專利名稱：電動車輛的充電系統(tǒng)和電動車輛的充電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于電動車輛的充電系統(tǒng)和電動車輛的充電方法。詳言之，本發(fā)明關(guān)于在電池充電時將智慧卡用于電池管理的電動車輛的充電系統(tǒng)和電動車輛的充電方法。
背景技術(shù)：
電動車輛也稱為電力驅(qū)動車輛,是使用一個以上的電動馬達做為驅(qū)動系統(tǒng)的移動車輛。有別于通過燃燒汽油所得的能量 來移動的石油運輸工具，電動車輛使用電力做為推力。不產(chǎn)生廢氣，噪音也較小。過去數(shù)十年中，對石油運輸工具的環(huán)境沖擊的關(guān)心導(dǎo)致電動運輸工具重新受矚目。電動車輛的電力可產(chǎn)生自許多能源，包含化石燃料、核能、和諸如潮汐能、太陽能、風(fēng)力或其任何組合的再生能源。在過去，電動車輛因其電力系統(tǒng)而消耗巨大電力。電力只能經(jīng)由高架電線傳到車子。此基本建設(shè)令電動車輛不能普及。只有一些公共運輸工具使用。公共運輸工具的路線受到線路配置的嚴格限制。隨著電動車輛電力系統(tǒng)的發(fā)展，特別是在電池，電動車輛變成明日的星，愈來愈多能源貢獻于此領(lǐng)域。人們習(xí)慣于其現(xiàn)有的人生經(jīng)驗。因此，電動車輛電池的充電系統(tǒng)應(yīng)與加油站系統(tǒng)一樣方便。當電動車電池沒電時，可將車子開到附近充電站，令電池充電或更換充飽之。電池最好可在電價最低的離峰時段充電。有了用于車子的電池的管理裝置，人們總能知道電池狀態(tài)，技工可追蹤電池以維修。由于電池昂貴，故若電池被偷時能輕易找回，則對車主有很大的幫助。然而，上述需求需要整合的系統(tǒng)來實現(xiàn)。美國專利7，679，366公開電動車輛充電系統(tǒng)的儲存電池的充電方法。請參照圖I。電力來自變電所。‘ 366專利包含判定電池充電所需的時間長度、判定充電完成的所需時間、將電池充電所需的時間長度傳輸?shù)诫姀S、在負載需求低于尖峰需求的期間中從變電所將電池充電并在所需時間前結(jié)束?！?66專利用于混合電動車輛，而非純電動車輛。此方法只聚焦于電池充電一天的最佳方式，使得低電力需求的時間可完全應(yīng)用，充電成本可最小。然而，未提出電池管理的解決之道。另一現(xiàn)有技術(shù)公開于美國專利7，795，841。請參照圖2。‘841專利提供可在方便時間開始或停止將車輛電池充電的充電系統(tǒng)和方法。可攜式裝置和車輛單元可互相通訊。根據(jù)可攜式裝置和車輛單元之間的通訊結(jié)果，判定使用者離開車輛。當使用者離開車輛時，充電E⑶開始電池充電。假設(shè)使用者已停止使用車輛且一段時間不用車輛，則可開始電池充電。當判定使用者接近車輛時，假設(shè)車輛恢復(fù)使用，此時系統(tǒng)指示電池充電停止。系統(tǒng)令車輛準備使用?！?41專利也用于混合電動車輛。使用可攜式裝置來控制充電過程。然而，可攜式裝置不能通知使用者充電或電池狀態(tài)。不能設(shè)定充電時程以利用電源離峰時間來節(jié)省成本。無一現(xiàn)有技術(shù)能提供將智慧卡用于電池管理來充電電動車輛的整合系統(tǒng)和方法，防止電池被偷，或節(jié)省使用者充電費用。因此，仍需要具有以上特性的電動車輛的整合系統(tǒng)和充電方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種電動車輛的充電系統(tǒng)和電動車輛的充電方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題。依照本發(fā)明的觀點，電動車輛的充電系統(tǒng)，包括智慧卡，具有使用者身份(UID)以識別電動車輛使用者；第一充電式電池，具有第一電池資訊，安裝于電動車輛時儲存有nD，供電給電動車輛；第二充電式電池，具有第二電池資訊，以第二充電式電池更換沒電的第一充電式電池時儲存有nD ;充電站，包括控制模塊，確認第一充電式電池儲存有nD，然后容許以第二充電式電池更換第一充電式電池；更新單元，以第二充電式電池更換第一 充電式電池時，將nD寫入第二充電式電池；充電組，將第一和第二充電式電池充電。第一和第二充電式電池最好各有獨特且不能改的電池序號。第一和第二電池資訊最好各包括充電式電池的充電狀態(tài)、壽命、充電次數(shù)、健康狀態(tài)。充電系統(tǒng)最好進一步包含傳輸器，經(jīng)由區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(LAN)、廣域網(wǎng)絡(luò)(WAN)、無線LAN或無線WAN將充電式電池的充電狀態(tài)、壽命、充電次數(shù)、健康狀態(tài)和UID傳到遠端電腦。遠端電腦最好儲存有電動車輛的nD、使用者名稱、使用者電話號碼、車牌號碼、地址。