TWI841489B - 用於機械停車場的電動車充電控制程序管理方法及管理系統 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種用於包含自動化與簡易式機械停車場的電動車充電控制程序管理方法及管理系統。在方法中，產生移載指令，其中這移載指令用於控制移載機構的運作，且移載機構用於承載電動車；反應於產生移載指令，停止該移載機構關聯的充電裝置/模組對受電設備的充電作業，其中受電設備裝載於移載機構；將停止充電作業的充電裝置/模組對應的電力接合機構脫離；以及反應於電力接合機構的脫離，依據移載指令控制移載機構移動電動車。藉此，可確保場域安全。

Description

用於機械停車場的電動車充電控制程序管理方法及管理系統

本發明是有關於一種用於停車場的管理技術，且特別是有關於一種用於機械停車場的管理方法及管理系統。

現有機械停車場設施(例如，簡易兩段/三段式、倉儲式、塔式、箱型、或棋盤式)的車輛移載機構不具備電力接合的機制因此無法供給電力給電動車充電。現有系統控制程序無法有效管理移載機構與充電機制之間的程序。為了提供充電式新能源車(例如，電動車(Electric Vehicle，EV))進入機械式停車場設備進行充電，本發明針對充電機能控制程序、客戶使用介面、安全運行與系統性的服務管理的需求。

例如，基於機械停車場的結構與運轉特性，在車輛入場、停泊位置、車輛出場等過程中，車輛的所在位置隨著設備運行可能 會移動位置。無論停車場設備結構是否有車載板，為了電力安全，移載機構不能帶有電源。因此，需要切斷電力且確實脫離供電/受電設備。

然而，隨著設備的移動，電力連結、充電模組/系統、充電槍與車端連接無可避免需要重複斷電、連接及供電。若供電過程中未將充電槍確實地插妥於車輛充電插口，則將無法充電，且充電槍有脫落掉落並影響設備運行的風險。充電纜線多餘長度的纜線有溢出車載板外進而影響移載的風險。設備移動時，需要停止供電，移載車輛的過程中需避免拉扯線路或接觸點而造成瞬間跳火電弧(例如，受油汙、其他易燃品引燃)，且電源開關啟閉斷續也可能造成設備電衝擊易損壞(例如，瞬間湧浪電流或是電壓)。此外，停車場設備控制與充電管理系統需要建置一套契合的通訊協定。

本發明提供一種用於機械停車場的管理方法及管理系統，可解決上訴問題，讓電動車充電的服務可以無縫接軌地進入使用機械式停車場，用戶可以隨時停車即充電，降低電動車用戶的里程焦慮與急於尋找充電站的心理障礙。

本發明實施例的用於機械停車場的電動車充電控制程序管理方法包括(但不僅限於下列步驟)：產生移載指令，其中這移載指令用於控制移載機構的運作，且移載機構用於承載電動車；反應於產生移載指令，停止該移載機構關聯的充電裝置/模組對受電設 備的充電作業，其中受電設備整合於移載機構；將停止充電作業的充電裝置/模組對應的電力接合機構脫離；以及反應於電力接合機構的脫離，依據移載指令控制移載機構移動電動車。

本發明的實施例的用於機械停車場的電動車充電控制程序管理系統包括移載機構、電力接合機構、充電裝置/模組及控制器。移載機構用於承載電動車。控制器耦接移載機構、電力接合機構及充電裝置/模組。控制器經配置用以：產生移載指令，其中移載指令用於控制移載機構的運作，且移載機構用於承載電動車；反應於產生移載指令，停止移載機構關聯的充電裝置/模組對受電設備的充電作業，其中受電設備整合於移載機構；將停止充電作業的充電裝置/模組對應的電力接合機構脫離；以及反應於電力接合機構的脫離，依據移載指令控制移載機構移動電動車。

基於上述，本發明實施例的用於機械停車場的電動車充電控制程序管理方法及管理系統可在移動電動車之前確實停止充電並脫離充電裝置/模組及受電設備。藉此，可避免移載電動車的故障及災害風險。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

1:管理系統

10:感測器

20:移載機構

21:車載板

30:充電裝置/模組

40:電力接合機構

50:控制器

C:電動車

CT:充電旅程資料

41、43:連接器

42:驅動機構

D:方向

S310~S340、S410、S510~S520:步驟

圖1是依據本發明一實施例的用於機械停車場的管理系統的 元件方塊圖。

圖2A是依據本發明一實施例說明電力接合機構的運作-分離情境的示意圖。

圖2B是依據本發明一實施例說明電力接合機構的運作-接合情境的示意圖。

圖3是依據本發明一實施例的用於機械停車場的電動車充電控制程序管理方法的流程圖。

圖4是依據本發明一實施例的充電旅程紀錄的流程圖。

圖5是依據本發明一實施例的狀態偵測的流程圖。

圖1是依據本發明一實施例的用於機械停車場的管理系統1的元件方塊圖。請參照圖1，管理系統1包括(但不僅限於)感測器10、移載機構20、充電裝置/模組30、電力接合機構40及控制器50。須說明的是，圖1並未表現出各元件的數量，且這數量可依據實際需求而改變，本發明實施例不加以限制。

