专利名称：电能评估系统与方法
技术领域：
本发明涉及一种电能评估系统与方法，更详细而言，涉及一种应用于电能供应装 置、电池与供电网络之间的电能评估系统与方法。
背景技术：
能源为任何国家经济发展的原动力，亦是提高人民生活水平所不可或缺者，尤其 是具有干净、高效率及传递速度快等优点的电能，在如今追求生活质量的社会中，重要性亦 更为显著。家庭用器具、运输用工具及工业生产用机具，无一不需使用电能。而新兴环保电 能的开发，例如太阳能发电、风力发电、水力发电，以及再生能源的回收与再发电，也逐渐为 社会各界人士所重视。但上述的新兴环保电能因发电设备，以及电能的稳定度等问题，至今 还无法普遍的推广与应用。因此，现今的发电厂还是以火力发电或核能发电为生产电能的主要方式。而电能 的传递路径，一般是先由发电厂发电，接着由高压电线传递至一般大楼的配电箱中，再由家 用线路配合一般的插头，通过这种供电网络的型态，以方便提供社会大众使用电能。另外， 电能还能够以保存于电池的形式来使用，而电池的种类大致上分为一次电池与二次电池， 其中，一次电池例如有干电池、水银电池与碱性电池，二次电池例如有铅酸电池、镍镉电池， 以及锂电池。另外，以金属、气体或液体为燃料制作而成的燃料电池，也可制作成一次电池 或二次电池的型态，来生产、保存并使用电能。然而，近年来因经济迅速地成长，人口逐渐地增加，而土地的取得不易与火力发电 与核能发电的污染担忧，使得要建设新的发电厂以增加电能产量渐趋困难。即使再加上诸 多新兴环保电能，也无法实时解决或提供日益增加的电能需求。因此，优化使用电能所产生 的经济效益，相较于投资于电能的开发应更具时效性。再者，一般消费者或使用者无法辨别市面上诸多种类的电能供应装置与电池的优 点与缺点，以及对供电网络的供电模式通常不够了解，以至于无法选择一种最适合自己的 使用需求、消费习惯，与消费能力的电能消费模式。而制造、贩卖各种电能的厂商或供货商， 也无法针对个别的般消费者或使用者提供一种最佳的电能消费方案。据此，如何提供一种评估系统与方法，能依据消费者的消费习惯与使用习惯提供 一种个人化的电能消费模式，遂成为目前社会各界亟待解决的课题。
发明内容
为解决前述现有技术的缺点，本发明提供一种电能评估系统，其应用于电能供应 装置、电池与供电网络之间的电能消费环境中，该电能评估系统包括接收模块，其用以接 收使用者所输入的用电信息、该电能供应装置的特性信息、该电池的特性信息与该供电网 络的特性信息；储存模块，用以储存该使用者所输入的用电信息、该电能供应装置的特性信 息、该电池的特性信息和该供电网络的特性信息；评估模块，其依据所设定的规则或算法分 析或比对该储存模块中的该用电信息、该电能供应装置的特性信息、该电池的特性信息与
4该供电网络的特性信息，并藉以计算出电能消费信息。
于本发明的优选实施例中，该电能评估系统还包括显示模块，用以显示该电能消费信息，以作为该使用者选择电能消费方案的依据；以及回馈模块，用以依据所设定或所输入的营运参数对该电能消费信息进行评估，以生成综合的营运信息，以作为供货商评估与优化其营运成本管控的依据。[ooog] 本发明还提供一种电能评估方法，其应用于电能供应装置、电池与供电网络之间的电能消费环境中，该电能评估方法包括以下步骤首先，接收使用者所输入的用电信息、该电能供应装置的特性信息、该电池的特性信息与该供电网络的特性信息。接着，储存该用电信息、该电能供应装置的特性信息、该电池的特性信息与该供电网络的特性信息。最后，依据所设定的规则或算法对所储存的该用电信息，以及该电能供应装置、该电池与该供电网络的特性信息进行分析与比对，藉以计算出电能消费信息。
在本发明的另一优选实施例中，还包括显示该电能消费信息的步骤，以供该使用者作为选择电能消费方案的依据。在又一优选实施例中，还包括依据所设定或所输入的营运参数对该电能消费信息产生综合性的营运信息并提供子该电池的供货商的步骤，以提供该电池的供货商作为评估与优化其成本管控的依据。