充電系統(tǒng)最好進一步包含帳單單元，以第二充電式電池更換第一充電式電池時開帳單給使用者。充電系統(tǒng)最好進一步包含通知單元，經(jīng)由即時傳訊服務(wù)、簡訊(SMS)或電郵通知使用者電池資訊更新。依照本發(fā)明的觀點，具有第一充電式電池的電動車輛中，電動車輛的充電方法包括下列步驟將使用者身份(WD)存入智慧卡以識別電動車輛使用者；判定第一充電式電池是否儲存有nD ；以第二充電式電池更換沒電的第一充電式電池；以第二充電式電池更換第一充電式電池時，將UID寫入第二充電式電池。第一和第二充電式電池最好各有獨特且不能改的電池序號。第一和第二充電式電池最好各有電池資訊，包括充電式電池的充電狀態(tài)、壽命、充電次數(shù)、健康狀態(tài)。 充電方法最好進一步包含經(jīng)由即時傳訊服務(wù)、簡訊(SMS)或電郵通知使用者電池資訊更新的步驟。充電方法最好進一步包含經(jīng)由區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(LAN)、廣域網(wǎng)絡(luò)(WAN)、無線LAN或無線WAN將充電式電池的充電狀態(tài)、壽命、充電次數(shù)、健康狀態(tài)和UID傳到遠端電腦的步驟。遠端電腦最好儲存有電動車輛的nD、使用者名稱、使用者電話號碼、車牌號碼、地址。充電方法最好進一步包含以第二充電式電池更換第一充電式電池時開帳單給使用者的步驟。


圖I呈現(xiàn)現(xiàn)有充電系統(tǒng)；圖2呈現(xiàn)另一現(xiàn)有充電系統(tǒng)；圖3呈現(xiàn)本發(fā)明的實施例；圖4說明實施例的充電站的詳細結(jié)構(gòu)；圖5說明實施例的充電站的另一詳細結(jié)構(gòu)；圖6說明實施例的充電站的又一詳細結(jié)構(gòu)；
圖7是依據(jù)本發(fā)明的充電方法的流程圖。附圖標記說明100-充電系統(tǒng)；200-電動車輛；202_第一充電式電池；204_第二充電式電池；300-智慧卡；400-充電站；404_控制模塊；406-更新單元；408_充電組；410_顯示單元；412-傳輸器；414_通知單元；416-帳單單元；450-遠端電腦；S101-S106-步驟。
具體實施例方式參照以下實施例來詳述本發(fā)明。請參照圖3至圖7。圖3至圖6呈現(xiàn)電動車輛200的充電系統(tǒng)100和充電系統(tǒng)100的詳細結(jié)構(gòu)。圖7是顯示充電系統(tǒng)100如何運作的流程圖。請先見圖3。充電系統(tǒng)100由第一充電式電池202、第二充電式電池204、智慧卡300、充電站400組成。智慧卡300有使用者身份(UID)以識別電動車輛200的使用者。智慧卡300只能用于電動車輛200，因此，若使用者買了新的電動車輛，則智慧卡300不能用于新的電動車輛，需要新的智慧卡。第一充電式電池202含有第一電池資訊,安裝于電動車輛200以供電給電動車輛200時，儲存有MD。第二充電式電池204有第二電池資訊。當?shù)谝怀潆娛诫姵?02沒電時，用來更換第一充電式電池202(圖3的實線箭號)。依據(jù)發(fā)明精神，以充飽的第二充電式電池204交換沒電的第一充電式電池202。第一電池資訊和第二電池資訊各包括第一充電式電池202或第二充電式電池204的充電狀態(tài)、壽命、充電次數(shù)、健康狀態(tài)。依據(jù)本發(fā)明的精神，可應(yīng)用任何種類的智慧卡。實施例中，智慧卡300遵循IS07810，有數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕鼒鐾ㄓ?NFC)功能。只有當智慧卡的UID匹配電動車輛200時，電池才能交換。因此，若某人未擁有智慧卡300或電動車輛200而將電動車輛200或第一充電式電池202帶去充電，則充電站400會拒絕電池交換并通知原主。為詳細說明充電站400，請進一步參照圖4。充電站400包括控制模塊404、更新單元406、充電組408?？刂颇K404確認第一充電式電池202儲存有WD，然后容許以第二充電式電池204更換第一充電式電池202。當智慧卡300接近控制模塊4045_10cm時，進行確認過程(圖3的虛線箭號)。以第二充電式電池204更換第一充電式電池202時，更新單元406將MD寫入第二充電式電池204。如同控制模塊404，更新單元406位于充電站400，智慧卡300可接近達5-10cm以完成寫入過程。充電組408用來充電第一和第二充電式電池202和204。此實施例中，第二充電式電池204在電池交換前充電。當然，在第一充電式電池202從電動車輛200拆下后，充電組408再將第一充電式電池202充電。通過電池交換，第一和第二充電式電池202和204可隨時充電。因此，第一和第二充電式電池202和204通常在電價最低的離峰期間充電，因而可降低充電成本。充電站400的外有顯示單元410。它顯示第一電池資訊和第二電池資訊。若充電過程有錯，則可清楚 顯示錯誤資訊以核對。請參照圖5。