感測器10是用於感測相關於視覺(例如，影像、紅外感測等)、聲音、震動(可能是頻譜或其他表現形式)、電力特性(例如，電流或電壓等)、位置、接觸、濕度、煙霧、化學氣體及/或溫度，但不以此為限。例如，影像感測器、濕度感測器、煙霧感測器、距離感測器、接觸式或非接觸式位置感測器、或溫度感測器。在一實施例中，感測器10用以偵測機械停車場中的人、事及/或物，並據 以產生感測資料。也就是，感測資料是偵測機械停車場所產生的。感測資料可以是記錄感測強度的原始(Raw)資料(例如，溫度、濕度或煙霧濃度)，也可以是經轉換的特徵資料(例如，影像特徵、頻譜特徵或功率)。

移載機構20可以是簡易兩段/三段式、倉儲式、塔式、箱型、棋盤式的移載形式。移載機構20可包括車載移載盤、旋轉盤、升降梯、簡易兩段/三段式升降平移設備或其他用以移動車輛及/或用於承載電動車C(例如，純電動車(Battery Electric Vehicle，BEV)、插電式混合動力車(Plug-in Hybrid Electric Vehicle，PHEV))或其他車輛的車板21的機構、活動式可規劃自走模組。移載機構20的部件可包括馬達、傳動鍊條、履帶、滾輪、鋼索、伸縮推拉機構、電池供應電力模組、程序邏輯控制器(Programmable Logic Controller，PLC)、單晶片控制器等動力部件。或者，移載機構20的部件也可以是滑軌、轉台、螺桿、汽缸、電源供應器、定位器、載具等各類型機械構件，且不以此為限。

充電裝置/模組30可以是為移載機構20所裝載或整合的受電設備15或為電動車C所裝載的受電設備15(可用於提供電能給電動車C)補充電能(即，提供電力)的裝置。受電設備15包括電池、電源轉換器及電源管理電路。依據不同類型的電動車，充電裝置/模組30可能分為交流充電樁和直流充電樁。充電裝置/模組30可包括本體、電氣模組、計量模組、通訊模組等部分。本體包括外殼和人機互動界面。電氣模組包括充電插座、電纜轉接匯流排、安 全防護裝置等。通訊模組可將充電量、充電時間、電池電量、電力特性、溫度等資訊傳送至外部裝置(例如，控制器50)。

在一實施例中，可提供公共電錶，其專用於停車場設備(例如，感測器10、移載機構20、充電裝置/模組30、電力接合機構40或控制器50)且/或可供應充電電力，以提供動態調度，提升運行效率。在一些應用情境中，若社區用戶接用私家電錶，則停車場設備應調整為指定車格/車位。此外，若這電錶與居家用電共用，則充電裝置/模組30可回報居家與車輛充電之用電總量是否超限，以降低跳電風險與居家用電安全。

在一實施例中，充電裝置/模組30及車端(例如，電動車C的受電設備15)的充電介面所支援的通訊協定可符合國際標準、國家標準、及/或產業標準，並依據各標準協定讀取必要/重要/輔助之充電資料：- 電源端：輸出電流、輸出瓦數、及/或累積輸出瓦時量；- 充電樁：輸出充電電流、充電瓦數、累積充電瓦時量、及/或裝置溫度；- 車輛端：輸入充電電流、充電瓦數、累積充電瓦時量、及/或電池組溫度。

當充電裝置/模組30使用涉及計量及/或計價時，為了降低或避免能量傳輸與量測轉換等誤差，可依據管理單位規範記錄計量及/或計價的標準資料。充電裝置/模組30可僅將所用充電動態資料顯示於使用者操作介面。充電裝置/模組30可分別監控並 記錄環境溫度、設備溫度、充電樁裝置溫度、及/或車輛端電池組溫度。記錄所得的數據也可作為預防災害(例如，高溫、火災、淹水、濃煙、斷電、或跳電)判斷數據之一。此外，考慮數據轉換效率與量測誤差，涉及計量及/或計費的電量資料數據以接近電力輸入端之電錶或量測裝置為計量/計價的參考基準。

在一實施例中，針對車輛端(例如，受電設備15)、充電樁端(例如，充電裝置/模組30)及具備產業標準傳輸介面，可開放供第三方介接之特定通訊協定，並據以取得諸如車輛進出場日期/時間、系統所指派的車載板21、車格位置編號與充電裝置/模組30的編號、到達車格後開始充電時間、用戶取車中斷充電時間/車輛充飽停止充電時間/其他電力異常中斷發生時間之數據資訊。此外，針對第三方通訊協定，可進一步註記用戶帳戶及特殊的充電介面，並另開資料區記錄這類型的數據，以免資料格式差異影響其他資料相關處理程序。

在一些應用情境中，若是通訊界面/通訊協定介接或資料整合有問題，則以電源端(例如，市電之數位電表)做為基本計量/計價資料。

充電裝置/模組30設置於車載板21的方式有很多種。在一實施例中，車載板21可提供交流電源插座(例如，110V/220V/380V)。充電裝置/模組30包括充電樁、充電纜線及充電槍；用戶將充電槍插入受電設備15的電源插座之後，這插座可偵測到插頭的插入並確認充電裝置/模組30所提供的負載電流正 常。充電裝置/模組30可指示用戶將充電槍插入車端充電口，並透過偵測充電電流確認充電作業是否正常充電。在一些應用情境中，充電裝置/模組30的配電可符合各等級電壓(110/220/380V)配電管理法規以確保使用安全，且應具備漏電偵測/過電流偵測的斷路保護機制以避免異常情形影響其他用電設備。充電裝置/模組30可確保插頭、充電槍已妥當固定於車載板插座、車端充電插口。在一些應用情境中，用戶取車離場時，1)應先從車端移除充電槍，2)拔除插座上的電源連接線，3)將電源連接線收納於車輛內；車載板21不應遺留任何物件。充電裝置/模組30可提供以上流程的導引指示。