相较于现有技术，本发明的电能评估系统与方法通过对个别使用者的用电习惯、用电环境或其它用电的参数进行分析与比对，以产生适合该使用者的电能消费信息、供电网络的使用信息及／或电能消费商品的包套信息，以优化该使用者的电能消费模式。另外，电能的供应厂商或贩卖者也能通过本发明优化或提升其营运成本的管控。
图l为本发明的电能评估系统的架构 图2为本发明的电能评估系统的另一架构 图3为本发明的电能评估系统的具体实施例架构图；以及
图4为本发明的电能评估方法的流程图。
[主要组件符号说明]
l、2、3电能评估系统
lo、20、30接收模块
11、2l、3l储存模块
12、22、32评估模块
23、33显示模块
24、34回馈模块
35计算机
36使用者
37电能供货商
38营运参数
S4l—S45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它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实 施例加以施行或应用。请参阅图1，其为显示本发明的电能评估系统的架构图。如图所示，本发明的电能 评估系统1应用于电能供应装置、电池与供电网络之间的电能消费环境(未图示)中，该电 能评估系统1包括接收模块10、储存模块11，以及评估模块12。以下分别对本发明的电能评估系统1的上述对象进行详细说明在本发明的具体实施例中，该接收模块10可为键盘、数字手写板、烧录器、感应 器、侦测器或其它相关输入装置，用以接收相关的电能参考信息、使用者所输入的用电信 息、该电能供应装置的特性信息、该电池的特性信息，与该供电网络的特性信息。本发明的 电能评估系统1可预先将参考信息输入至该接收模块10中。该参考信息可为市面上流通或 贩卖的电能供应装置与电池的存货量信息、销售通路信息或期货市场上的价格信息。当然， 也可由使用者通过浏览一般公知的因特网或报章杂志，将所获悉的相关的参考信息输入至 该接收模块10中或由本发明的电能评估系统1通过因特网定时地自动更新该参考信息。该储存模块11为一般市面上常见的程序数据库、硬盘、光盘或软盘等储存装置， 用以储存前述接收模块10所接收的该参考信息、该用电信息、该电能供应装置的特性信 息、该电池的特性信息，以及该供电网络的特性信息。又，该评估模块12可为中央处理器、 远程处理器或计算中心等一般公知的运算处理装置，其依据所设定的规则或算法，分析或 比对该参考信息、该用电信息，以及该电能供应装置、该电池与该供电网络的特性信息，藉 以计算出电能消费信息。在一优选实施例中，该用电信息可为该使用者的基本信息、用电需求信息及/或 能源消费行为模式，例如年龄、性别、身高、体重，电能的使用习惯、使用环境、使用频率，及/ 或购买相关的电能商品的预算金额等。该电能供应装置为太阳能板或太阳能发电系统，水 力发电系统或机组，风力发电机组及/或各类型的燃料电池。其中，该燃料电池可为金属 (锂、铁、钙、锌、镁及/或铝)空气燃料电池、氢气燃料电池、甲醇燃料电池、乙醇燃料电池、 天然气燃料电池，甚至是现今运用最广泛的汽油燃料电池。在此优选实施例中，当该电能供应装置为金属空气燃料电池时，该电能供应装置 的特性信息还包括金属数量与产出电能的转换比率。另外，当该电能供应装置为以氢气、甲 醇、乙醇、天然气或汽油为燃料的燃料电池时，该电能供应装置的特性信息还包括该氢气、 甲醇、乙醇、天然气或汽油与产出电能的转换比率。在另一优选实施例中，该电池可为一次电池或二次电池，或由一次电池、二次电池 和各类型的燃料电池所组合而成的复合式电池，其中，该一次电池为市面上常见的干电池、 水银电池或碱性电池，而二次电池可为铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池，以及锂离子电池和 高分子锂电池，但并不以此为限。又，该电池的特性信息可为该电池的重量、大小、体积、市 场上的售价、充电最少所需的时间、最大的放电的时间，以及该电池的制造厂商或贩卖厂 商，所建议的安全使用期限等信息。在又一优选实施例中，该供电网络可为一般电力公司所提供的电力系统网络，或 是一般家庭、充电站，与电池更换站的电力系统网络，例如为发电厂(火力或核能发电厂)经由高电压的传输方式将电能传输至市区，再经过变压而成的一般家用的交流电源。