控制方法流程圖。

圖7 係本發明之較佳實施例之又一控制方法流程圖。

圖8 係本發明之又一較佳實施例之控制方法流程圖。

圖9 係本發明之另一較佳實施例之控制方法流程圖。

關於本發明智慧型車輛充電系統之第一較佳實施例，請參考圖1所示，其包括一充電裝置10以及二個以上移動載具，於本較佳實施例中二個以上移動載具包括一第一移動載具21及一第二移動載具22，於本較佳實施例中該第一移動載具21可為一電動汽車或一電動機車，該第二移動載具22可為一電動汽車或一電動機車，該充電裝置10可為一個以上的充電樁。

其中，該充電裝置10進一步包括一第一充電槍11及一第二充電槍12，該第一移動載具21及該第二移動載具22係透過該第一充電槍11及該第二充電槍12與該充電裝置10電性連接；該充電裝置10係透過該第一充電槍11及該第二充電槍12分別接收該第一移動載具21的一第一充電請求資訊以及該第二移動載具22的一第二充電請求資訊，根據該第一充電請求資訊以及該第一移動載具21之一最大充電功率，以該最大充電功率輸出一第一充電功率至該第一移動載具21，隨後，取得該第二充電請求資訊後，輸出一第二充電功率至該第二移動載具22。於本較佳實施例中，當取得該第二充電請求資訊後，降低該第一充電功率，並提升該第二充電功率，換句話說，該第一充電功率由該最大充電功率降至低於該第二充電功率，據此，可大幅降低該第一移動載具21以及該第二移動載具22兩者在該充電裝置10的停留時間。

舉例而言，若有A、B兩台車在該充電裝置10下進行充電，該充電裝置10所提供之總功率為350kW，而A車的最大充電功率為300kW，B車的最大充電功率為100kW，且A、B車須要獲取的電量為100kWh，接著，當該充電裝置10接收到A車的充電請求資訊時，該充電裝置10將總功率350kW的300kW提供給A車，同時，當該充電裝置10接收到B車的充電請求資訊後，該充電裝置10將50kW提供給B車，若A車要獲取100kWh的電量，則其充電至100kWh的充電時間為0.33小時；當A車獲取100kWh的電量時，B車僅獲取16.5kWh，尚有83.5kWh的電量未獲取，而當A車獲取100kWh的電量後，該充電裝置10隨即將提高對B車的輸出功率由50kW至100kW(即以100kW以提供B車獲取剩餘的83.5kWh)，據此，B車的總充電時間為0.33小時+(83.5/100kW)=1.165小時，而A車的時間為0.33小時，由於A、B車是同時充電，因此，兩車整體充電而導致的等待時間將大幅降低。

於本較佳實施例中，該等充電請求資訊進一步包括一電池電量狀態資訊，供該充電裝置10分析該電池電量狀態資訊，於本較佳實施例中該第二充電請求資訊可進一步包括一預約資訊以及一優先充電權資訊等充電相關資訊，以提供該充電裝置10更多可用於分析的資訊；而該充電裝置10根據該第一充電請求資訊以及該第二充電請求資訊，取得該等充電請求資訊對應之該第一移動載具21及該第二移動載具22的電池電量狀態資訊。

於本較佳實施例中，該充電裝置10係根據該第一移動載具21的電池電量狀態資訊以及該第二移動載具22的電池電量狀態資訊，提供一調節充電機制，以分別對該第一移動載具21以及該第二移動載具22進行調節充電；透過上述構造，可以避免電池因快速充電而導致電池溫度升高，以致於電池長時間處於高溫狀態，達到保護移動載具電池的功效，亦可達到提升整體移動載具的充電效率的功效。

