TWI859750B

TWI859750B - 依據能源站使用率之電池充電管理方法及其電池能源站

Info

Publication number: TWI859750B
Application number: TW112107111A
Authority: TW
Inventors: 景弘王
Original assignee: 光陽工業股份有限公司
Filing date: 2023-02-24
Publication date: 2024-10-21

Abstract

一種依據能源站使用率之電池充電管理方法，適用於用以收納且對複數電池進行充電之一電池能源站。首先，以一第一充電參數對於該等電池進行充電。接著，取得相應電池能源站之一使用率，並判斷電池能源站之使用率是否低於一既定使用率。當電池能源站之使用率低於既定使用率時，調整第一充電參數至一第二充電參數，並以第二充電參數對於電池進行充電。

Description

依據能源站使用率之電池充電管理方法及其電池能源站

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根據能源站之使用率來對於能源站之電池進行不同的充電管理，且具有彈性進行充電參數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。另外，考量電池的高成本，不同對於電池充電的充電參數也會影響到電池使用上的壽命。因此，如何維持電網的正常運轉、滿足使用者的用電需求、並同時考量電池的使用壽命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，並以一第一充電參數對於該等電池進行充電。處理單元取得相應電池能源站之一使用率，並判斷電池能源站之使用率是否低於一既定使用率。當電池能源站之使用率低於既定使用率時，處理單元調整第一充電參數至一第二充電參數，並利用能源模組以第二充電參數對於電池進行充電。

本發明實施例之一種依據能源站使用率之電池充電管理方法，適用於用以收納且對複數電池進行充電之一電池能源站。首先，以一第一充電參數對於該等電池進行充電。接著，取得相應電池能源站之一使用率，並判斷電池能源站之使用率是否低於一既定使用率。當電池能源站之使用率低於既定使用率時，調整第一充電參數至一第二充電參數，並以第二充電參數對於電池進行充電。

在一些實施例中，取得相應電池能源站之使用率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，以計算使用率。

在一些實施例中，第一充電參數及第二充電參數係電池能源站對於等電池進行充電之安培數，且第一充電參數高於第二充電參數。

在一些實施例中，第一充電參數及第二充電參數係每一電池被進行充電時之一飽電比率，即一飽電電量除以一最大電池電量，且當每一電池被充電至飽電比率時便被停止充電，其中第一充電參數高於第二充電參數。

在一些實施例中，重新取得相應電池能源站之使用率，並重新判斷電池能源站之使用率是否低於既定使用率。當電池能源站之使用率並未低於既定使用率，重新以第一充電參數對於電池進行充電。

在一些實施例中，電池能源站透過一網路連接至一雲端伺服器，並將接收到之至少一電池需求透過網路傳送至雲端伺服器。雲端伺服器計算一單位時間內接收到至少一電池需求之數量，以計算使用率。之後，雲端伺服器可以透過網路將相應調整第一充電參數之一指令傳送至電池能源站。

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、S350:步驟

S410、S420、S430、S440、S450、S460:步驟

S510、S520、S530、S540、S550: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依據能源站使用率之電池充電管理方法。