在一實施例中，車載板21提供充電纜線插座。例如，車載板21上直接建置充電裝置/模組30並提供產業制定標準插頭。充電裝置/模組30可具備鎖扣機構避免脫落風險，且裝設有充電槍纜線接頭插入偵測開關，以確認是否插入充電槍。充電裝置/模組30可指示用戶將裝置充電槍插入車端充電口，並透過偵測充電電流確認是否正常充電。在一些應用情境中，充電裝置/模組30應具備漏電偵測/過電流偵測的斷路保護機制，以避免異常情形影響其他用電設備。充電裝置/模組30確保充電槍已妥當固定於車載板21、車端插口，且確保纜線妥善地收納於車載板範圍內。在一些應用情境中，用戶取車離場時，1)應先從車端移除充電槍，2)拔除充電纜線插座上充電槍線，3)將充電槍線收納於車輛內；車載板不應遺留任何物件。充電裝置/模組30可提供以上流程的導引指 示。

在一實施例中，車載板21提供充電槍/電纜線。例如，車載板21上直接建置充電樁並提供充電槍線組。充電槍有不同標準接頭，可提供以下方案選用：1.系統提供單一標準接頭(TCP/CCS1/CCS2)，並提供適合電動車C的車款之轉接頭；2.系統可依用戶登錄之車款提供對等數量之標準接頭型式。例如，用戶登錄帳號時，系統記錄車款、充電槍頭款式、車輛充電口方位等資訊；當用戶入場時，經驗證用戶身分後，由系統提供適用的車載板21。

在一些應用情境中，車載板21配置的充電槍線，可利用光電/近接/微動開關等方式結合機構設計判斷a)車載板21上的固定插座、b)車端充電插口的位置，以確認充電槍已確實接合於固定位置。若充電槍線未在上述兩個確認位置，除非另有設定其他位置，則表示充電槍線未妥善固定或收納。

在一些應用情境中，用戶停妥電動車C後，充電裝置/模組30可提供指示，以引導用戶1)將充電纜線與充電槍取出或拉伸並確實插入車端充電口；2)將纜線妥善地收納於車載板範圍內。

在一些應用情境中，用戶取車離場時，1)應先從車端移除充電槍，2)妥善收納/歸位/收縮充電纜線與充電槍，3)將配置之充電槍線插入固定插座。充電裝置/模組30可提供以上流程的導引指示。

電力接合機構40可設於車載板21及/或停車位。電力接合機構40包括(但不僅限於)支撐件(例如，槓桿、頂桿、連桿、軌道或平台)、動力源(例如，馬達、氣壓缸或液壓缸)及連接器(例如，纜線、傳輸介面，並用於連接充電裝置/模組30及/或受電設備15，並可傳輸電力或數位資料)，但不以此為限。

在一實施例中，電力接合機構40的動力源可驅動支撐件，以將設於車載板21及/或設於停車位的連接器移動(例如，往復移動)。

例如，圖2A是依據本發明一實施例說明電力接合機構40的運作-分離情境的示意圖。請參照圖2A，電力接合機構40包括連接器41、驅動機構42及連接器43。連接器41設於車載板21，並電性連接充電裝置/模組30。如圖所示，充電裝置/模組30的充電插可接入電動車C的充電接口，以進行充電作業。例如，提供電力給電動車C的受電設備15。連接器43電性連接市電或電源供應器。驅動機構42包括槓桿及馬達，並耦接連接器41、43。驅動機構42可驅動車載板21橫向移動。例如，圖2A所示連接器41尚未連接連接器43。接著，請參照圖2B是依據本發明一實施例說明電力接合機構的運作-接合情境的示意圖。驅動機構42控制車載板21朝方向D移動，使連接器41連接連接器43。連接器41及/或連接器43包括電極連接板、端子、插座或開放式腳位，以供兩者相互連接。當連接器41、43連接時，市電或電源供應器可經由連接器41、43提供電力給充電裝置/模組30，並據以對電動車C 進行充電作業。同理可知，若朝圖2B的方向D的相反方向移動車載板21，則最終如圖2A所示可使連接器41脫離連接器43。此時，市電或電源供應器將無法提供電力至充電裝置/模組30或電動車C。

然而，電力接合機構40的部件及運動行為仍可依據實際需求而調整，且本發明不以此為限制。例如，電力接合機構40設於充電裝置/模組30及受電設備15之間的連接介面，並可將充電裝置/模組30脫離或連接受電設備15。

在一實施例中，對於簡易單格垂直/水平移位之兩段/三段式機械停車位之充電供電電力線以(非接合方式之)固接方式，則透過下達『暫停/停止充電』以平衡系統電力使用情境。

控制器50耦接感測器10、移載機構20、充電裝置/模組30及電力接合機構40。控制器50可以是中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)、圖形處理單元(Graphic Processing unit，GPU)，或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器(Microprocessor)、數位信號處理器(Digital Signal Processor，DSP)、可程式化控制器、現場可程式化邏輯閘陣列(Field Programmable Gate Array，FPGA)、特殊應用積體電路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)、神經網路加速器或其他類似元件或上述元件的組合。在一實施例中，控制器50用以執行管理系統1的所有或部份作業。例如，控制器50可透過感測器10監控設備及環境，可控制移載機構20升降/平移、或控制移載機構20拖拉車載 板21，可記錄充電旅程(charging trip)資料CT，可啟動、停止或改變充電裝置/模組30的充電作業，且/或可控制電力接合機構40將連接器、受電設備15或充電裝置/模組30脫離或連接另一元件。