於本較佳實施例中的一應用方式，如圖1所示，該充電裝置10係可設置於一充電場域(圖中未示)，該充電場域可由一充電站所構成，進一步的，於本較佳實施例中主要係由該充電裝置10執行該調節充電機制，係當該第一移動載具21以及該第二移動載具22分別進入該充電場域進行充電時，該充電裝置10先根據該第一移動載具21的第一充電請求資訊，以該最大充電功率透過該第一充電槍11對該第一移動載具21輸出該第一充電功率；於此同時，當該第二移動載具22進入該充電場域進行充電時，該充電裝置10仍在提供該第一充電功率，而在此時該第二移動載具22透過該第二充電槍12傳送該第二移動載具22的該第二充電請求資訊至該充電裝置10時，該充電裝置10經由該第二充電槍12對該第二移動載具22輸出該第二充電功率，該第二充電功率係為該充電裝置10的一總充電功率扣除提供給該第一移動載具21的該第一充電功率後，進而提供給該第二移動載具22的該第二充電功率，除可使該充電裝置10透過低功率對該 第二移動載具22進行充電以預熱該第二移動載具22內建的一電池外，亦使該第一移動載具21可較為快速的進行充電。

進一步，為使移動載具的整體充電效率提升，透過取得該充電請求資訊中的該電池電量狀態資訊，當對該第一移動載具21提供該第一充電功率後，將使該第一移動載具21的電池電量狀態資訊改變，而當該第一移動載具21的電池電量狀態資訊到達一第一預設值(如電池電量80%)後，則降低該第一充電槍11對該第一移動載具21輸出的該第一充電功率，接著再提升該第二充電槍12對該第二移動載具22輸出的該第二充電功率至該第二移動載具22的一最大充電功率。藉此，以智慧化的調節充電機制進一步提升保護移動載具內建電池與提升移動載具充電效率的功效。

為進一步說明本較佳實施例，請參考圖2所示，其進一步包括一伺服器30，該伺服器30係可透過一有線網路或一無線網路與該充電裝置10連接；該伺服器30係用於記錄、儲存該第一移動載具21以及該第二移動載具22的充電請求資訊，由該充電裝置10根據來自該伺服器30的該等充電請求資訊對該第一移動載具21以及該第二移動載具22進行調節充電，藉此透過該伺服器30提升資料處理效率、資料專屬性及使用方便性等。

為說明本較佳實施例的又一應用方式，如圖2所示，其主要技術內容係與前一應用方式大致相同，惟在此應用方式中，係於該第一移動載具21正在充電，且該第二移動載具22接著進入該充電場域充電，並由該充電裝置10執行前述的該調節充電機制；當該充電裝置10收到該第二移動載具22的第二充電請求資訊的優先充電權資訊，則該充電裝置10根據該優先充電權資訊，優先提升該第二充電槍12對該第二移動載具22輸出的該第二充電功率至該第二移動載具22的該最大充電功率；於本較佳實施例中，該優先充電權資訊包括一加價 搶購優先權，透過該加價搶購優先權，可確認使用者以加價方式取得優先充電之權限。

另外，本較佳實施例的另一應用方式，同樣係於該第一移動載具21正在充電，且該第二移動載具22接著進入該充電場域充電，並仍由該充電裝置10執行前述的該調節充電機制；當該充電裝置10收到該第二移動載具22的該第二充電請求資訊的預約資訊，則該充電裝置10根據該預約資訊，優先提升該第二充電槍12對該第二移動載具22輸出的該第二充電功率至該第二移動載具22的該最大充電功率；於本較佳實施例中，該預約資訊包括一預約者資訊及一預約時間資訊，透過該預約者資訊確認使用者身份，透過該預約時間資訊確認預約的時間點。

為進一步說明本較佳實施例中移動載具進入該充電場域後，確認插上充電槍的優先順序之應用方式，請參考圖3所示，該充電裝置10可進一步包括一處理模組40，該處理模組40係與該第一充電槍11及該第二充電槍12連接；於本較佳實施例中，該處理模組40係用於取得該第一充電槍11與該第一移動載具21構成連接的一第一時間資訊，以及取得該第二充電槍12與該第二移動載具22構成連接的一第二時間資訊，該充電裝置10根據該處理模組40取得的該第一時間資訊與該第二時間資訊，當該第一時間資訊的時間值早於該第二時間資訊的時間值，則優先將較早連接之第一充電槍11或第二充電槍12所輸出的該第一充電功率或該第二充電功率達到最大充電功率；於本較佳實施例中，該處理模組40可由一處理器所構成。