依據(jù)本發(fā)明的精神，充電系統(tǒng)100進一步包括傳輸器412。當充電組408接到充電式電池時，傳輸器412從充電式電池取出電池資訊，經(jīng)由區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(LAN)、廣域網(wǎng)絡(luò)(WAN)、無線LAN或無線WAN將第一和第二充電式電池202和204的充電狀態(tài)、壽命、充電次數(shù)、健康狀態(tài)和UID傳到遠端電腦450。管理工作可在充電站400的外做。傳輸方法可為有線或無線通訊。遠端電腦450也儲存有電動車輛200的WD、使用者名稱、使用者電話號碼、車牌號碼、地址。此外，充電系統(tǒng)100進一步包括通知單元414。可經(jīng)由即時傳訊服務(wù)、簡訊(SMS)或電郵通知使用者電池資訊更新。即時傳訊服務(wù)包含skype、facebook、msn等等。SMS由行動通訊傳送。電郵經(jīng)由區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(LAN)、廣域網(wǎng)絡(luò)(WAN)、無線LAN或無線WAN傳送。通知單元414接到遠端電腦450，可在充電站400之內(nèi)或之外。充電系統(tǒng)100也可具有帳單單元416，以第二充電式電池204更換第一充電式電池202時開帳單給使用者。所有費用可加總給使用者。本發(fā)明中，費用可由信用卡支付，或從當做預(yù)付卡的智慧卡扣除。此外，第一充電式電池202和第二充電式電池204各有獨特且不能改的電池序號。因此，即使充電式電池的UID在電池交換時每次都改變，充電式電池仍可由電池序號來追蹤。由此方式，充電式電池被偷也能輕易找回。再者，若充電式電池被偷，則被偷充電式電池的不變電池序號會列在遠端電腦450的“黑名單”。由此方式，由于被偷的充電式電池必須在可存取遠端電腦450的“黑名單”的充電站400充電，故被偷的充電式電池可輕易找回。請見圖7。以下說明由充電系統(tǒng)100將電動車輛200充電的方法。首先，智慧卡300儲存有WD以識別電動車輛200的使用者(步驟S101)。然后，判定第一充電式電池是否儲存有WD (步驟S102)。若第一充電式電池202未儲存有WD，則拒絕電池交換要求并通知原主(步驟S103)。若確認第一充電式電池202儲存有MD，則接受電池交換要求，以第二充電式電池204更換沒電的第一充電式電池202 (步驟S104)。隨后，以第二充電式電池204更換第一充電式電池202時，UID寫入第二充電式電池204 (步驟S105)。最后，第一充電式電池202充電(步驟S106)。依據(jù)本發(fā)明的精神，此方法可進一步包含以下步驟I.充電式電池202和204的充電狀態(tài)、壽命、充電次數(shù)、健康狀態(tài)和UID經(jīng)由區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(LAN)、廣域網(wǎng)絡(luò)(WAN)、無線LAN或無線WAN傳到遠端電腦450。此步驟可在步驟S106的后進行。2.顯示第一使用者資訊、第一電池資訊、第二電池資訊。此步驟可在步驟S102后的任何步驟之間進行。3.在以第二充電式電池更換第一充電式電池后開帳單給使用者。此步驟可在步驟S104和步驟S106之間進行。4.經(jīng)由即時傳訊服務(wù)、簡訊(SMS)或電郵通知使用者電池資訊更新。此步驟可在步驟S104和步驟S106之間進行。以上說明對本發(fā)明而言只是說明性的， 而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離以下所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改，變化，或等效，但都將落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電動車輛的充電系統(tǒng),其特征在于,包括 一智慧卡，具有使用者身份以識別電動車輛使用者； 一第一充電式電池，具有第一電池資訊，安裝于電動車輛時儲存有使用者身份，供電給電動車輛； 一第二充電式電池，具有第二電池資訊，以第二充電式電池更換沒電的第一充電式電池時儲存有使用者身份 '及 一充電站，包括 一控制模塊，確認第一充電式電池儲存有使用者身份，然后容許以第二充電式電池更換第一充電式電池； 一更新單元，以第二充電式電池更換第一充電式電池時，將使用者身份寫入第二充電式電池 '及 一充電組，將第一和第二充電式電池充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的電動車輛的充電系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一和第二充電式電池各有獨特且不能改的電池序號。