下文中，將搭配管理系統1中的各項元件、模組及裝置說明本發明實施例所述方法。本方法的各個流程可依照實施情形而調整，且不僅限於此。

圖3是依據本發明一實施例的用於機械停車場的電動車充電控制程序管理方法的流程圖。請參照圖3，控制器50產生移載指令(步驟S310)。具體而言，移載指令用於控制移載機構20的運作。移載機構20可移動車載板21，且車載板21承載電動車C。即，移載指令可驅動移載機構20移動車載板21，並據以帶動車載板21上的電動車C移動。

在一實施例中，移載指令用於將電動車C移動至取車位置。例如，外部的行動裝置(例如，手機、平板電腦或穿戴式裝置)可裝載應用程式，且這應用程式可遠端呼叫取車。當控制器50經由網路取得應用程式所發出的取車要求時，控制器50可針對這用戶產生用於移載其電動車C的移載指令。又例如，停車場的收費設備完成某一用戶的付費作業，控制器50可經由網路取得付費完成通知，並據以產生移載指令。再例如，移載機構20提供操作介面(例如，實體按鈕、開關或觸控螢幕)，且操作介面接收到指定電動車C、指定停車位或指定車載板21的選擇操作，使控制器50產生移載指令。更例如，依據充電作業的完成、用戶的取車排程或其 他基於擁塞或尖峰時段的排程，控制器50可產生移載指令。

須說明的是，控制器50或移載機構20可定義停車場中的合適位置作為取車位置，且本發明實施例不加以限制如何決定位置。

反應於產生移載指令，控制器50可停止移載機構20關聯的充電裝置/模組30對受電設備15的充電作業(步驟S320)。具體而言，前述針對充電裝置/模組30及電力接合機構40的介紹已說明多種充電裝置/模組30的設置方式。例如，充電樁直接建置於車載板21、提供插座於車載板21、或提供電力接合機構40的電力連接器連接市電或電源供應器。在充電作業的過程中，將不允許車載板21移動。若需要移動車載板21，則控制器50可控制充電裝置/模組30暫停充電且/或中斷電力供給。例如，充電裝置/模組30具備可控制「暫停充電或休眠」的通訊協定的功能，可接收來自控制器50的暫停充電或休眠指令，並據以停止充電作業。又例如，控制器50可控制連接充電裝置/模組30的市電或電源供應器的電源開關。再例如，控制器50可經由網路推播訊息給用戶的行動裝置，並要求應用程式遠端停止受電設備15的充電作業。

在一實施例中，充電電力控制(Charging Power Control)可整合在控制器50(例如，PLC)的介面，並提供針對充電裝置/模組30、電力開關動作程序的控制。充電電力控制可配置充電作業的起停程序，以指定移載指令的產生或充電作業的停止期間暫停充電。

在一實施例中，控制器50可判斷當前時間是否為充電作 業的停止期間。反應於充電作業不為停止期間及產生移載指令，控制器50可停止充電作業。另一方面，反應於充電作業為停止期間，則控制器50禁止/不用再次要求停止充電作業。須說明的是，不同充電裝置/模組30的充電作業的停止期間可能不同，並可依據用戶特性提供客製化或智能調整，以下將進一步說明。

在一些應用情境中，運行調度移載所驅動的充電啟停次數可能很多，因此需要充電電力控制(Charging Power Control)適當管理啟停程序。例如，依據停車場類型定義充電作業的停止期間。針對不同設備結構與運行型態，需要使用不同的控制方式來避免停車設備、充電裝置/模組30與電力系統過於頻繁斷續啟停並影響其電性與運作功能。

圖4是依據本發明一實施例的充電旅程紀錄的流程圖。請參照圖4，在一實施例中，控制器50可統計充電裝置/模組30在充電作業中針對受電設備15的充電旅程(charging trip)資料CT(步驟S410)。這充電旅程資料CT包括電動車C的進場時間、起始充電時間及一個或多個中斷充電時間。某一應用情境是針對固定車格不隨機移載的停車場。例如，塔式、倉儲式設備結構：車輛到達車格並定位後不再隨機移載。表示車輛所在充電車格、供電裝置的位置均為固定。控制器50可記錄用戶的車輛進場日期/時間、管理系統1所指派的車載板21、車格位置編號與充電樁裝置編號、到達車格後開始充電時間、用戶取車中斷充電時間/車輛充飽停止充電時間/其他電力異常中斷發生時間。上述多個情形(例如， 進出場、到達停車位、充電或停止充電)所形成一個循環稱為『充電旅程』。控制器50還可記錄中斷充電後再充電的時間，接著重新啟動另一輪充電旅程(charging trip)的紀錄。每一輪充電旅程計算一次充電電量，以這時間區段充電裝置/模組30及瓦時計累計值作為充電計量紀錄，但不以此為限。

在一實施例中，控制器50可依據感測器10的感測資料(例如，影像)或應用程式的登入資料辨識電動車C的用戶。例如，辨識車牌或驗證登入身分。控制器50可整合所辨識出的用戶與其充電旅程資料CT。例如，將充電旅程資料CT與用戶的身分資料相關聯。