第4圖為一流程圖係顯示依據本發明另一實施例之依據能源站使用率之電池充電管理方法。

第5圖為一流程圖係顯示依據本發明另一實施例之依據能源站使用率之電池充電管理方法。

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可以係一電子設備。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可以係一電子設備，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依據能源站使用率之電池充電管理方法。依據本發明實施例之依據能源站使用率之電池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，以一第一充電參數對於電池能源站內之電池進行充電。值得注意的是，在一些實施例中，充電參數可以係電池能源站電池進行充電之安培數。在一些實施例中，充電參數可以係電池被進行充電時之一飽電比率，即一飽電電量除以一最大電池電量。當電池被充電至飽電比率時便被停止充電。提醒的是，前述充電參數僅為本案之實施例，本發明並未限定於此。接著，如步驟S320，取得相應電池能源站之一使用率。提醒的是，電池能源站可以接收到來自用戶的至少一電池需求。在一些實施例中，取得相應電池能源站之使用率之方法可以係取得一單位時間內，如1小時、8小時或24小時收到至少一電池需求之數量，以計算相應電池能源站之使用率。如步驟S330，判斷電池能源站之使用率是否低於一既定使用率。值得注意的是，在一些實施例中，既定使用率可以依據不同場域、需求與/或應用進行設定。當電池能源站之使用率並未低於既定使用率時(步驟S330的否)，流程回到步驟S310。當電池能源站之使用率低於既定使用率時(步驟S330的是)，如步驟S340，將電池能源站之充電參數由第一充電參數調整至一第二充電參數，並如步驟S350，以第二充電參數對於電池進行充電。如前所述，在一些實施例中，第一充電參數及第二充電參數可以係電池能源站對於等電池進行充電之安培數，且第一充電參數高於第二充電參數。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。在此例子中，第一充電參數可以係17A，第二充電參數可以係6A。另外，在一些實施例中，第一充電參數及第二充電參數係每一電池被進行充電時之一飽電比率，即一飽電電量除以一最大電池電量，且當每一電池被充電至飽電比率時便被停止充電，其中第一充電參數高於第二充電參數。在一實施例中，第一充電參數之飽電比率可以係90%，第二充電參數之飽電比率可以係70%。提醒的是，前述實施例僅為本案之例子，本發明並未限定於此。

第4圖顯示依據本發明另一實施例之依據能源站使用率之電池充電管理方法。依據本發明實施例之依據能源站使用率之電池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，以一第一充電參數對於電池能源站內之電池進行充電。類似地，在一些實施例中，充電參數可以係電池能源站電池進行充電之安培數。在一些實施例中，充電參數可以係電池被進行充電時之一飽電比率，即一飽電電量除以一最大電池電量。當電池被充電至飽電比率時便被停止充電。提醒的是，前述充電參數僅為本案之實施例，本發明並未限定於此。接著，如步驟S420，取得相應電池能源站之一使用率。提醒的是，電池能源站可以接收到來自用戶的至少一電池需求。類似地，在一些實施例中，取得相應電池能源站之使用率之方法可以係取得一單位時間內接收到至少一電池需求之數量，以計算相應電池能源站之使用率。如步驟S430，判斷電池能源站之使用率是否低於一既定使用率。類似地，在一些實施例中，既定使用率可以依據不同場域、需求與/或應用進行設定。當電池能源站之使用率並未低於既定使用率時(步驟S430的否)，流程回到步驟S410。當電池能源站之使用率低於既定使用率時(步驟S430的是)，如步驟S440，將電池能源站之充電參數由第一充電參數調整至一第二充電參數，並如步驟S450，以第二充電參數對於電池進行充電。如前所述，在一些實施例中，第一充電參數及第二充電參數可以係電池能源站對於等電池進行充電之安培數，且第一充電參數高於第二充電參數。另外，在一些實施例中，第一充電參數及第二充電參數係每一電池被進行充電時之一飽電比率，即一飽電電量除以一最大電池電量，且當每一電池被充電至飽電比率時便被停止充電，其中第一充電參數高於第二充電參數。接著，如步驟S460，重新取得相應電池能源站之使用率，並重新判斷電池能源站之使用率是否低於既定使用率。當電池能源站之使用率低於既定使用率時(步驟S460的是)，如步驟S450，繼續以第二充電參數對於電池進行充電。當電池能源站之使用率並未低於既定使用率時(步驟S460的否)，流程回到步驟S410，重新以第一充電參數對於電池進行充電。換句話說，電池能源站之使用率可以被即時監控，且當電池能源站之使用率高於既定使用率時，電池能源站可以動態調整至適當之充電參數來進行電池充電作業。

第5圖顯示依據本發明另一實施例之依據能源站使用率之電池充電管理方法。在此實施例中，電池能源站可以透過網路跟雲端伺服器進行通信。

首先，如步驟S510，電池能源站透過網路連接至雲端伺服器。如步驟S520，電池能源站將接收到之至少一電池需求透過網路傳送至雲端伺服器。接著，如步驟S530，雲端伺服器計算一單位時間內接收到至少一電池需求之數量，以計算相應電池能源站之一使用率。注意的是，單位時間可以依據不同場域、需求與/或應用進行設定。如步驟S540，判斷電池能源站之使用率是否低於一既定使用率。類似地，在一些實施例中，既定使用率可以依據不同場域、需求與/或應用進行設定。當電池能源站之使用率並未低於既定使用率時(步驟S540的否)，流程回到步驟S510。當電池能源站之使用率低於既定使用率時(步驟S540的是)，如步驟S550，雲端伺服器透過網路將相應調整第一充電參數之一指令傳送至電池能源站。提醒的是，當電池能源站接收到雲端伺服器所傳送之指令時，可以將電池能源站之充電參數由第一充電參數調整至一第二充電參數，並以第二充電參數對於電池進行充電。

