预约补充能源的方法及能源管理系统与流程

本发明是有关于一种电动车辆，特别是指一种电动车辆的电力装备与供电系统。

背景技术：

目前在车辆开发领域中，为应绿能发展，以电池作为动力转换来源的电动车辆取代传统的内燃机车辆，而达到零排放污染是目前的主要发展目标，其中，又以电池相关技术为主要的研究重点。

现有的电动车电池若电量用尽时，补充电池能量的方式主要由车主到车厂设置的能源站执行电池交换，然而，随着电动车使用率日渐普及，能源站提供的电池的使用率也逐渐提升，但也因而造成车主到了能源站却需排队等待电池的疑虑，将限制电动车使用的便利性，也会降低消费者对于使用电动车的喜好程度，因此，现有的电动车用电池的更换方式有改善的必要。

技术实现要素：

【发明所欲解决的问题】

因此，本发明的目的，即在提供一种通过查询有电池可供交换的能源站并预约电池的预约补充能源的方法及能源管理系统。

【解决问题的技术手段】

于是，本发明权利要求1的一种预约补充能源的方法，由一能源管理系统执行，该能源管理系统包含一云端服务器，及多个能源站，该云端服务器与一用户端行动装置通信连线，该多个能源站通过网际网络与该云端服务器通信连线，并分别配置多个电池，每一电池各自可受控制在一闲置状态与一预约状态间切换，该方法包含一发送电池状态查询的步骤、一查询电池状态的步骤，及一发送预约电池需求的步骤。

该发送电池状态查询的步骤是由该用户端行动装置发送一第一查询信息至该云端服务器，该第一查询信息相关于该用户端行动装置的地理位置，并指示回传具有至少一电池处于该闲置状态的能源站，且该能源站的地理位置距离该用户端行动装置的地理位置最近。

该查询电池状态的步骤是由该云端服务器根据该第一查询信息发送一第一查询结果至该用户端行动装置，该第一查询结果指示一具有至少一电池处于该闲置状态，且距离该用户端行动装置的地理位置最近的能源站。

该发送预约电池需求的步骤是由该用户端行动装置根据该第一查询结果发送一第一预约信息至该云端服务器，使该地理位置最近的能源站中处于该闲置状态的至少一电池切换为该预约状态。

本发明权利要求5的能源管理系统，包含一云端服务器，及多个能源站。

该云端服务器与一用户端行动装置通信连线。

该多个能源站通过网际网络与该云端服务器通信连线，并分别配置多个电池，每一电池各自可受控制在一闲置状态与一预约状态间切换。

该用户端行动装置发送一第一查询信息至该云端服务器，该第一查询信息相关于该用户端行动装置的地理位置，并指示回传具有至少一电池处于该闲置状态的能源站，且该能源站的地理位置距离该用户端行动装置的地理位置最近。

该云端服务器根据该第一查询信息发送一第一查询结果至该用户端行动装置，该第一查询结果指示一具有至少一电池处于该闲置状态，且距离该用户端行动装置的地理位置最近的能源站。

该用户端行动装置根据该第一查询结果发送一第一预约信息至该云端服务器，使该地理位置最近的能源站中处于该闲置状态的至少一电池切换为该预约状态。

本发明权利要求8的预约充电埠的方法，由一能源管理系统执行，该能源管理系统包含一云端服务器，及多个能源站，该云端服务器与一用户端行动装置通信连线，该多个能源站通过网际网络与该云端服务器通信连线，并分别配置多个充电埠，每一充电埠受控制在一闲置状态与一预约状态间切换，该方法包含一发送充电埠状态查询的步骤、一查询充电埠状态的步骤，及一发送预约充电埠需求的步骤。

发送充电埠状态查询的步骤是由该用户端行动装置发送一第二查询信息至该云端服务器，该第二查询信息相关于该用户端行动装置的地理位置，并指示回传具有至少一充电埠处于该闲置状态的能源站，且该能源站的地理位置距离该用户端行动装置的地理位置最近。

查询充电埠状态的步骤是由该云端服务器根据该第二查询信息发送一第二查询结果至该用户端行动装置，该第二查询结果指示一具有至少一充电埠处于该闲置状态，且距离该用户端行动装置的地理位置最近的能源站。

