TWI837738B - 電池能源站及其充電管理方法 - Google Patents
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Abstract
一種電池能源站及其充電管理方法,適用於用以收納且對複數電池進行充電之一電子設備。首先,於一第一時段以一第一充電效率對於電池進行充電,其中第一時段內之第一充電效率係固定的。接著,判斷第一時段內一既定條件是否滿足。當第一時段內既定條件滿足時,調整第一充電效率,並以調整後之第一充電效率對於電池進行充電。
Description
本發明係有關於一種電池能源站及其充電管理方法,且特別有關於一種可以在不同時段以不同充電效率進行充電,且具有彈性進行充電效率調整之電池能源站及其充電管理方法。
近年來,隨著環保意識抬頭,以及電動車科技的進步,開發以電能作為動力來源的電動車輛取代以石化燃料作為動力的傳統車輛,逐漸成為車用領域內的重要目標,因此使得電動車輛愈來愈普及。為了提高電動車航程與使用意願,許多國家或城市都已開始規劃在公眾場所設置充電站與電池能源站,以提供電動汽車與/或電動機車進行充電或電池交換,使得電動車輛的使用更為方便。
隨著電動車輛普及,電力的需求也相應增加。由於既有電廠及電網的升級需要龐大成本及時間,若同時須要滿足各領域的用電,如工業用電、家庭用電、及公共用電等,將造成既有電網的嚴重負擔,進而增加跳電及斷電的危機。因應電網的危機,電廠及用電端,如充電站/電池能源站的廠商間可以協作能源調控的協定,如需量反應來對於電網用電進行管理。
另一方面,對於不同的電動載具而言,尖峰時段與離峰時段
的充電或電池需求或許不同。舉例來說,尖峰時段電動機車的電池需求會比離峰時段高。在尖峰時段,電池能源站須要對於電池進行高速充電,以盡速讓電池達到飽電狀態為目標。然而,在離峰時段時,由於電池需求量不高,因此電池能源站可以在節省成本的前提下對於電池進行慢速充電,滿足特定電池需求即可。如何維持電網的正常運轉,並同時滿足使用者的用電需求係目前業界急需解決的問題。
有鑑於此,本發明提供電池能源站及其充電管理方法。
本發明實施例之一種電池能源站具有包括複數電池之一電池收納系統、一能源模組、及一處理單元。處理單元耦接至電池收納系統及能源模組,並於一第一時段利用能源模組以一第一充電效率對於電池進行充電,其中第一時段內之第一充電效率係固定的。接著,判斷第一時段內一既定條件是否滿足。當第一時段內既定條件滿足時,調整第一充電效率,並利用能源模組以調整後之第一充電效率對於電池進行充電。
本發明實施例之一種電池能源站及其充電管理方法,適用於用以收納且對複數電池進行充電之一電子設備。首先,於一第一時段以一第一充電效率對於電池進行充電,其中第一時段內之第一充電效率係固定的。接著,判斷第一時段內一既定條件是否滿足。當第一時段內既定條件滿足時,調整第一充電效率,並以調整後之第一充電效率對於電池進行充電。
在一些實施例中,判斷第一時段內既定條件是否滿足之方法係取得一單位時間內接收到至少一電池需求之數量,以計算一電池需求率,並判斷電池需求率是否大於一既定需求率。當電池需求率大於既定需求率時,判定第一時段內既定條件滿足。
在一些實施例中,判斷第一時段內既定條件是否滿足之方法係取得電子設備中每一電池之一電量。對於個別電池,依據其相應之電量判定該電池是否屬於一飽電狀態。判斷電子設備中具有飽電狀態之電池之數量或電子設備中具有飽電狀態之電池之數量相應於電子設備所能最大收納之電池之總數量之一飽電比率是否低於一既定值。當電子設備中具有飽電狀態之電池之數量或電子設備中具有飽電狀態之電池之數量相應於電子設備所能最大收納之電池之總數量之飽電比率低於既定值時,判定第一時段內既定條件滿足。
