一种电动机车自动排程轮流充电系统及排程轮流充电方法与流程

本发明涉及了一种电动机车自动排程轮流充电系统及排程轮流充电方法，属于电动机车智能充电控制技术领域。

背景技术：

现有电动机车充电站架设，提供电动机车用户电力插座，由用户自行携充电器接入对电动机车进行充电。电动机车所使用电池包含：铅酸电沁、三元电池或锂铁电池等等，充电时间从2小时至8小时以上不等。经常发生之问题即是饱电之电动机车占据车位，致使充电服务效能不彰。另外一个问题是电力插座的电功率，往往大于电动机车充电器的功率甚多，原本可以同时提供多部电动机车充电的电力座，往往只能对一部电动机车充电。再则若由电动机车使用者自行并联充电，鉴于无控管的电力滥乱，适足以衍生电力系统跳电或电气灾难。另外针对电动机车充电站所观察到的现象：同时有多部电动机车到站，但是所有电力插座皆已被使用，后至电动机车使用者只好进行长时间等待，或者放弃充电另觅其它充电站。

不论上述的何种现象皆是电动机车使用中的乱象，或言只要电力插座多设点就好，但是真正问题的背景在于电力供应是具有规格的。不受控管的电动机车充电，不是电力系统受到危害，就是电动机车使用者无法有效得到充电的服务。

目前意识到这个问题并进而控管电力的做法，最直接解决方式就是进行限流供电，单部电动机车进场充电时，充电电流就大一点，但是多部电动机车进就是充电电流小一点。换言之就是多孔延长线再加一个限流做法，简单但也无法真正提升充电效率，尤其在电池组充电c数提升的能力上，这将无助真正的电动机车充电问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种电动机车自动排程轮流充电系统及其排程轮流充电方法，经由电动机车自动排程轮流充电系统的完成，可解决长久以来电动机车充电时并联无控管的电力使用情形，尤其电动机车充电的时间并非数分钟即可完成，所以往往产生充满电的电动机车长时间的占据充电车位，致使充电站设立后的使用效率不佳。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种电动机车自动排程轮流充电系统，其特征在于：包括中央处理单元、与所述中央处理器电气连接的充电器和并联的多个充电插座，所述中央处理单元上连接有内存单元、输入缓冲存储器和输出缓冲存储器，所述输入缓冲存储器与充电插座电气连接，所述输出缓冲存储器上还连接有显示器，其中并联的多个充电插座与所述充电器形成单一供电回路。

前述的一种电动机车自动排程轮流充电系统，其特征在于：所述充电插座内设置有位置相对的发光器和受光器，且所述充电插座的两个插孔位于所述发光器和受光器之间，且所述受光器与所述输入缓冲存储器电气连接。

前述的一种电动机车自动排程轮流充电系统，其特征在于：所述发光器的型号为lir053，所述受光器的型号为lpt055。

一种利用如前述的电动机车自动排程轮流充电系统进行排程轮流充电的方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）待充电的车辆进入停车位，将插头插入充电插座中；

（2）系统通过与输入缓冲存储器电气连接的受光器判定该车辆的顺位；

（3）当系统判定该车辆当前顺位属于充电顺位号时，控制该充电插座与充电器连通，对车辆进行充电；当系统判定该车辆当前顺位属于排程顺位号时，则按照相应的顺位号金融后补排程等待充电；

（4）当处于充电顺位的车辆完成充电时，每一个处于排程顺位的车辆的排程号向前进一位数，系统控制完成充电的车辆所在充电插座与充电器断开，并将新进入充电顺位号的车辆所在充电插座与充电器连通，从而保证始终有固定数量的充电插座处于与充电器连通的状态；

（5）将完成充电的车辆位置通过显示器显示对应的车辆位置信息，提示车主或工作人员尽快将车辆移走。

前述的一种电动机车排程轮流充电的方法，其特征在于：所述步骤（3）中当系统判定新进入的车辆获取的是排程顺位号时，通过显示器显示需要等待的时间。

前述的一种电动机车排程轮流充电的方法，其特征在于：所述步骤（4）中当系统判定车辆处于充电完成状态时，通过无线通讯技术将电池信息上传至云端。

本发明的有益效果是：经由电动机车自动排程轮流充电系统的完成，可解决长久以来电动机车充电时并联无控管的电力使用情形，尤其电动机车充电的时间并非数分钟即可完成，所以往往产生充满电的电动机车长时间的占据充电车位，致使充电站设立后的使用效率不佳，即只要电力插座扩增即可，但是考虑电力的供应本就有固定的规格，要增进电动机车充电站的使用效率，除了对单回路的电力功率进行优化的配置，另外考虑在运用的时间进行轮充电规划，这样才可增加电动机车的充电效率，促使电动机车使用者对充电的便利性进行认同，经由本系统的运作，预计在同时充5部电动机车的运作上，以自动轮充的机制配合，可以在8小时的时间，增加至15部以上的电动机车充满电，因为电动机车进场充电时，电池内应还保有一定的残留电力，这也免除掉单回路只能充一部电动机车，或者最发生电力滥用并联无限制的电动机车充电情形。