发送预约充电埠需求的步骤是由该用户端行动装置根据该第二查询结果发送一第二预约信息至该云端服务器，使该地理位置最近的能源站中处于该闲置状态的至少一充电埠切换为该预约状态。

本发明权利要求14的能源管理系统，包含一云端服务器，及多个多个能源站。

该云端服务器通过网际网络与一用户端行动装置通信连线。

该多个能源站通过网际网络与该云端服务器通信连线，并分别配置多个充电埠，每一充电埠可受控制在一闲置状态与一预约状态间切换。

该用户端行动装置发送一第二查询信息至该云端服务器，该第二查询信息相关于该用户端行动装置的地理位置，并指示回传具有至少一充电埠处于该闲置状态的能源站，且该能源站的地理位置距离该用户端行动装置的地理位置最近。

该云端服务器根据该第二查询信息发送一第二查询结果至该用户端行动装置，该第二查询结果指示一具有至少一充电埠处于该闲置状态，且距离该用户端行动装置的地理位置最近的能源站。

该用户端行动装置根据该第二查询结果发送一第二预约信息至该云端服务器，使该地理位置最近的能源站中处于该闲置状态的至少一充电埠切换为该预约状态。

【发明的效果】

本发明借由权利要求1的功效在于：借由云端服务器查询每一能源站相关的地理位置资讯及其配置的电池的使用状态，并由用户端行动装置通过云端服务器预约距离其最近的能源站的电池，确实使电动车用户可事先通过预约方式预约电池而无须排队等待。

本发明借由权利要求5的功效在于：借由云端服务器查询每一能源站相关的地理位置资讯及其配置的电池的使用状态，并由用户端行动装置通过云端服务器预约距离其最近的能源站的电池，确实使电动车用户可事先通过预约方式预约电池而无须排队等待。

本发明借由权利要求8的功效在于：借由云端服务器查询每一能源站相关的地理位置资讯及其配置的充电埠的使用状态，并由用户端行动装置通过云端服务器预约距离其最近的能源站的充电埠，确实使电动车用户可事先通过预约方式预约电池而无须排队等待。

本发明借由权利要求14的功效在于：借由云端服务器查询每一能源站相关的地理位置资讯及其配置的充电埠的使用状态，并由用户端行动装置通过云端服务器预约距离其最近的能源站的充电埠，确实使电动车用户可事先通过预约方式预约电池而无须排队等待。

附图说明

本发明的其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是一侧视示意图，说明由本发明能源站提供电力的一载具；