而该 供电网络的特性信息为该供电网络的供电费率、供电模式、供电时间及/或供电强度。另 外，该供电网络信息还提供该电力公司的减价收费或优惠时段的时间表等信息。在再一优选实施例中，该电能消费信息可为电能供应装置的推荐信息、电池种类 的推荐信息、电池比例的推荐信息、电池的维护信息、电池的储量信息、电能用量的评估信 息、该供电网络的使用信息及/或电能消费商品的包套信息。例如，当使用者欲使用一种由一次性蓄电池与二次性蓄电池所组合而成的复合性电 池时，通过本发明的电能评估系统1，可依据相关的参考信息，以及使用者所输入的用电信息、 电能供应装置的特性信息、电池的特性信息与供电网络的特性信息，进而评估出最适合该使用 者的电池种类、供电网络模式、用电模式，以及适合该电池的充电方式、维修与保养等信息。再以金属空气燃料电池为例，金属空气燃料电池为一种电能供应装置，使用金属 空气燃料电池的消费者可通过本发明的电能评估系统所提供的电能消费信息了解最佳的 电能消费模式，如所推荐的金属种类、金属消费的包套方案(例如提供一年内的金属用量 的包套价格)、金属储量的多寡，及/或金属氧化物(金属燃料电池的废料)的回收方式。 若本发明的电能评估系统1推荐消费者使用氢气燃料电池时，该电能消费信息可为氢气消 费的包套方案、氢气储量的多寡及/或氢气燃料电池产生物(水)的回收方式。举例而言，当使用者希望购买一个复合式电池以供车辆使用时，可利用本发明的 电能评估系统1，评估出最适合该使用者的电能消费模式。若使用者为六十岁女性，住家位 于郊区、每天需要开车两小时(平均时速为六十公里)至公司上班，此时，本发明的电能评 估系统1可依据上述用电信息，进而推荐该使用者选用一组成比例为百分之六十蓄电池、 和百分之四十的金属空气燃料电池所组合而成的复合式电池。因此，该使用者可每天利用 家中的供电网络对该复合式电池(百分之六十的蓄电池)进行充电，以达成该使用者要经 常使用的需求，同时，该复合式电池具有百分之四十的金属空气燃料电池，可满足使用者长 时间及长途使用车辆的需求。在另一实施例中可使用铝金属空气燃料电池，虽然铝金属的售价普遍较为昂贵， 但因铝金属的重量较轻且能量密度较高，因此可适用于长途与高效能的运行模式中(例 如出租车、长途客运)。另外，本发明的电能评估系统1所推荐的信息也可为电能商品的 包套或套装的形式，例如同时推荐多种或不同品牌的电能供应装置及电池。当然，本发明的 电能评估系统1所评估出的电能消费信息，还可同时推荐多种电能供应装置、多种类的电 池或其组合，以及具有适合该使用者的适合度指数。此外，尚可告知该使用者，当该金属燃料电池的电能耗尽时，将其废料(金属氧化 物)送去回收站所能获得的回馈金，或售回电池更换站等信息。例如，若该使用者所使用的 为以金属作为燃料的金属燃料电池时，当该燃料电池电能耗尽时，该电能消费信息还包括 推荐该使用者将该金属燃料电池的废料(氢)送去回收站的储存系统，以供该储存系统卖 给有氢气需求的消费者。藉此形成双向利益共同体，同时将氢气的产量与运输的成本分散 且降低储存氢气的风险。此类氢气的应用技术为相关技术领域技术人员所知，故不再予以 赘述。于另一优选实施例中，本发明的电能评估系统1可通过软件形态实现，例如该电 能评估系统1可为储存于个人计算机、笔记型计算机、个人数字助理或网络服务器中的软
7件或程序。请参阅图2，其为显示本发明的电能评估系统的另一架构图。如图所示，本发明的 电能评估系统2应用于电能供应装置、电池与供电网络之间的电能消费环境(未图示)中， 该电能评估系统2包括接收模块20、储存模块21、评估模块22、显示模块23，以及回馈模 块24。以下分别对本发明的电能评估系统2的上述对象进行详细说明。在系统运行时，首先利用该接收模块20接收相关的参考信息，以及接收使用者所 输入的用电信息、该电能供应装置的特性信息、该电池的特性信息，与该供电网络的特性信 息。