因此，透過本案之依據能源站使用率之電池充電管理方法及其電池能源站可以根據能源站之使用率來對於能源站之電池進行不同的充電管理，且具有彈性進行充電參數調整，進而藉由調整充電參數來延長電池之使用壽命並同時滿足用戶之電池需求。

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、S350:步驟

Claims

一種依據能源站使用率之電池充電管理方法，適用於用以收納且對複數電池進行充電之一電池能源站，其中該電池能源站係一電子設備，包括下列步驟：利用該電池能源站以一第一充電參數對於該等電池進行充電；取得相應該電池能源站之一使用率，其中，該使用率是依據一單位時間內接收到的至少一電池需求之數量來計算；判斷該電池能源站之該使用率是否低於一既定使用率；當該電池能源站之該使用率並未低於該既定使用率時，利用該電池能源站維持以該第一充電參數對於該等電池進行充電；以及當該電池能源站之該使用率低於該既定使用率時，調整該第一充電參數至一第二充電參數，並利用該電池能源站以該第二充電參數對於該等電池進行充電，其中，該第一充電參數高於該第二充電參數。
如申請專利範圍第1項所述之依據能源站使用率之電池充電管理方法，其中該第一充電參數及該第二充電參數係該電池能源站對於該等電池進行充電之安培數，且該第一充電參數高於該第二充電參數。
如申請專利範圍第1項所述之依據能源站使用率之電池充電管理方法，其中該第一充電參數及該第二充電參數係每一該等電池被進行充電時之一飽電比率，即一飽電電量除以一最大電池電量，且當每一該等電池被充電至該飽電比率時便被停止充電，其中該第一充電參數高於該第二充電參數。
如申請專利範圍第1項所述之依據能源站使用率之電池充電管理方法，更包括下列步驟：重新取得相應該電池能源站之該使用率；重新判斷該電池能源站之該使用率是否低於該既定使用率；以及當該電池能源站之該使用率並未低於該既定使用率，重新以該第一充電參數對於該等電池進行充電。
如申請專利範圍第1項所述之依據能源站使用率之電池充電管理方法，更包括下列步驟：透過一網路連接至一雲端伺服器；將接收到之至少一電池需求透過該網路傳送至該雲端伺服器；透過該雲端伺服器計算一單位時間內接收到該至少一電池需求之數量，以計算該使用率；以及透過該網路由該雲端伺服器接收相應調整該第一充電參數之一指令。
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，以一第一充電參數對於該等電池進行充電，取得相應該電池能源站之一使用率，判斷該電池能源站之該使用率是否低於一既定使用率，當該電池能源站之該使用率並未低於該既定使用率時，利用該電池能源站維持以該第一充電參數對於該等電池進行充電，且當該電池能源站之該使用率低於該既定使用率時，調整該第一充電參數至一第二充電參數，並利用該能源模組以該第二充電參數對於該等電池進行充電，其中，該使用率是依據一單位時間內該處理單元接收到的至少一電池需求之數量來計算，其中，該第一充電參數高於該第二充電參數。
如申請專利範圍第6項所述之電池能源站，其中該第一充電參數及該第二充電參數係該電池能源站對於該等電池進行充電之安培數，且該第一充電參數高於該第二充電參數。
如申請專利範圍第6項所述之電池能源站，其中該第一充電參數及該第二充電參數係每一該等電池被進行充電時之一飽電比率，即一飽電電量除以一最大電池電量，且當每一該等電池被充電至該飽電比率時便被停止充電，其中該第一充電參數高於該第二充電參數。
如申請專利範圍第6項所述之電池能源站，其中該處理單元重新取得相應該電池能源站之該使用率，重新判斷該電池能源站之該使用率是否低於該既定使用率，且當該電池能源站之該使用率並未低於該既定使用率，重新以該第一充電參數對於該等電池進行充電。