在一些實施例中,於第一時段內重新判斷既定條件是否滿足。當既定條件並未滿足時,重新以第一充電效率對於電池進行充電。
在一些實施例中,於一第二時段以一第二充電效率對於電池進行充電,其中第一充電效率與第二充電效率不同。當第一時段內既定條件滿足時,調整後之第一充電效率等於第二充電效率。
在一些實施例中,第一時段係一離峰時段,第二時段係一尖峰時段,且第二充電效率高於第一充電效率。
在一些實施例中,電子設備可以透過一網路連接至一雲端伺服器,且由雲端伺服器接收相應第一時段及第二時段之資訊。
本發明上述方法可以透過程式碼方式存在。當程式碼被機器載入且執行時,機器變成用以實行本發明之裝置。
為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖示,詳細說明如下。
100:電池能源站
110:電池收納系統
112:電池
120:能源模組
130:網路連接單元
140:處理單元
200:遠端伺服器
300:網路
S310、S320、S330、S340:步驟
S410、S420、S430、S440、S450:步驟
S510、S520、S530、S540、S550、S560、S570:步驟
S610、S620、S630:步驟
S710、S720、S730、S740:步驟
第1圖為一示意圖係顯示依據本發明實施例之電池能源站。
第2圖為一示意圖係顯示依據本發明另一實施例之電池能源站。
第3圖為一流程圖係顯示依據本發明實施例之電池能源站之充電管理方法。
第4圖為一流程圖係顯示依據本發明另一實施例之電池能源站之充電管理方法。
第5圖為一流程圖係顯示依據本發明另一實施例之電池能源站之充電管理方法。
第6圖為一流程圖係顯示依據本發明實施例之判斷既定條件是否滿足之方法。
第7圖為一流程圖係顯示依據本發明另一實施例之判斷既定條件是否滿足之方法。
第1圖顯示依據本發明實施例之電池能源站。依據本發明實施例之電池能源站100可以適用於一電子設備。如圖所示,電池能源站100至少包括一電池收納系統110、一能源模組120、一網路連接單元130、及一處理單元140。電池收納系統110具有特定機構(圖中未顯示)可以收納複數個電池112,並選擇性地鎖住或釋放該等電池。電池能源站100可以提供電池給至少一用電設備,如電動機車、電動汽車來取用。能源模組120可以電性耦接至一電網(圖中未顯示),從而取得一總電流,以供給電池能源站之用電,且依據處理單元140之信號為電池112充電。必須說明的是,電池收納系統110可以包括相應每一電池112之充電模組,且充電模組具有一電流上限與/或一電流下限,以對相應之電池進行充電。值得注意的是,在一些實施例中,能源模組120可以主動偵測電網供應給電池能源站100的總電流,並將相應總電流之資訊通知處理單元140。網路連接單元130可以連接至一
網路,從而致使電池能源站100具有一網路連接能力。在一些實施例中,網路300可以為有線網路、電信網路、與無線網路,如Wi-Fi網路等。處理單元140可以控制電池能源站100中所有硬體及軟體之運作,並執行本案之電池能源站之充電管理方法,其細節將於後進行說明。
第2圖顯示依據本發明另一實施例之電池能源站。類似地,依據本發明實施例之電池能源站100可以適用於一電子設備,其具有複數電池可以提供給至少一用電設備,如電動機車、電動汽車來取用。電池能源站100可以具有如第1圖類似之元件,在此不再贅述。電池能源站100可以利用網路連接單元130透過一網路300,如有線網路、電信網路、與無線網路,如Wi-Fi網路等連接至一遠端伺服器200。提醒的是,在一些實施例中,遠端伺服器200可以同時管理位於同一位置,或位於不同位置的其他電池能源站。如前所述,電池能源站100之能源模組120可以主動偵測電網供應給電池能源站100的總電流,並將相應總電流之資訊通知處理單元140。在一些實施例中,遠端伺服器200亦可透過網路300將相應總電流之資訊通知電池能源站100。在一些實施例中,雲端伺服器,如遠端伺服器200亦可將不同時段之相關資訊,如尖峰時端、離峰時段等透過網路300傳送給電池能源站100。電池能源站100可以依據接收到的資訊來進行充電管理作業。