某一應用情境是針對車格隨機調度移載的停車場。例如，並列塔式、重列倉儲式設備結構：基於並列車格的特性，當有移載遠端車格的需求時，需要利用置換車格進行調度，因此會有隨機調度移載的情況。控制器50可記錄用戶車輛進場日期/時間、系統所指派的車載板、車格位置編號與充電樁裝置編號、到達車格後開始充電時間、系統調度移載該車位中斷充電時間/用戶取車中斷充電時間/車輛充飽停止充電時間/其他電力異常中斷發生時間。上述多個情形(例如，進出場、到達停車位、充電或停止充電)所形成一個循環稱為『充電旅程』(charging trip)。相較於上一個實施例，中斷充電後再充電，控制器50還可透過感測器10查驗車輛所在車格位置、充電樁裝置編號是否發生異動；接著，重新啟動另一輪充電旅程(charging trip)的紀錄。每一輪充電旅程計算一次充電電量，以 這時間區段充電裝置/模組30及瓦時計累計值作為充電計量紀錄，但不以此為限。

在一實施例中，充電裝置/模組某一應用情境是針對設備連動同時移載的停車場。例如，箱型循環、棋盤式設備結構：因設備連動，車格移載會牽動全部或局部車格同時移動；特別在出車時，移動車格距離較遠；因此，在出入車尖峰時刻，應避免過於頻繁啟停斷續。

控制器50可對充電裝置/模組30定義低使用時段。這低使用時段的充電作業的數量相較於其他時段的充電作業的數量低。例如，在夜間或中午到下課/班前，通常較少用戶取車。控制器50可依據多個電動車C的充電旅程資料CT統計各時段的充電作業的數量，並將具有最低數量或次低數量的充電作業的時段定義成低使用時段。接著，控制器50可依據這低使用時段定義充電作業的停止期間。例如，將低使用時段的部分或全部區間定義成停止期間。

在一實施例中，控制器50可延長恢復充電的間距，以減少啟停次數。

在一實施例中，控制器50可依據多個充電裝置/模組30的所在位置分群成第一群組及第二群組。例如，針對多層或大面積的停車場結構。可將同一層的充電裝置/模組30分類至一個群組。或者，依據平面圖切分區域，並依據將某一區域內的充電裝置/模組30分類至一個群組。控制器50可定義第一群組中的充電裝置/ 模組30在第一時段不處於停止期間且第二群組中的充電裝置/模組30在第一時段處於停止期間，並定義第一群組中的充電裝置/模組30在第二時段處於停止期間且第二群組中的充電裝置/模組30在第二時段不處於停止期間。也就是，分層/分區進行充電，且另一層/區禁止充電。例如，第一群組在7點至9點處於停止期間(即，禁止或暫停充電作業)，但第二群組在7點至9點不處於停止期間(即，允許充電作業)；第一群組在9點至10點不處於停止期間，但第二群組在9點至10點處於停止期間。藉此，可降低不同層/區的干擾風險。上述時段亦可為動態或依場域運行狀況做為控制程序調整。

在一些應用情境中，每次運行調度移載電動車C的數量較多(例如，超過十台)，因此需要充電電力控制(Charging Power Control)適當管理分段(by cluster)啟停程序，以避免大量電力同時啟動所造成的異常停止。停止時段的分段配置可參照上述低使用時段或分層/區，於此不再贅述。在移載前，分區/分段關閉電力，為維持交流電力相位負載平衡：固定分區分段；依實際電動車的車位分布，依電力負荷分布，分區分段關閉。在移載後/停電後，分區/分段啟動充電：固定分區分段；實際電動車的車位分布，依電力負荷分布，分區分段啟動。

控制器50將停止充電作業的充電裝置/模組30對應的電力接合機構40脫離(步驟S330)。具體而言，前述針對充電裝置/模組30及電力接合機構40的介紹已說明多種充電裝置/模組30的 設置方式。例如，充電樁直接建置於車載板21、提供插座於車載板21、或提供電力接合機構40的電力連接器連接市電或電源供應器。電力接合機構40的連接或充電裝置/模組30的連接將影響車載板21的移動。因此，需要進一步將電力接合機構40的連接器脫離另一者(如前述圖2A及圖2B的說明)或者透過電力接合機構40將充電裝置/模組30脫離受電設備15(如前述實施例說明電力接合機構40連接於充電裝置/模組30與受電設備15之間)。

值得注意的是，控制器50可依據移載指令的產生及充電作業的停止產生用於電力接合機構40的指令。這指令可驅動電力接合機構40脫離。例如，圖2A所示驅動機構42移動車載板21，使連接器41離開連接器43。又例如，電力接合機構40自身直接脫離受電設備15或充電裝置/模組30。

請參照圖3，反應於電力接合機構40的脫離，控制器50依據移載指令控制移載機構20移動電動車C(步驟S340)。具體而言，確認電力接合機構40的脫離及充電作業的停止之後，即可移動車載板21，並據以移動電動車C。移載指令可包括車載板21的移動路徑。例如，從停車位至取車位置的路線，或從停車位至等待/備用車位的路線。