图2是一局部示意图，说明该载具的一脚踏板；

图3是一局部示意图，说明该载具的该脚踏板下方的二个抽取式电池，及一供该等抽取式电池置放的电池盒；

图4是一方块图，说明本发明能源管理系统的一实施例；

图5是一流程图，说明该实施例执行的预约补充能源的方法；

图6是一流程图，辅助说明该方法的一查询电池状态的步骤；

图7是一流程图，辅助说明该方法的一发送预约电池需求的步骤；

图8是一流程图，辅助说明该方法的一查询充电埠状态的步骤；及

图9是一流程图，辅助说明该方法的一发送充电埠预约需求的步骤。

【附图标记说明】

1载具

11脚踏板

111容置空间

12电池盒

2电池

3云端服务器

4能源站

41控制单元

42充电埠

43锁住单元

5用户端行动装置

61发送电池状态查询的步骤

62查询电池状态的步骤

621接收目前资讯的子步骤

622比对地理位置的子步骤

623发送电池状态查询结果的子步骤

63发送预约电池需求的步骤

631发送电池预约需求至云端服务器的子步骤

632发送变更电池状态信号的子步骤

633变更电池状态的子步骤

64发送充电埠状态查询的步骤

65查询充电埠状态的步骤

651比对充电埠状态与能源站位置的子步骤

652发送充电埠状态查询结果的子步骤

66发送充电埠预约需求的步骤

661发送充电埠预约需求至云端服务器的子步骤

662发送变更充电埠状态信号的子步骤

663变更充电埠状态的子步骤

664判别逾时状态的子步骤

665解除预约的子步骤

666开始充电的子步骤

67通知充电完成的步骤

68比对密码的步骤

69解除锁定的步骤

具体实施方式

参阅图1至图3，一由本实施例执行能源补充的载具1，该载具1是以电动摩托车为例，但不限于此。该载具1的一脚踏板11下方具有一供一电池盒12置放的容置空间111，该脚踏板11与该电池盒12组设在一起。该电池盒12受一马达驱动装置(图未示)所驱动而上升(或下降)，以令该脚踏板11随着该电池盒12的上升(或下降)而开启(或关闭)。该电池盒12供二个电池2置放，但不限于此，该电池盒12也可仅供一个该电池2(或二个以上的该电池2)置放。当每一电池2的电力快用完时，用户可直接将每一电池2从该电池盒12中抽取出来进行充电，因而每一电池2也称为一抽取式电池。

参阅图4，本发明能源管理系统的一实施例，该能源管理系统包含一云端服务器3及多个能源站4。

该云端服务器3通过网际网络与一用户端行动装置5通信连线，并储存多个分别对应该多个能源站4的地理资讯的能源站识别码、多个分别对应多个电池2的电池识别码，多个分别对应该多个电池识别码的用户识别码，及多个分别对应该多的电池识别码的取回密码，每一电池识别码还对应于一电池资料，每一电池资料各自相关于每一电池的电量资讯，每一用户识别码用以指示一信息发送目标。

具体而言，电池识别码(即，电池序号)为车厂开发电池时，对每一电池写入的辨识码，并以二维条码方式呈现，其中，二维条码即为快速响应矩阵图码(qrcode:quickresponsecode)，而写入方式可分为将二维条码列印于纸上，并粘贴于电池可供扫描处(例如：电池顶部)，或是写入于电池内部相关的储存模块。

再者，电池配置于电动车开始使用后，其储存模块还可由内建的微控制器根据使用状况写入关于消耗功率、电池健康状态、剩余容量、全充容量、电池电压、充放电流、充电次数、充电时间、电池软体序号，及电池硬体序号等相关资料。

当用户购车时，会通过手机搭载车厂开发的应用程序登录用户相关资料、电池租约类型(长期租赁或短期租赁)，及充电时用以取回电池的密码，并由该云端服务器产生对应的以快速响应矩阵图码呈现的用户识别码，该云端服务器再将该用户识别码传送至用户的手机，经销商再通过扫描呈现于用户手机的用户识别码并连线至该云端服务器读取对应的取回密码，通过近场通信协定将取回密码写入于该电池，使电池内部储存的资料与使用者相关资料完成绑定。

需再说明的是，由于电动车用电池造价昂贵，当消费者购买电动车时，其电池是以租赁方式租借给消费者使用，该长租识别码与该短租识别码用以区分电池的租约类型；该长租识别码代表消费者是选择长期租赁方式租借电池，当消费者有充电需求时，则可将电池送至车厂设置的能源站充电，而该短租识别码则代表消费者是选择短期租赁方式租借电池，可在能源站交换已充满电量的电池。

此外，当用户完成相关资料登录时，并由云端服务器根据电池的电池识别码与对应的租约类型作绑定，进一步言之，主要有两种作法：第一种作法是将电池识别码与对应的租约识别码类型整合成一组号码，以其中某一位数做为区分租约类型，举例来说，若一电池的电池识别码是对应于长租识别码，其整合后的号码为3150aagd7981131001，若该电池的电池识别码是对应于短租识别码，其整合后的号码为3150aagd7881131001，则系统可根据第十个位数(由右而左起算)的数字辨别电池是长期租赁还是短期租赁(即，长期租赁所对应的辨识号码为9，短期租赁所对应的辨识号码为8)；而第二种作法则是电池的电池识别码与其租约识别码各为一独立号码，再进行关联，且二种作法所产生的编号并将其写入电池。

该多个能源站4通过网际网络与该云端服务器通信连线，每一能源站4包括一控制单元41、多个充电埠42，及多个锁住单元43。

该控制单元41电连接多个充满电量并供置换的电池2，并控制该多个电池2个别在一闲置状态与一预约状态间切换状态。

该多个充电埠42电连接该控制单元41，分别受该控制单元41控制在一对待充电的电池2充电的充电状态与一不对待充电的电池2充电的非充电状态间切换。

该多个锁住单元43用以根据该充电埠42在该充电状态与该非充电状态切换而切换于一锁住状态与一非锁住状态间切换，锁住的定义是该多个充电埠42分别不锁扣，且非电连接对应的待充电的该等电池2。