第3圖顯示依據本發明實施例之電池能源站之充電管理方法。依據本發明實施例之電池能源站之充電管理方法適用於用以收納且對複數電池進行充電之一電子設備,如第1圖之電池能源站。
首先,如步驟S310,於一第一時段以一第一充電效率對於電池進行充電,其中第一時段內之第一充電效率係固定的。舉例來說,每一電池/充電模組所需或可以接受之最高電流係17A,而每一電池/充電模組所需或可以接受之最低電流係6A。在一些實施例中,第一時段可以係一離
峰時段,且第一充電效率可以係前述之最低電流。值得注意的是,在一些實施例中,雲端伺服器可以透過網路傳送相應第一時段之資訊給電池能源站。接著,如步驟S320,判斷第一時段內一既定條件是否滿足。提醒的是,既定條件可以依據不同需求與應用進行設計,既定條件之例子將於後說明,本發明並未限定於任何條件。當第一時段內既定條件並未滿足時(步驟S320的否),流程回到步驟S310。當第一時段內既定條件滿足時(步驟S320的是),如步驟S330,調整第一充電效率,並如步驟S340,依據調整後之第一充電效率對於電池進行充電。值得注意的是,在一些實施例中,調整後之第一充電效率將高於原先之第一充電效率。
第4圖顯示依據本發明另一實施例之電池能源站之充電管理方法。依據本發明實施例之電池能源站之充電管理方法適用於用以收納且對複數電池進行充電之一電子設備,如第1圖之電池能源站。
首先,如步驟S410,於一第一時段以一第一充電效率對於電池進行充電,其中第一時段內之第一充電效率係固定的。在一些實施例中,第一時段可以係一離峰時段,且第一充電效率可以係前述之最低電流。類似地,在一些實施例中,雲端伺服器可以透過網路傳送相應第一時段之資訊給電池能源站。接著,如步驟S420,判斷第一時段內一既定條件是否滿足。提醒的是,既定條件可以依據不同需求與應用進行設計,既定條件之例子將於後說明,本發明並未限定於任何條件。當第一時段內既定條件並未滿足時(步驟S420的否),流程回到步驟S410。當第一時段內既定條件滿足時(步驟S420的是),如步驟S430,調整第一充電效率,並如步驟S440,依據調整後之第一充電效率對於電池進行充電。類似地,在一些實施例中,調整後之第一充電效率將高於原先之第一充電效率。之後,如步驟S450,於第一時段內重新判斷既定條件是否滿足。當既定條件滿足時(步驟S450的
是),流程回到步驟S440。當既定條件並未滿足時(步驟S450的否),流程回到步驟S410,重新以第一充電效率對於電池進行充電。
第5圖顯示依據本發明另一實施例之電池能源站之充電管理方法。依據本發明實施例之電池能源站之充電管理方法適用於用以收納且對複數電池進行充電之一電子設備,如第1圖之電池能源站。
首先,如步驟S519,取得目前時間,並判斷目前時間係一第一時段或一第二時段。值得注意的是,在一些實施例中,第一時段可以係一離峰時段,且第二時段可以係一尖峰時段。電子設備可以透過一網路連接至一雲端伺服器,且由雲端伺服器接收相應第一時段及第二時段之資訊。當目前時間係第二時段時,如步驟S520,於第二時段以一第二充電效率對於電池進行充電。值得注意的是,在一些實施例中,第二充電效率可以係每一電池/充電模組所需或可以接受之最高電流。當目前時間係第一時段時,如步驟S530,於第一時段以一第一充電效率對於電池進行充電,其中第一時段內之第一充電效率係固定的。