附图说明

图1本发明一种电动机车自动排程轮流充电系统的电路框图；

图2本发明一种电动机车自动排程轮流充电系统的充电插座的侦测电路示意图；

图3本发明一种电动机车自动排程轮流充电系统的充电插座的结构示意图；

图4插头插入充电插座时的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。

一种电动机车自动排程轮流充电系统，其特征在于：包括中央处理单元、与所述中央处理器电气连接的充电器和并联的多个充电插座，所述中央处理单元上连接有内存单元、输入缓冲存储器和输出缓冲存储器，所述输入缓冲存储器与充电插座电气连接，所述输出缓冲存储器上还连接有显示器，其中并联的多个充电插座与所述充电器形成单一供电回路。

本系统使用由三菱电机生产之plc，其型号为fx3u-48mt，输入及输出点数各有24点可供使用，输入及输出接点与系统核心间采用光耦合器作为隔离组件，以隔离外界噪声。plc的硬件架构由中央处理单元、内存单元及输入输出单元所构成。在执行程序时，先侦测输入端状态(0或1)后，写入输入缓冲存储器中，接着进行程序的扫描，扫描期间缓冲存储器内容不变，最后将结果放入输出缓冲存储器中，再进行输出及显示。

如图1-图3所示，本实施例中，所述充电插座内设置有位置相对的发光器和受光器，且所述充电插座的两个插孔位于所述发光器1和受光器2之间，且所述受光器与所述输入缓冲存储器电气连接，插头3尚未插入插座时，发光器与受光器间没有障碍物，受光器接收到发光器的光因而导通；当插头插入插座时，插头阻碍了发光器的光，使光敏晶体管接收不到光因而截止。

在电路设计部分，如图1所示，考虑plc输入端之电压采用dc24v及发光器之导通电压为1.2v及最大顺向电流为50ma，若以串联的方式连接组件有烧毁的可能，需于电路中串联一电阻限制回路中的电流。经实验后在线路串联一2.2kω电阻，可抑制电流不致烧毁且所发出的光经一段距离后可被受光器侦测。而受光器的部分则接往plc之输入端及直流电源0v，因plc输入端内部电路有一颗3.3kω的电阻，故不再加上电阻。其中，所述发光器的型号为lir053，为可发射波长为940nm红外光的发光二极管；所述受光器的型号为lpt055，为光敏晶体管组件。

本发明还公开了一种利用上述的电动机车自动排程轮流充电系统进行排程轮流充电的方法：包括如下步骤：

（1）待充电的车辆进入停车位，将插头插入充电插座中；

（2）系统通过与输入缓冲存储器电气连接的受光器判定该车辆的顺位；

（3）当系统判定该车辆当前顺位属于充电顺位号时，控制该充电插座与充电器连通，对车辆进行充电；当系统判定该车辆当前顺位属于排程顺位号时，则按照相应的顺位号金融后补排程等待充电；

（4）当处于充电顺位的车辆完成充电时，每一个处于排程顺位的车辆的排程号向前进一位数，系统控制完成充电的车辆所在充电插座与充电器断开，并将新进入充电顺位号的车辆所在充电插座与充电器连通，从而保证始终有固定数量的充电插座处于与充电器连通的状态；

（5）将完成充电的车辆位置通过显示器显示对应的车辆位置信息，提示车主或工作人员尽快将车辆移走。

以10个并联的充电插座为例，充电器可同时提供其中5个充电插座通电，当前5辆车进入到车位上，将插头插入到充电插座中后，都可以立刻开始充电，当第6-10辆车进入到车位上后，则进入排程顺位，依次的排程号为6-10，当前5辆中有一辆车充电完成时，第6-10辆车的排程号依次为5-9，排程号为5的车辆，系统控制其所在充电插座通电，进行充电，依次循环进行。

完成充电的车辆，系统自动断开其充电插座的电源，从而始终保持最多有5个充电插座在正常工作。

本系统开发过程对于电动机车进行轮充(电力规格110v/60hz)，业者采用锂铁电池组48v/20ah，充电器的规格为5a电流输出，所以充满一部电动机车约需4个小时，系统的设置可同时充5部电动机车。由于业者租赁业务的关系，所以晚间整理车后再进行充电已是10点以后。如无采用本系统时，业者必需在晚上3点左右派人再对其它车辆充电。经采用本系统后，经一晚上的充电，基本上已有10部车辆可供出租，而且每部电动机车都是在满电的状况。（本业者后续在电力的限制下，要求将轮流的机制扩展至20部电动机车，基本上经一晚的充电约可完成15部以上，因为电动机车在进入充电时，电池组所剩之电力不一，有些车辆尚有50%以上电力，所以充电时间大幅减少，并将充电顺序转移至下一部电动机车进行充电）。

本实施例中，步骤（3）中当系统判定新进入的车辆获取的是排程顺位号时，通过显示器显示需要等待的时间，步骤（4）中当系统判定车辆处于充电完成状态时，通过无线通讯技术将电池信息上传至云端。

综上所述，本发明提供的一种电动机车自动排程轮流充电系统，经由电动机车自动排程轮流充电系统的完成，可解决长久以来电动机车充电时并联无控管的电力使用情形，尤其电动机车充电的时间并非数分钟即可完成，所以往往产生充满电的电动机车长时间的占据充电车位，致使充电站设立后的使用效率不佳。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界。