专利名称：电池充电装置的制作方法
技术领域：
本发明是一种电池充电装置，具体来说涉及一种用以供至少一车用抽取式电池进 行充电的电池充电装置。
背景技术：
在地球目前正遭逢环境迅速变迁与能源危机的情况下，节能减碳成为近年来很重 要的研究主题。在环境保护与节能的考量下，各国均积极推动绿能产业。以交通工具为例， 如电动自行车、电动机车、电动汽车等产品皆为各国积极研究与发展的标的。而主宰这些运 输产业能否普遍化的关键，就是电池充电技术。一般而言，由于电动车的电池常须进行充电，在便利性的考量下，该电池多设计为 抽取式电池，以方便携带及反复充电。然而，电动车在充电时通常须连接专门的充电器来充 电，而公共场所的供应电源(即电源插座)往往数量有限，且于公共场所充电尚有电池失窃 的疑虑。另外，在公共场所充电时也可能因环境的日晒雨淋而造成电池寿命降低，因此民众 较倾向于在家中对电池充电，但其缺点在于使用者通常须携带多个电池出门，以避免因电 池没电而使电动车辆停止运作的情况发生。然而，现有技术已针上述问题研发相关产品，例如美国第US20080053716号专利 申请，其主要用于抽取式锂电池的电动车，以供多个特定规格电池使用的充电柜，如此可集 中管理电动车电池以解决安全性及防水性的问题。惟，该充电柜仅能对特定规格的电池充 电，而无法提供不同规格的电池充电，此外，该充电柜无法感测电池的状态以进行电池充电 控制。因此，如何研发一种供车用抽取式电池进行充电的电池充电装置，可针对各种电 动车的电池在公共场所提供高安全性及高便利性的充电服务，且能感测该电池的规格及状 态而以优化的充电策略对该电池进行充电，遂成为目前亟待解决的课题。
发明内容
鉴于上述已知技术的缺点，本发明提供一种电池充电装置，用以供至少一车用抽 取式电池进行充电，包括连接器，电性连接该车用抽取式电池；辨识模块，用以判断该连 接器所连接的该车用抽取式电池的规格；感测模块，用以感测该连接器所连接的该车用抽 取式电池的状态；以及控制模块，依据该辨识模块所辨识的该车用抽取式电池的规格及该 感测模块所感测的该车用抽取式电池的状态，以预设的充电策略对该车用抽取式电池进行 充电。在一实施例中，本发明还包括设定模块，用以设定该车用抽取式电池的充电策略， 以便使该控制模块依据所设定的该充电策略对该车用抽取式电池进行充电。在一变化例中，本发明还包括分析模块，用以分析该车用抽取式电池的规格及状 态以产生优化的充电策略，以便使该控制模块依据该优化的充电策略对该车用抽取式电池 进行充电。
在另一实施例中，该辨识模块及该感测模块依据该车用抽取式电池通过网络架构 或电力线通讯模块回传的电池信号，判断该车用抽取式电池的规格及状态，以供该控制模 块依据该规格及状态对该车用抽取式电池进行充电。在再一实施例中，本申请的电池充电装置还包括一电池容置空间，让使用者可将 抽取式电池置放于该电池容置空间中，避免电池受到日晒或雨淋。相较于已知技术，本申请的电池充电装置可依据该车用抽取式电池的规格及该车 用抽取式电池的状态，通过设定或主动分析所产生的充电策略对该车用抽取式电池进行充 电，且能适用于各种不同规格的电池，提高电动车使用者在公共场所对抽取式电池进行充 电的安全性与便利性，因此解决已知技术既有的缺失。
图1是表示本发明的电池充电装置的基本架构的方块示意图； 图2是表示本发明的电池充电装置的充电过程的流程图； 图3A是本发明的电池充电装置的一具体实施例；以及 图3B是本发明的电池充电装置的堆迭的充电柜的具体实施例。主要元件符号说明1电池充电装置
11连接器
12辨识模块
13感测模块
14分析模块
15设定模块
16控制模块
161继电器
2电源
3车用抽取式电池
4、4a、4b、4c、4d 充电柜
41控制器
42连接器
43电表
44锁
45显不器
S301 S305步骤
具体实施例方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明 书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明也可通过其他不同的具体实 施例加以施行或应用。本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明 的精神下进行各种修饰与变更。