關於本發明之第二較佳實施例，請參考圖4所示，其主要構造及技術內容與上述實施例大致相同，惟不同處在於該充電裝置10進一步包括一偵測模組50並設置在該充電裝置10外，且該偵測模組50與該充電裝置10可透過有線或無線方式連接，關於該偵測模組50與該充電裝置10的連接方式，在此僅是 舉例而非加以限制；為進一步說明應用方式，於本較佳實施例中該偵測模組50係可進一步設置在該充電場域的入口處附近或準備充電之移動載具停車區域，用於感測並取得該第一移動載具21以及該第二移動載具22分別的一進場時間資訊，並根據該等進場時間資訊，優先將較早進場的移動載具所對應之第一充電槍11或第二充電槍12所輸出的該第一充電功率或該第二充電功率達到該最大充電功率，於本較佳實施例中，該偵測模組40可為一攝影機、一相機、一重量感應器。

關於本發明之第三較佳實施例，請參考圖5所示，其主要構造及技術內容與前述各較佳實施例大致相同，惟不同處在於本較佳實施例進一步包括一第三充電槍13以及一第三移動載具23，該第三移動載具23係透過該第三充電槍13與該充電裝置10連接；於本較佳實施中，該充電裝置10係透過該第一充電槍11、該第二充電槍12以及該第三充電槍13構成為一種主機搭配多槍之智慧型車輛充電系統；藉此可進一步提升多數移動載具之充電效率的功效。

於本較佳實施例中，進一步在該充電場域中設有一個以上的地鎖(圖中未示)，並分別與該第一充電槍11、該第二充電槍12以及該第三充電槍13位置相對應，該等地鎖用於防止非預約的移動載具佔用預約充電位置；另外，前述之調節充電機制可進一步設有一超時佔用程序，該超時佔用程序主要係當該等移動載具21、22、23充滿電後，該充電裝置10分別產生與該等移動載具21、22、23對應的一滿電時間資訊及一緩衝時間資訊，該充電裝置10根據該等移動載具21、22、23的滿電時間資訊、緩衝時間資訊開始以時間計價，並分別計算一超時佔用費，以避免超時占用，提升流動率及充電效率。

上述該最大充電功率係可因應該充電裝置10與該第一移動載具21或該第二移動載具22連接後，該充電裝置10即時取得該第一移動載具21或該 第二移動載具22的電池管理系統所提供該第一移動載具21或該第二移動載具22即時能接收的最大功率，該最大功率即為電池當下所能負荷的最大功率。

由上述各較佳實施例的具體應用方式及技術內容，本發明進一步歸納出一智慧型車輛充電系統的控制方法，主要係執行於前述之充電裝置10上，如圖6所示，該方法包括以下步驟：接收二個以上移動載具的充電請求資訊(S61)；於本較佳實施例中二個以上移動載具包括該第一移動載具21及該第二移動載具22；根據該等充電請求資訊，提供一調節充電機制，以分別對該等移動載具進行充電(S62)。

透過上述方法，該充電裝置10接收二個以上移動載具的充電請求資訊，並根據該等充電請求資訊，再根據該等充電請求資訊提供該調節充電機制，以分別對該等移動載具進行調節充電，藉由智慧化的調節充電機制保護移動載具電池與提升移動載具充電效率。

進一步的，於本較佳實施例中，該等移動載具包括一第一移動載具以及一第二移動載具，且該等充電請求資訊包括一第一充電請求資訊以及一第二充電請求資訊，當該方法執行至「根據該等充電請求資訊，提供一調節充電機制，以分別對該等移動載具進行充電(S62)」之步驟，如圖7所示，該方法更包括以下子步驟：根據該第一充電請求資訊以及該第一移動載具之一最大充電功率，對該第一移動載具輸出一第一充電功率(S620)；取得該第二充電請求資訊，對該第二移動載具輸出一第二充電功率(S630)。較佳地，可在取得該第二充電請求資訊後，降低該第一充電功率，並提供該第二充電功率。