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的電動車輛的充電系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一和第二電池資訊各包括充電式電池的充電狀態(tài)、壽命、充電次數(shù)、健康狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的電動車輛的充電系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括傳輸器，經(jīng)由區(qū)域網(wǎng)絡(luò)、廣域網(wǎng)絡(luò)、無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)或無線廣域網(wǎng)絡(luò)將充電式電池的充電狀態(tài)、壽命、充電次數(shù)、健康狀態(tài)和使用者身份傳到遠端電腦。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的電動車輛的充電系統(tǒng)，其特征在于，所述的遠端電腦儲存有電動車輛的使用者身份、使用者名稱、使用者電話號碼、車牌號碼、地址。
6.根據(jù)權(quán)利要求I的電動車輛的充電系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括帳單單元，以第二充電式電池更換第一充電式電池時開帳單給使用者。
7.根據(jù)權(quán)利要求I的電動車輛的充電系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括通知單元，經(jīng)由即時傳訊服務(wù)、簡訊或電郵通知使用者電池資訊更新。
8.—種電動車輛的充電方法,其特征在于,用于具有第一充電式電池的電動車輛,包括下列步驟 將使用者身份存入智慧卡以識別電動車輛使用者；。
判定第一充電式電池是否儲存有使用者身份； 以第二充電式電池更換沒電的第一充電式電池；及 以第二充電式電池更換第一充電式電池時，將使用者身份寫入第二充電式電池。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的電動車輛的充電方法,其特征在于,所述的第一和第二充電式電池各有獨特且不能改的電池序號。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的電動車輛的充電方法,其特征在于,所述的第一和第二充電式電池各有電池資訊,包括充電式電池的充電狀態(tài)、壽命、充電次數(shù)、健康狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的電動車輛的充電方法，其特征在于，進一步包括經(jīng)由即時傳訊服務(wù)、簡訊或電郵通知使用者電池資訊更新的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的電動車輛的充電方法，其特征在于，進一步包括經(jīng)由區(qū)域網(wǎng)絡(luò)、廣域網(wǎng)絡(luò)、無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)或無線廣域網(wǎng)絡(luò)將充電式電池的充電狀態(tài)、壽命、充電次數(shù)、健康狀態(tài)和使用者身份傳到遠端電腦的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的電動車輛的充電方法，其特征在于，所述的遠端電腦儲存有電動車輛的使用者身份、使用者名稱、使用者電話號碼、車牌號碼、地址。
14.根據(jù)權(quán)利要求8的電動車輛的充電方法，其特征在于，進一步包括以第二充電式電池更換第一充電式電池時開帳單給使用者的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電動車輛的充電系統(tǒng)和電動車輛的充電方法，系統(tǒng)包括一智慧卡，具有使用者身份以識別電動車輛使用者；一第一充電式電池，具有第一電池資訊，安裝于電動車輛時儲存有UID，供電給電動車輛；一第二充電式電池，具有第二電池資訊，以第二充電式電池更換沒電的第一充電式電池時儲存有UID；及一充電站，包括一控制模塊，確認第一充電式電池儲存有UID，然后容許以第二充電式電池更換第一充電式電池；一更新單元，以第二充電式電池更換第一充電式電池時，將UID寫入第二充電式電池；及一充電組，將第一和第二充電式電池充電。相較于電動車輛的現(xiàn)有充電系統(tǒng)，本發(fā)明可對使用者節(jié)省更多成本，提供安全機制給電池或電動車輛。
文檔編號H01M10/44GK102738848SQ20111026605
公開日2012年10月17日 申請日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月12日
發(fā)明者宋子文, 胡慶宗 申請人:高達能源科技股份有限公司