请参阅图1，其是表示本发明的电池充电装置的基本架构的方块示意图。如图所 示，电池充电装置1用以供至少一车用抽取式电池3进行充电，包括连接器11、辨识模块 12、感测模块13、分析模块14、设定模块15及控制模块16。连接器11电性连接车用抽取式电池3。具体实施时，电池充电装置1的连接器11 可整合各种电池规格的接头，以供使用者选择适合的电动车抽取式电池的接头进行连接。辨识模块12用以判断连接器11所连接的车用抽取式电池3的规格，所谓规格 乃为车用抽取式电池3的型号、种类、饱和电压/电流、工作电压/电流等电池的相关数 据。一般而言，当连接器11与车用抽取式电池3电性连接后，车用抽取式电池3可回传 电池信号以供辨识模块12辨识车用抽取式电池3的规格，而该电池信号可为模拟信号或 数字信号。具体地讲，该模拟信号或数字信号可通过例如电力线通讯(例如经由power linecommunication, PLC)或网络架构(例如利用CAN Bus)传予辨识模块12。感测模块13用以感测连接器11所连接的车用抽取式电池3的状态。一般而言， 当连接器11与车用抽取式电池3电性连接后，感测模块13会主动感测车用抽取式电池3 的状态，包括目前电池电压、电压等，或者是车用抽取式电池3也可回传电池信号以供感测 模块13感测车用抽取式电池3的状态。分析模块14用以分析车用抽取式电池3的规格及状态以产生优化的充电策略，致 使控制模块16依据该优化的充电策略对车用抽取式电池3进行充电。具体地讲，该充电策 略的内容为该车用抽取式电池的充电时间与充电模式的配置，而该充电模式可分为定电流 模式、定电压模式或混合模式，所谓混合模式可例如为七成的时间以大电流进行充电，其余 三成以小电流进行充电。具体而言，分析模块14依据连接器11所连接的车用抽取式电池 3的规格及状态，分析该颗电池目前的状态需要多少电流、电压或充电时间得以使该颗电池 达到其饱和电压/电流。设定模块15用以供使用者设定车用抽取式电池3的充电策略，致使控制模块16 依据所设定的该充电策略对车用抽取式电池3进行充电。具体实施时，电池充电装置1可 设有一触控屏幕供使用者设定充电策略，例如该触控屏幕可显示一般充电、快速充电或安 全充电等选项供使用者选择。控制模块16依据辨识模块12所辨识的车用抽取式电池的规格及感测模块13所 感测的该车用抽取式电池的状态，以分析模块14所产生的充电策略或设定模块15所设定 的充电策略，对车用抽取式电池3进行充电。此外，控制模块16还包括至少一继电器161， 继电器161与连接器11中的接头相对应地连接，继电器161用以开通或关闭连结车用抽取 式电池3的连接器的充电线路。具体地讲，当车用抽取式电池3达到饱和电压时，控制模块 16令继电器161断开以停止充电。此外，本发明的电池充电装置1还包括直流电源供应器(未图示)，电性连接控制 模块16与一电源2，用以将该电源的交流电转变为直流电以供控制模块16对车用抽取式电 池3充电。接着，请参阅图2，其是表示本发明的电池充电装置的充电过程的流程示意图。在步骤S301中，当使用者于连接器中选择一接头与车用抽取式电池电性连接后， 由该电池充电装置辨识该车用抽取式电池的规格。在其他实施例中，使用者可先于操作界 面(如触控式屏幕)上选定连接器编号及电池规格，再而该电池充电装置进行辨识电池的程序。接着进至步骤S302。在步骤S302中，感测该车用抽取式电池的状态，例如目前电池的电压。接着进至 步骤S303。在步骤S303中，依据该车用抽取式电池的规格及状态决定充电策略，该充电策略 包括充电时间与充电模式的配置。该电池充电装置会自行分析出优化的充电策略，其所包 括的充电模式可为定电流模式、定电压模式或混合模式，而该电池充电装置选择此三种模 式的其中一个对该车用抽取式电池充电。此外，该电池充电装置另可预先设定有快速充电 策略、一般充电策略及安全充电策略供使用者选择。例如，安全充电策略可降低对该车用抽 取式电池的损坏以增加电池的充电次数及寿命，然而其所需的充电时间最长。接着进至步 骤 S304。在步骤S304中，判断该车用抽取式电池的电压是否超过饱和电压，如果是，则停 止对该车用抽取式充电，如果否，则进至步骤S305。在步骤S305中，依据该车用抽取式电池的电压与其饱和电压的差值决定继续充 电的电压/电流。接着，返回步骤S304判断该车用抽取式电池的电压是否超过饱和电压， 直到该车用抽取式电池的电压达到其饱和电压为止。由上述的各实施例得以了解，本发明的电池充电装置可适用于各种车用抽取式电 池，且可主动判断车用抽取式电池的规格及状态以决定对该电池的充电策略，解决以往充 电装置仅能供特定规格充电的缺失。又该电池充电装置增加感测车用抽取式电池的状态的 功能，可大幅降低充电过程中电池损坏的机率。请参阅第3A及3B图，图3A爲本发明的电池充电装置的一具体实施例，图3B其是 本发明的电池充电装置的堆迭充电柜的一具体实施例。如图3A所示，充电装置可为一充电 柜4，具有控制器41、连接器42及电表43，其中，控制器41包括如图1所示的辨识模块12、 感测模块13、分析模块14、设定模块15及控制模块16。