值得注意的是,在一些實施例中,第一時段可以係一離峰時段,第二時段可以係一尖峰時段。第一充電效率與第二充電效率不同,且第二充電效率高於第一充電效率。在一些實施例中,第一充電效率可以係每一電池/充電模組所需或可以接受之最低電流。接著,如步驟S540,判斷第一時段內一既定條件是否滿足。提醒的是,既定條件可以依據不同需求與應用進行設計,既定條件之例子將於後說明,本發明並未限定於任何條件。當第一時段內既定條件並未滿足時(步驟S540的否),流程回到步驟S530。當第一時段內既定條件滿足時(步驟S540的是),如步驟S550,調整第一充電效率,並如步驟S560,依據調整後之第一充電效率對於電池進行充電。類似地,在一些實施例中,調整後之第一充電效率將高於原先之第一充電效率。在一些實施例中,調整後之第一充電效率
可以等於第二充電效率。之後,如步驟S570,於第一時段內重新判斷既定條件是否滿足。當既定條件滿足時(步驟S570的是),流程回到步驟S560。當既定條件並未滿足時(步驟S570的否),流程回到步驟S510,重新判斷目前時間之時段並進行後續操作。
如前所述,既定條件可以依據不同需求與應用進行設計。接下來舉兩既定條件之例子進行說明。
第6圖顯示依據本發明實施例之判斷既定條件是否滿足之方法。在此實施例中,依據電池需求可以判定既定條件是否滿足。首先,如步驟S610,取得一單位時間內接收到至少一電池需求之數量,以計算一電池需求率。在一些實施例中,單位時間可以係1小時。接著,如步驟S620,判斷電池需求率是否大於一既定需求率。當電池需求率並未大於既定需求率時(步驟S620的否),結束流程。當電池需求率大於既定需求率時(步驟S620的是),如步驟S630,判定第一時段內既定條件滿足。
第7圖顯示依據本發明另一實施例之判斷既定條件是否滿足之方法。在此實施例中,依據電池需求可以判定既定條件是否滿足。首先,如步驟S710,取得電子設備中每一電池之一電量。如步驟S720,對於個別電池,依據其相應之電量判定該電池是否屬於一飽電狀態。接著,如步驟S730,判斷電子設備中具有飽電狀態之電池之數量或電子設備中具有飽電狀態之電池之數量相應於電子設備所能最大收納之電池之總數量之一飽電比率是否低於一既定值。當電子設備中具有飽電狀態之電池之數量或電子設備中具有飽電狀態之電池之數量相應於電子設備所能最大收納之電池之總數量之飽電比率並未低於既定值時(步驟S730的否),結束流程。當電子設備中具有飽電狀態之電池之數量或電子設備中具有飽電狀態之電池之數量相應於電子設備所能最大收納之電池之總數量之飽電比率低於既定值時(步
驟S730的是),如步驟S740,判定第一時段內既定條件滿足。舉例來說,在一些實施例中,當飽電比率低於50%時,則可以判定第一時段內既定條件滿足。進而在第一時段中調整第一充電效率。
必須說明的是,前述判定既定條件之例子僅為本案之例子,本發明並未限定於此。既定條件可以依據不同需求與應用進行設計。因此,透過本案之電池能源站及其充電管理方法可以在不同時段以不同充電效率進行充電,且具有彈性進行充電效率調整,進而在不同時段的用電需求下滿足各式應用。
本發明之方法,或特定型態或其部份,可以以程式碼的型態存在。程式碼可以包含於實體媒體,如軟碟、光碟片、硬碟、或是任何其他機器可讀取(如電腦可讀取)儲存媒體,亦或不限於外在形式之電腦程式產品,其中,當程式碼被機器,如電腦載入且執行時,此機器變成用以參與本發明之裝置。程式碼也可以透過一些傳送媒體,如電線或電纜、光纖、或是任何傳輸型態進行傳送,其中,當程式碼被機器,如電腦接收、載入且執行時,此機器變成用以參與本發明之裝置。當在一般用途處理單元實作時,程式碼結合處理單元提供一操作類似於應用特定邏輯電路之獨特裝置。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟悉此項技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可做些許更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