此外，每一充电埠42开设有可置放待充电的电池2的容置空间(图未示)，对该待充电的电池2的充电方式是由用户将该待充电的电池2置入容置空间，并通过对应的该锁住单元42将该待充电的电池2与对应的该充电埠42锁固而使该充电埠42对该待充电的电池2充电。

参阅图5，该能源管理系统执行一种预约电池的方法，该方法包含一发送电池状态查询的步骤61、一查询电池状态的步骤62、一发送预约电池需求的步骤63、一发送充电埠状态查询的步骤64、一查询充电埠状态的步骤65、一发送充电埠预约需求的步骤66、一通知充电完成的步骤67、一比对密码的步骤68，及一解除锁定的步骤69。

首先是执行该发送电池状态查询的步骤61，为该用户端行动装置5发送一第一查询信息至该云端服务器3，该第一查询信息相关于该用户端行动装置5的地理位置，并指示回传具有至少一充电完成的电池2处于该闲置状态的能源站，且该能源站的地理位置距离该用户端行动装置5的地理位置最近。

接着是执行该查询电池状态的步骤62，为该云端服务器3根据该第一查询信息发送一第一查询结果至该用户端行动装置5，该第一查询结果指示一具有至少一电池2处于该闲置状态，且距离该用户端行动装置5的地理位置最近的该能源站4。

参阅图6，进一步地以一接收目前资讯的子步骤621、一比对地理位置的子步骤622，及一发送电池状态查询结果的子步骤623详细说明该查询电池状态的步骤62的更具体做法。

该接收目前资讯的子步骤621为该云端服务器3接收来自该多个能源站4的一目前资讯，该多个目前资讯分别对应该多个能源站识别码，每一目前资讯指示所对应的能源站4中处于闲置状态的电池2的数目。

该比对地理位置的子步骤622为该云端服务器3根据该第一查询信息与该多个能源站识别码比对出该多个能源站4的地理位置距离该用户端行动装置5的地理位置最近者，且配置的该多个电池2中至少一个处于该闲置状态。

该发送电池状态查询结果的子步骤623为该云端服务器3根据该比对地理位置的子步骤622的比对结果发送该第一查询结果至该用户端行动装置。

再参阅图5，再来是执行该发送预约电池需求的步骤63，为该用户端行动装置5根据该第一查询结果发送一第一预约信息至该云端服务器3，使该地理位置最近的能源站4中处于该闲置状态的至少一充电完成的电池2切换为该预约状态且，且此时对应充电完成的该电池2的一电连接该控制单元41的第一指示灯(图未示)并根据该预约状态而显示亮灯。

参阅图7，进一步地以一发送电池预约需求至云端服务器的子步骤631、一发送变更电池状态信号的子步骤632，及一变更电池状态的子步骤633详细说明该发送预约电池需求的步骤63的更具体做法。

该发送电池预约需求至云端服务器的子步骤631为该用户端行动装置5根据该第一查询结果发送该第一预约信息至该云端服务器3。

该发送变更电池状态信号的子步骤632为该云端服务器3根据该第一预约信息发送一第一变更状态信号至该能源站4的该控制单元41。

该变更电池状态的子步骤633为该能源站4的该控制单元41根据该第一变更状态信号控制该充电完成的电池2由该闲置状态切换为该预约状态，并控制该第一指示灯亮灯。

需附带说明的是，在该发送电池状态查询的步骤61至该发送预约电池需求的步骤63中，为本实施例预约充电电池的一种实施态样，除此以外，还有二种实施方式：其中一种为由用户到该多个能源站4的其中之一通过该用户端行动装置5搭载车厂开发的应用程序扫描一专属于该能源站，并以快速响应矩阵条码呈现的能源站识别码，手机并将扫描结果传送到该云端服务器3，该云端服务器3则根据该扫描结果发送一关于查询电池状态的信息至该能源站4，该能源站4再根据该查询信息将处于该闲置状态的多个电池2中的一个切换为该预约状态，供用户取出使用。