由此可知，為了場域安全，當有運行車輛移載的需求時，管理系統1可進行中斷充電程序，其包括通知充電裝置暫停充電、中斷電力供給及脫離配置於車板的供電/受電模組的電力接合機制。接著，再由控制器50通知移載機構20進行車輛的移載程序。也 就是，管理系統1可自動完成電力中斷、脫離電力接合及車輛移載的整體流程。

圖5是依據本發明一實施例的狀態偵測的流程圖。請參照圖5，在一實施例中，控制器50可透過感測器10或充電裝置/模組30偵測充電作業的充電狀態(步驟S510)。充電狀態可以是充電裝置/模組30的電力特性、充電裝置/模組30與受電設備15的接合狀態及/或運作溫度。例如，透過光電/近接/微動開關等方式確認接合狀態；透過電流大小確認充電是否正常。控制器50提示充電狀態(步驟S520)。例如，經由網路傳送關於充電狀態的訊息，透過顯示器顯示關於充電狀態的視覺訊息或畫面，或透過揚聲器播放關於充電狀態的語音內容。

在一應用情境中，控制器50可經充電樁設備產業標準協定(例如，開放充電點協定(Open Charge Point Protocol，OCPP))或是國家頒布標準協定(例如，國家標準(CNS))收集充電裝置/模組30的異常故障碼、或是經由電路迴路偵測充電樁是否正常；或是充電裝置/模組30可執行設備自我診斷，確認設備是否異常情形。又例如，充電槍與車端連接確認、供電端與充電樁的電力傳輸確認、充電槍通電確認。

在一應用情境中，若控制器50偵測到任一台移載機構20、充電裝置/模組30或電力接合機構40發生異常，可將這設備(例如，移載機構20、充電裝置/模組30或電力接合機構40)設定為『無法服務』(Out of Service)狀態，從服務清單中排除這設備，並 同時發出『裝置異常通報』經由網路或提示給技術服務單位或窗口，以進行故障排除。設備修復之後，控制器50可將這設備從『無法服務』狀態修正為『可服務』狀態，從而進入執勤服務。

在一應用情境中，在設備的使用過程中，控制器50可透過感測器10偵測設備的充電狀態的異常紀錄(例如，充電電壓、電流穩定性與裝置溫度、風扇馬達噪音監測數據等)。

在一應用情境中，若設備執行過程中發生任何異常情形，在完成當次充電服務後，控制器50可將這設備設定為『無法服務』狀態，並從服務清單中排除這設備，並同時發出『裝置異常通報』給技術服務單位或窗口，進行故障排除；設備修復後，控制器50可將這設備從『無法服務』狀態修正為『可服務』狀態，從而進入執勤服務。

在一應用情境中，在充電裝置/模組30的充電過程中，控制器50可從數位電表及/或瓦時計動態讀取充電裝置/模組30的數據。數據可以是充電樁的電力接通時間與實際充電電量數值。異常情形可以是：充電值低於下限且短時間內(例如，10分鐘、30分鐘或1小時)連續幾次都低於下限；充電電流在短時間內(例如，1分鐘、5分鐘或10分鐘)斷斷續續且/或最高/低值變化；充電裝置/模組30的充電電量紀錄與數位電表/瓦時計數據紀錄之間差異大於對應門檻值。

在一應用情境中，行動裝置的應用程式可接收用戶的反饋(例如，車輛應充電而未充電、或應充飽而未充飽)。如果設備無 法執行診斷、或診斷狀況為異常，則控制器50將這設備設定為『無法服務』狀態，且從服務清單中排除這設備，並同時發出『裝置異常通報』給技術服務單位或窗口，進行故障排除；設備修復後，應將該裝置從『無法服務』狀態修正為『可服務』狀態，進入執勤服務。

在一應用情境中，控制器50可記錄發生異常的設備的機台編號、異常碼、日期及時間，並設定『裝置狀態碼』為警示，列入系統維保檢查紀錄。此外，控制器50可傳送警示信息給系統管理者、維保技師。於保養檢修完成後，控制器50可將這設備的『裝置狀態碼』恢復為正常。

以上用於維持停車場設備(例如，管理系統1中的裝置)可提供充電服務的狀態，以避免異常而導致無法滿足用戶充電需求。此外，管理系統1可即時通知，以讓技術服務團隊與充電裝置/模組服務商即時掌握場域裝置狀態，並將設備維持在充電功能在『可服務』狀態。

在一實施例中，控制器50可在管理系統1的斷電期間偵測電力復電。斷電期間例如是市電中斷或充電裝置/模組30異常的期間。電力復電可以是市電或充電裝置/模組30恢復供電，並可正常執行充電作業。

在一實施例中，控制器50可透過檢測電力電壓穩定與相位平衡，以判斷電力復電。

在一實施例中，反應於電力復電，控制器50可確定斷電 期間前的備援資料的完整性，恢復移載機構20及充電裝置/模組30的運作，並更新充電作業的使用紀錄。例如，管理系統1中的裝置具備停/斷電檢知功能，並即時啟動資料備援機制，以進行設備狀態與參數、數據等資訊保全作業，並將這些資料記錄為一段完整的充電旅程(Charging Trip)紀錄。復電之後，控制器50可判斷備援的資料是否完整。又例如，控制器50即時更新停車場使用狀態：用戶車輛與使用車格、充電模式設定、充電樁裝置狀態等。再例如，控制器50更新用戶充電使用紀錄：用戶車輛所在車格與充電樁編號。更例如，充電裝置/模組30進行充電程序：可使用電量管理與充電調度(後續實施例說明)，與供電控制等程序控制模式(例如，前述充電作業的停止期間的定義)，進行回復充電程序。