在本实施例中，将多个接头捆成一束以节省空间并收纳于充电柜4中，使用者可 将车用抽取式电池3放入充电柜4并选择一连接器42与该电池连接，而连接器42电性连 接控制器41与车用抽取式电池3，且控制器与电表43电性连接。控制器41对车用抽取式 电池3进行电池规格的辨识、电池状态的感测、以及对电池规格及状态进行分析以产生充 电策略，并据以对车用抽取式电池3充电。其次，具体实施时如图3B所示，一般将多个充电柜4a、4b、4c及4d堆迭以减少占 用公用场所的空间，且各充电柜皆有锁44以增加安全性。充电柜4另具有显示器45，以于 车用抽取式电池3接上连接器42后显示该电池的型号、种类等基本数据及电池目前的电压 /电流等状态，而于控制器41对车用抽取式电池3进行充电时可显示如起始充电时间、剩余 充电时间、已充电压、或显示与饱和电压的差额等信息，此外，显示器45可为触控显示屏幕 以供使用者设定车用抽取式电池3的规格及充电策略。综上所述，本发明的电池充电装置可对车用抽取式电池进行电池规格辨识、电池 状态感测，并分析电池规格及状态以产生充电策略，以依据该充电策略进行安全且有效率 的充电。再者，本发明的电池充电装置的连街器具有多个不同类型的接头供选择，并具有容 纳车用抽取式电池的空间，因此可同时对不同种类的多个车用抽取式电池进行充电。此外， 另可在电池充电装置上设置锁头，如此集中式管理更可解决安全性及防水性的问题。
上述各实施例仅例示性说明本发明的原理及功效，而非用于限制本发明。本领域 技术人员均可在不违背本发明的精神及范围下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发 明的权利保护范围，应如所附权利要求书所列。
权利要求
1.一种电池充电装置，用以供至少一车用抽取式电池进行充电，包括连接器，电性连接该车用抽取式电池；辨识模块，用以判断该连接器所连接的该车用抽取式电池的规格；感测模块，用以感测该连接器所连接的该车用抽取式电池的状态；以及控制模块，依据该辨识模块所辨识的该车用抽取式电池的规格及该感测模块所感测的 该车用抽取式电池的状态，以预设的充电策略对该车用抽取式电池进行充电。
2.如权利要求1所述的电池充电装置，还包括设定模块，用以设定该车用抽取式电池 的充电策略，以便使该控制模块依据所设定的该充电策略对该车用抽取式电池进行充电。
3.如权利要求1所述的电池充电装置，还包括分析模块，分析该车用抽取式电池的规 格及状态以产生优化的充电策略，以便使该控制模块依据该优化的充电策略对该车用抽取 式电池进行充电。
4.如权利要求1所述的电池充电装置，其中，该辨识模块及该感测模块依据该车用抽 取式电池回传的电池信号判断该车用抽取式电池的规格及状态。
5.如权利要求4所述的电池充电装置，其中，该电池信号为模拟信号或数字信号。
6.如权利要求5所述的电池充电装置，其中，该数字信号通过网络架构由该车用抽取 式电池传递至该辨识模块及该感测模块。
7.如权利要求1所述的电池充电装置，其中，该控制模块还包括至少一继电器，用以开 通/关闭连结该车用抽取式电池的连接器的充电线路。
8.如权利要求1所述的电池充电装置，其中，该充电策略的内容为该车用抽取式电池 的充电时间与充电模式的配置。
9.如权利要求8所述的电池充电装置，其中，该充电模式为定电流模式、定电压模式或 混合模式。
10.如权利要求1所述的电池充电装置，其中，该车用抽取式电池的规格为该电池的型 号、种类、饱和电压/电流、工作电压/电流。
11.如权利要求10所述的电池充电装置，其中，该控制模块于该车用抽取式电池的达 到其饱和电压时停止充电。
12.如权利要求1所述的电池充电装置，还包括显示器，用以显示该车用抽取式电池的 规格或状态。
13.如权利要求1所述的电池充电装置，还包括电池容置空间，用以容置该车用抽取式 电池。
14.如权利要求1所述的电池充电装置，还包括直流电源供应器，电性连接该控制模块 与一电源，用以将该电源的交流电转变为直流电以供该控制模块对该车用抽取式电池进行 充电。
全文摘要
一种电池充电装置，用以供至少一车用抽取式电池进行充电，包括电性连接该车用抽取式电池的连接器、用以判断该车用抽取式电池的规格的辨识模块、用以感测该车用抽取式电池的状态的感测模块以及依据该车用抽取式电池的规格与该车用抽取式电池的状态而通过预设的充电策略经该连接器对该车用抽取式电池进行充电的控制模块。据此，本发明的电池充电装置可提供各种规格的车用抽取式电池进行充电，并可感测该车用抽取式电池的状态以执行充电控制。
文档编号H02J7/00GK102110995SQ200910259939
公开日2011年6月29日 申请日期2009年12月23日 优先权日2009年12月23日
发明者林安宏, 江文书, 简金品 申请人:财团法人工业技术研究院