而另一种做法则为用户到该多个能源站4的其中之一，并出示用户端行动装置5搭载车厂开发的应用程序所产生，并以快速响应矩阵条码呈现的用户识别码，并放置于能源站扫描处侦测，当该能源站4扫描取得该用户识别码后，即将该闲置状态的多个电池2中的一个切换为该预约状态，供用户取出使用，但做法不仅局限于此。

需再补充说明的是，在本实施例中，当该用户预约电池成功后，取得电池方式主要可分二种，其中一种做法为该用户通过其用户端行动装置5搭载车厂开发的应用程序扫描一关于该能源站4，并以快速响应矩阵条码方式呈现的一能源站识别码，并通过网际网络将该能源站识别码及一相关于该用户端行动装置5的用户识别码传送至该云端服务器3，当该云端服务器3比对该用户端识别码与所储存的该用户端识别码相符后，则该用户可自该能源站4取得该电池2；另一种做法则是通过该能源站4扫描该用户的该用户端行动装置5搭载车厂开发的应用程序所对应产生，并以快速响应矩阵条码方式呈现的该用户识别码，再通过网际网络将该用户识别码与关于该能源站4的该能源站识别码传送至该云端服务器3，当该云端服务器3比对该用户端识别码与所储存的该用户端识别码相符后，则该用户可自该能源站4取得该电池2，但做法并不局限于此二种。

再参阅图5，接着是执行该发送充电埠状态查询的步骤64，为该用户端行动装置5发送一第二查询信息至该云端服务器3，该第二查询信息相关于该用户端行动装置5的地理位置，并指示回传具有至少一充电埠42处于该非充电状态的能源站4，且该能源站4的地理位置距离该用户端行动装置5的地理位置最近。

再来是执行该查询充电埠状态的步骤65，为该云端服务器3根据该第二查询信息发送一第二查询结果至该用户端行动装置5，该第二查询结果指示一具有至少一充电埠42处于该非充电状态，且距离该用户端行动装置5的地理位置最近的能源站4。

参阅图8，进一步地以一比对充电埠状态与能源站位置的子步骤651，及一发送充电埠状态查询结果的子步骤652详细说明该查询充电埠状态的步骤65的更具体做法。

该比对充电埠状态与能源站位置的子步骤651为该云端服务器3根据该第二查询信息与该多个能源站识别码比对出该多个能源站4的地理位置距离该用户端行动装置5的地理位置最近者，且配置的该多个充电埠42中至少一个处于该非充电状态。

该发送充电埠状态查询结果的子步骤652为该云端服务器3根据该比对充电埠状态与能源站位置的子步骤651的比对结果发送该第二查询结果至该用户端行动装置5。

再参阅图5，接着是执行该发送充电埠预约需求的步骤66，为该用户端行动5装置根据该第二查询结果发送一第二预约信息至该云端服务器3，使在该查询充电埠状态的步骤65中比对出的该能源站4的该充电埠42由该控制单元41控制切换为该充电状态，且此时对应该充电埠42的一电连接该控制单元41的第二指示灯(图未示)并根据该充电状态而显示亮灯。

参阅图9，进一步地以一发送充电埠预约需求至云端服务器的子步骤661、一发送变更充电埠状态信号的子步骤662、一变更充电埠状态的子步骤663、一判别逾时状态的子步骤664、一解除预约的子步骤665，及一开始充电的子步骤666详细说明该发送充电埠预约需求的步骤66的更具体做法。

该发送充电埠预约需求至云端服务器的子步骤661为该用户端行动装置5根据该第二查询结果发送该第二预约信息至该云端服务器3。

该发送变更充电埠状态信号的子步骤662为该云端服务器3根据该第二预约信息发送一第二变更状态信号至该能源站4的该控制单元41。

该变更充电埠状态的子步骤663为该能源站4的该控制单元41根据该第二变更状态信号控制该充电埠42由该非充电状态切换为该充电状态。

该判别逾时状态的子步骤664为当该充电埠42切换为该充电状态后，该控制单元41判断该充电埠42于一预定时间内是否接收一充电信号，即，判断该充电埠42在该预定时间内是否被置入该待充电的电池2而对该待充电的电池2充电。