針對場域可使用電量管理與充電調度，根據場域所申請的契約容量，搭配裝設經公正單位認證之瓦時計或數位電表以作為即時電量使用的紀錄與電量調度支配的計算基準。

例如，可使用電量管理=契約容量-使用中容量-設備運行需量-計畫保留調度電量-契約容量調降容量+可供使用的備載儲電容量。

可使用電量與可供充電車輛數，依當時最普遍使用的充電樁KW(千瓦)計量(例如，為3.6KW、7.5KW、11KW、22KW，但不限於此)為計算基數，且可參考場域用戶充電電量之平均數為計算充電調度之參考，候排充電車輛數，及尖離峰時間電價時段剩餘時間；進行降載均充或是跳動式充電等調度方式。

在一實施例中，控制器50可依據當前時間決定可充電數量。可充電數量是可正常執行充電作業的充電裝置/模組30的數量。

反應於當前時間位於離峰時段，控制器50可依據限制電量決定可充電數量。例如，可使用電量(KW)/7KW(即，每台充電裝置/模組30的限制電量)=可提供7KW充電的車輛數。離峰時段例如是夜間或清晨，但不以此為限，且在一些應用情境中以電力供應管理單位公布為準。

反應於當前時間位於離峰時段的結束區間，控制器50可依據統計電量決定可充電數量。統計電量可以是停車場內的多台電動車C的充電量的平均值、中位數或眾數。例如，離峰電價時段結束前3小時(可依場域使用狀況進行規畫調整)：可使用電量(KW)×離峰剩餘時間(h)/用戶平均充電量(KWh)=最大可充電車輛數。

在一實施例中，針對其電量已到達電量轉變門檻值的受電設備30，控制器50可將充電作業所提供的電流轉換成涓流充電(Trickle charge)，並將因這涓流充電所釋放出的電量調度給其他受電設備30。例如，每當有車輛電池充至大約80%(即，電量轉變門檻值，但仍可因不同車款而變動設定)，充電電流會轉為涓流充電，釋出之電量即可調度提供給排隊等候充電的其他電動車C。

須說明的是，前述調度調整規則可視停車場結構、充電樁配置數量、車載板設計、車位移載調整等方式進行管理與控制。針 對場域管理，場域管理員可依取得供電方配置的契約容量，統計場域所服務的用戶充電需求。例如，用戶車款、用戶搭配使用充電裝置的最大電量、車款充電接頭規格(國際規格、區域國家規格、品牌自有規格)、充電接頭位置(左右/前後)等。

針對充電授權，在一實施例中，控制器50可提供網路平台以供用戶登錄帳戶，並經管理單位確認帳戶後即可啟用(activate)。若充電管理另規範計量/計價/收費等相關事宜(例如，可否充電、可充電電量等事項)可依管理規範設訂充電管理功能相關程序。若建置車輛識別(例如，車牌辨識、電子標籤、專用識別等)，則可依管理規範對於用戶身分鑑別(例如，遙控器、磁釦、手機APP等)與前述車輛識別，擇一或是多重確認；依據管理規範設訂本系統用戶身分確認機制相關程序。

針對充電電量計量，在一實施例中，如前述說明，充電旅程(charging trip)資料CT是對車輛到達車格位置開始充電到充電中斷或停止的區間紀錄：可記錄用戶車輛進場日期/時間，系統所指派的車載板、車格位置編號與充電樁裝置編號，到達車格後開始充電時間、系統調度移載該車位中斷充電時間/用戶取車中斷充電時間/車輛充飽停止充電時間/其他電力異常中斷發生時間。可對充電旅程(charging trip)的充電電量動態數據取樣：每到達固定時刻記錄入場電動車C在每一充電裝置/模組30所使用的電量資料，且紀錄可隨時回傳並儲存在資料庫。管理系統1以適當的用戶身分鑑別方式，確認特定用戶之車輛進入停車場後每一段充電旅程 資料CT，並累計這用戶的充電電量紀錄。紀錄留存方式與期間依管理規範定訂實施，並定期彙整報表。計量結算報表：統計一定時段區間(例如，每周、每月、雙月、每季或是指定統計區)內的停車場數據總和及各用戶的充電電量紀錄。計量查詢：控制器50可提供網站平台，以提供停車場指定管理者與用戶查詢核對一定時段區間(例如，每周、每月、雙月、每季或是指定統計區)內的停車場數據總和及各用戶的電量使用紀錄。

針對動電價計價，在一實施例中，用電收費機制依各停車場管理單位所申請的方案，可能有不同的電價計算方式。管理系統1的計價功能與計算方式可根據管理單位選用的方案(例如，電量基本收費與變動電量單價、不同時間/季節/累計用量各有不同電價)。此外，服務基金收取方式可依管理單位制定的計算方式設計。控制器50可註記每段充電旅程時間區間與當時設定電價。