進一步的，於本較佳實施例中，當該方法執行至前述「根據該第一充電請求資訊以及該第一移動載具之一最大充電功率，對該第一移動載具輸出一第一充電功率(S620)」之步驟，主要係由該充電裝置10執行該調節充電機制，如圖8所示，該方法更包括以下子步驟：根據該第一充電請求資訊之一電池電量狀態資訊，判斷是否達到一第一預設值(S621)；若是，則降低該第一充電功率，並提升該第二充電功率(S622)；若否，則繼續判斷是否達到該第一預設值(S623)。

另外，於本較佳實施例中，當該充電請求資訊還具有對應移動載具的預約資訊及優先充電權資訊等充電相關資訊時，如圖9所示，該方法可進一步包括以下步驟：收到該第二移動載具的優先充電權資訊(S63)；於本較佳實施例中，該優先充電權資訊包括一加價搶購優先權；根據該優先充電權資訊以及該第二移動載具之一最大充電功率，以該最大充電功率輸出至該第二移動載具(S64)。

進一步如上所述，於本較佳實施例中，如圖10所示，該方法可進一步包括以下步驟：收到該第二移動載具的預約資訊(S65)；於本較佳實施例中，該預約資訊可包括一預約者資訊及一預約時間資訊；根據該預約資訊以及該第二移動載具之一最大充電功率，以該最大充電功率輸出至該第二移動載具(S66)。

於本較佳實施例中，該方法可進一步提供一超時佔用程序；執行該超時佔用程序後，當二個以上移動載具21,22,23充滿電，該充電裝置10分別產生與該等移動載具21、22、23對應的一滿電時間資訊及一緩衝時間資訊， 該充電裝置10根據該等移動載具21、22、23的滿電時間資訊、緩衝時間資訊等時間資訊計價，並分別計算以產生一超時佔用費，以避免超時占用，提升流動率及充電效率。

10:充電裝置

11:第一充電槍

12:第二充電槍

21:第一移動載具

22:第二移動載具

Claims (5)

1. 一種智慧型車輛充電系統的控制方法，主要係執行於一充電裝置上，該方法包括以下步驟：接收二移動載具的充電請求資訊以及其中之一充電請求資訊的一預約資訊以及一及其最大充電功率；根據該其中之一充電請求資訊的該預約資訊以及該及其最大充電功率，提供一調節充電機制，以根據其中之一的該其最大充電功率對該預約資訊之該移動載具進行充電；其中，該預約資訊係一預約者資訊以及一預約時間資訊。
2. 如請求項1所述之智慧型車輛充電系統的控制方法，該方法可進一步提供一超時佔用程序，該超時佔用程序係當該等移動載具已充滿電，並根據該等移動載具的時間資訊計價，並產生一超時佔用費。
3. 一種智慧型車輛充電系統，其包括：二移動載具，其分別提供二充電請求資訊，且該等充電請求資訊的其中之一提供一預約資訊以及一及其最大充電功率，且該預約資訊係一預約者資訊以及一預約時間資訊；一充電裝置，係與該等移動載具對應，該充電裝置包括二個以上充電槍；其中，該充電裝置透過其二充電槍接收該等充電請求資訊，並根據該其中之一充電請求資訊的該預約資訊以及該及其最大充電功率提供一調節充電機制，以根據其中之一的該其最大充電功率對該預約資訊之該移動載具進行充電。
4. 如請求項3所述之智慧型車輛充電系統，其進一步包括一伺服器，該伺服器與該充電裝置連接；該伺服器紀錄以及儲存該等移動載具的充電 請求資訊，由該充電裝置根據該等充電請求資訊，對該等移動載具進行調節充電。
5. 如請求項3所述之智慧型車輛充電系統，其中，該充電裝置係設於一充電場域，且該充電裝置進一步設有一偵測模組，該偵測模組係設在該充電場域，用於感測並取得該等移動載具分別的一進場時間資訊。

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