该解除预约的子步骤665为若该判别逾时状态的子步骤664的判断结果为否，则该控制单元41控制该充电埠42切换为该非充电状态，即，若在该预定时间内该充电埠42并未被置入该待充电的电池2，则该控制单元41再控制该充电埠42切换回该非充电状态，且此时对应该充电埠42的该第二指示灯并根据该非充电状态而不显示亮灯。

该开始充电的子步骤666为若该判别逾时的子步骤664的判断结果为是，即，该待充电的电池2在该预定时间内被置入该充电埠42，则该充电埠42对该待充电的电池2充电，且对应于该充电埠42的该锁住单元43锁扣该待充电的电池2，使该充电埠42接收该充电信号，即，该充电埠42电连接该待充电的电池2而对该待充电的电池2充电。

此外，需再说明的是，本实施例中当该判别逾时的子步骤664的判断结果为是，并在开始对该待充电的电池2充电之前，该云端服务器3还会先发送一取回密码至该能源站4，当该能源站4接收该取回密码后，再对该电池2充电，但做法并不局限于此。

再参阅图5，接着是执行该通知充电完成的步骤67，为当该待充电的电池2充电完成时，该云端服务器3发送一领取通知至该信息发送目标，即，该用户端行动装置5。

再来是执行该比对密码的步骤68，为当该信息发送目标根据该领取通知输入一取回密码至能源站4的该控制单元41，该控制单元41根据该取回密码与该电池2的该电池识别码对应的该取回密码比对是否符合。

最后是执行该解除锁定的步骤69，为若该比对密码的步骤68的比对结果为是，则对应于该充电埠42的该锁住单元43对该电池2解锁，使该充电埠42不接收该充电信号，即，使该充电埠42与该电池2非电连接，且用户可取出该电池2。

此外，本实施例中，执行该比对密码的步骤68到执行该解除锁定的步骤69，还有另外二种做法，其中一种为该信息发送目标根据该领取通知输入该取回密码至该能源站4的该控制单元41时，云端服务器3同时也接收该取回密码，并比对与储存的该取回密码是否相符，比对成功后，则用户可取出该电池2；另一种做法则是在该比对密码的步骤68中，该能源站4扫描关于该用户端行动装置5搭载车厂开发的应用程序所对应产生，并以快速响应矩阵条码方式呈现的该用户识别码，并传送至该云端服务器3，并在该解除锁定的步骤69中由该云端服务器3比对与储存的该用户识别码是否相符，比对成功后，则用户可取出该电池2，但做法并不仅局限于此。

须特别说明的是，该锁住单元43为一实体形式的锁具(图未示)，即，当密码比对成功后，须由人为手动方式切换锁具而使该充电埠42与该电池2分离且不电连接，且此时对应该充电埠42的该第二指示灯并根据该充电埠42与该电池2电连接而不亮灯。

除此之外，该锁住单元43亦可为一受控于电子讯号而切换锁定状态的电子锁，在该比对密码的步骤68与该解除锁定的步骤69中，由该控制单元41将该取回密码传送至该云端服务器3，并由该云端服务器3比对取回密码的正确性，若比对正确，则再由该云端服务器3控制该锁住单元43解锁，但做法不限于此。

上述本发明能源管理系统的该实施例中，借由通过云端服务器查询多个能源站中有充满电量的闲置电池，且距离用户最近者，以供用户事先通过云端服务器发送预约电池的信息，并由云端服务器控制该电池的使用状态，再者，用户还可通过云端服务器查询该多个能源站中有闲置未对电池充电的充电埠，且距离用户最近者，以供用户事先通过云端服务器发送预约充电埠的信息，并由云端服务器控制该充电埠的使用状态，使用者均无需到能源站询问或排队，除此之外，若使用者未在预定的时间内至能源站取回电池或充电，则再由云端服务器切换电池或充电埠的使用状态，以供其他用户使用，增加能源站充电的便利性与共享电池的流通性。

综上所述，本发明能源管理系统借由云端服务器比对多个能源站中距离用户最近，且有充满电可供交换的电池者，再由用户通过云端服务器发送预约信息并控制电池的使用状态，使用户无须至能源站排队或询问即可事先预约电池，进而提升使用电动车的便利性，确实能达成本发明的目的。

以上所述仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，凡是依本发明权利要求书及专利说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。