針對儲值/扣點管理：用戶帳戶之儲值方式與管理、扣帳與餘額對帳方式、餘額不足判斷基準等規則，可依管理單位制訂的管理程序執行程序。

綜上所述，本發明實施例的用於機械停車場的電動車充電控制程序管理方法及管理系統提供以下特點：電力管理調度(EMS，Energy Management System)；車載板彈性調整方位配合車款充電口配置位置；充電配置可擴充性、可升級與兼容：擴充性(scalable)：車載板提供AC插座>>槍線插座>>槍 線；可升級(upgradable)：系統規劃涵蓋3KW~22KW(但不限於此)，線路與電力調度功能預留可升級空間；相容性(compatible)：可通過通訊協定或是自定義協定或是外接模組；與各式充電樁裝置通訊；充電控制系統控制功能適用於不同設備結構：例如，車輛出入的移載、固定車格不受影響、簡易兩段/三段式固定車格、棋盤式局部移載或箱型循環全部移載；充電授權、確認；充電計量與紀錄、資料備援。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

S310~S340:步驟

Claims (10)

1. 一種用於機械停車場的電動車充電控制程序管理方法，包括：產生一移載指令，其中該移載指令用於控制一移載機構的運作，且該移載機構用於承載一電動車；反應於產生該移載指令，停止該移載機構關聯的一充電裝置或模組對一受電設備的一充電作業，其中該受電設備裝載於該移載機構；對該充電裝置或模組定義一低使用時段，其中該低使用時段的充電作業的數量相較於其他時段的充電作業的數量低；依據該低使用時段定義該充電作業的一停止期間，其中停止該充電作業的步驟包括：反應於該充電作業不為該停止期間及產生該移載指令，停止該充電作業；將停止該充電作業的該充電裝置或模組對應的一電力接合機構脫離；以及反應於該電力接合機構的脫離，依據該移載指令控制該移載機構移動該電動車。
2. 如請求項1所述的用於機械停車場的電動車充電控制程序管理方法，更包括：統計該充電裝置或模組在該充電作業中針對該受電設備的一充電旅程資料，其中該充電旅程資料包括該電動車的進場時間、一 起始充電時間及至少一中斷充電時間。
3. 如請求項2所述的用於機械停車場的電動車充電控制程序管理方法，更包括：辨識該電動車的一用戶；以及整合該用戶與其充電旅程資料。
4. 如請求項1所述的用於機械停車場的電動車充電控制程序管理方法，更包括：依據該些充電裝置或模組的所在位置分群成一第一群組及一第二群組；定義該第一群組中的充電裝置或模組在一第一時段不處於該停止期間且該第二群組中的充電裝置或模組在該第一時段處於該停止期間；以及定義該第一群組中的充電裝置或模組在一第二時段處於該停止期間且該第二群組中的充電裝置或模組在該第二時段不處於該停止期間。
5. 如請求項1所述的用於機械停車場的電動車充電控制程序管理方法，更包括：偵測該充電作業的一充電狀態，其中該充電狀態為該充電裝置或模組的一電力特性、該充電裝置或模組與該受電設備的一接合狀態及一運作溫度中的至少一者；以及提示該充電狀態。
6. 如請求項1所述的用於機械停車場的電動車充電控制程序管理方法，更包括：在一斷電期間偵測一電力復電；以及反應於該電力復電，確定該斷電期間前的備援資料的完整性，恢復該移載機構及該充電裝置或模組的運作，並更新該充電作業的使用紀錄。
7. 如請求項1所述的用於機械停車場的電動車充電控制程序管理方法，更包括：依據一當前時間決定一可充電數量，其中反應於該當前時間位於一離峰時段，依據一限制電量決定該可充電數量；以及反應於該當前時間位於該離峰時段的一結束區間，依據一統計電量決定該可充電數量；以及針對其電量已到達一電量轉變門檻值的該受電設備，將該充電作業所提供的電流轉換成一涓流充電(Trickle charge)，並將因該涓流充電所釋放出的電量調度給其他受電設備。
8. 一種用於機械停車場的電動車充電控制程序管理系統，包括：一移載機構，用於承載一電動車；一電力接合機構；一充電裝置或模組；以及一控制器，耦接該移載機構、該電力接合機構及該充電裝置 或模組，並經配置用以：產生一移載指令，其中該移載指令用於控制該移載機構的運作，且該移載機構用於承載一電動車；反應於產生該移載指令，停止該移載機構關聯的該充電裝置或模組對一受電設備的一充電作業，其中該受電設備裝載於該移載機構；對該充電裝置或模組定義一低使用時段，其中該低使用時段的充電作業的數量相較於其他時段的充電作業的數量低；依據該低使用時段定義該充電作業的一停止期間，其中停止該充電作業的步驟包括：反應於該充電作業不為該停止期間及產生該移載指令，停止透過該充電裝置或模組進行該充電作業；將停止該充電作業的該充電裝置或模組對應的該電力接合機構脫離；以及反應於該電力接合機構的脫離，依據該移載指令控制該移載機構移動該電動車。
9. 如請求項8所述的用於機械停車場的電動車充電控制程序管理系統，其中該控制器更經配置用以：統計該充電裝置或模組在該充電作業中針對該受電設備的一充電旅程資料，其中該充電旅程資料包括該電動車的進場時間、一起始充電時間及至少一中斷充電時間充電裝置或模組。
10. 如請求項8所述的用於機械停車場的電動車充電控制程序管理系統，其中該控制器更經配置用以：依據該些充電裝置或模組的所在位置分群成一第一群組及一第二群組；定義該第一群組中的充電裝置或模組在一第一時段不處於該停止期間且該第二群組中的充電裝置或模組在該第一時段處於該停止期間；以及定義該第一群組中的充電裝置或模組在一第二時段處於該停止期間且該第二群組中的充電裝置或模組在該第二時段不處於該停止期間。

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