S310、S320、S330、S340:步驟
Claims (7)
- 一種電池能源站之充電管理方法,適用於用以收納且對複數電池進行充電之一電子設備,包括下列步驟:於一第一時段以一第一充電效率對於該等電池進行充電,其中該第一時段內之該第一充電效率係固定的;於一第二時段以一第二充電效率對於該等電池進行充電,其中該第一充電效率與該第二充電效率不同;該電子設備於該第一時段內,判斷該第一時段內一既定條件是否滿足,其中判斷該第一時段內該既定條件是否滿足之方法包括下列步驟:取得該第一時段內該電子設備於一單位時間內接收到至少一電池需求之數量,以計算一電池需求率;判斷該電池需求率是否大於一既定需求率;以及當該電池需求率大於該既定需求率時,判定該第一時段內該既定條件滿足;以及當該第一時段內該既定條件滿足時,該電子設備調整該第一充電效率,並以調整後之該第一充電效率對於該等電池進行充電,其中調整後之該第一充電效率等於該第二充電效率。
- 如申請專利範圍第1項所述之電池能源站之充電管理方法,其中判斷該第一時段內該既定條件是否滿足之方法包括下列步驟:取得該電子設備中每一該等電池之一電量;對於個別電池,依據其相應之該電量判定該電池是否屬於一飽電狀態;判斷該電子設備中具有該飽電狀態之該電池之數量或該電子設備中具有該飽電狀態之該電池之數量相應於該電子設備所能最大收納之 該等電池之總數量之一飽電比率是否低於一既定值;以及當該電子設備中具有該飽電狀態之該電池之數量或該電子設備中具有該飽電狀態之該電池之數量相應於該電子設備所能最大收納之該等電池之總數量之該飽電比率低於該既定值時,判定該第一時段內該既定條件滿足。
- 如申請專利範圍第1項所述之電池能源站之充電管理方法,更包括下列步驟:於該第一時段內重新判斷該既定條件是否滿足;以及當該既定條件並未滿足時,重新以該第一充電效率對於該等電池進行充電。
- 如申請專利範圍第1項所述之電池能源站之充電管理方法,其中該第一時段係一離峰時段,該第二時段係一尖峰時段,且該第二充電效率高於該第一充電效率。
- 如申請專利範圍第1項所述之電池能源站之充電管理方法,更包括下列步驟:透過一網路連接至一雲端伺服器;以及由該雲端伺服器接收相應該第一時段及該第二時段之資訊。
- 一種電池能源站,包括:一電池收納系統,包括複數電池;一能源模組;以及一處理單元,耦接至該電池收納系統及該能源模組,於一第一時段利用該能源模組以一第一充電效率對於該等電池進行充電,其中該第一時段內之該第一充電效率係固定的,於一第二時段以一第二充電效率對於該等電池進行充電,其中該第一充電效率與該第二充電效率不同,於 該第一時段內,判斷該第一時段內一既定條件是否滿足,其中判斷該第一時段內該既定條件是否滿足係取得該第一時段內該電子裝置於一單位時間內接收到至少一電池需求之數量,以計算一電池需求率,判斷該電池需求率是否大於一既定需求率,且當該電池需求率大於該既定需求率時,判定該第一時段內該既定條件滿足,且當該第一時段內該既定條件滿足時,調整該第一充電效率,並利用該能源模組以調整後之該第一充電效率對於該等電池進行充電,其中調整後之該第一充電效率等於該第二充電效率。
- 如申請專利範圍第6項所述之電池能源站,其中該第一時段係一離峰時段,該第二時段係一尖峰時段,且該第二充電效率高於該該第一充電效率。
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