接着，利用该储存模块21储存该参考信息、该用电信息、该电能供应装置的特性信息、 该电池的特性信息，与该供电网络的特性信息，再利用该评估模块22，依据所设定的规则或 算法对储存于储存模块21中的该参考信息、该用电信息、该电能供应装置的特性信息、该 电池的特性信息，与该供电网络的特性信息进行分析或比对，藉以计算出电能消费信息。相较于图1的架构，此实施例主要增加了该显示模块23与该回馈模块24。其中， 该显示模块23用以显示该电能消费信息，以供该使用者作为选择电能消费方案的依据，例 如为计算机屏幕、笔记型计算机的屏幕或触控式屏幕等一般市面上常见的显示装置。该回 馈模块24可为人工智能系统或类神经处理系统等一般具有学习、统计、分析及处理的装置 或系统，用以依据所设定或所输入的营运参数对该电能消费信息进行评估，以产生综合性 的营运信息，以供电能供货商作为评估与优化其成本管控的依据。值得注意的是，本发明的电能评估系统2可由软件或程序的形态予以实现，例如 该电能评估系统2可为储存于个人计算机、笔记型计算机、个人数字助理或网络服务器中 的软件或程序，并不限于以电子电路构成具有实体的装置或设备。请参阅图3，其为本发明的电能评估系统的具体实施例架构图。为了达成本发明的 目的，本发明的电能评估系统3包括接收模块30、储存模块31、评估模块32、显示模块33， 以及回馈模块34。以下分别对本发明的电能评估系统3的上述对象进行详细说明。 在一优选实施例中，使用者首先通过个人计算机35输入用电信息、电能供应装置 的特性信息、电池的特性信息与供电网络的特性信息至接收模块30，接着，该接收模块30 将该用电信息、该电能供应装置的特性信息、该电池的特性信息与该供电网络的特性信息 传输至该储存模块31予以储存。于此实施例中，该储存模块31中具有预先储存的相关的 参考信息，而该评估模块32依据所设定的规则或算法分析与比对该储存模块31中的该参 考信息、该用电信息、该电能供应装置的特性信息、该电池的特性信息与该供电网络的特性 信息，藉以计算出电能消费信息。 接着，该显示模块33则显示该电能消费信息给使用者36，以供该使用者36作为选 择电能消费方案的依据。同时，该回馈模块34用以依据所设定或所输入的营运参数38，对 该电能消费信息进行评估，以产生综合性的营运信息，以供电能供货商37作为评估与优化 其成本管控的依据。其中，该营运参数38为市场上的原料期货价格、原料成本价格，与原料 产能等参数，例如为市场上的金属期货价格或产量，或是氢气、甲醇、乙醇、天然气或石油的 期货价格或产量等一般公知的金融信息。而该综合性的营运信息(未图标)则为原料期货 信息、原料成本信息、原料产能信息及相关的营运风险信息等。因此，该电能供货商37可依据该回馈模块34所评估出的综合性的营运信息，进而检验其成本管控(例如库存量)是否 合理，更能当成该电能供货商37未来的进货量的参考依据，进而达到优化该电能供货商37 的营运流程及/或成本管控的目的。请参阅图4，其为显示本发明的电能评估方法的流程图。其中，本发明的电能评估 方法应用于电池与供电网络之间的电能消费环境中，该电能评估方法包括以下步骤。在步骤S41中，接收使用者所输入的用电信息、电能供应装置的特性信息、电池的 特性信息与供电网络的特性信息。其中，该用电信息为该使用者的该使用者的基本信息、用 电需求信息及/或能源消费行为模式，例如年龄、性别、使用习惯、使用环境、使用频率或预 算金额等。该电能供应装置可为太阳能板、水力发电机组、风力发电机组及/或燃料电池， 但不以此为限。该电池为一次电池及/或二次电池。而该电池的特性信息为该电池的售价、 充/放电时间、使用期限、重量及/或大小。该供电网络的特性信息为该供电网络的供电费 率、供电模式、供电时间及/或供电强度。然而，当该燃料电池为金属空气燃料电池时，则该 金属空气燃料电池的特性信息还包括金属数量与产出电能的转换比率；当该燃料电池为氢 气燃料电池时，则该氢气燃料电池的特性信息还包括氢气数量与产出电能的转换比率。接 着行进至步骤S42。在步骤S42中，储存用电信息、电能供应装置的特性信息、电池的特性信息与供电 网络的特性信息，例如储存至数据库、硬盘、软盘或其它相关储存装置之中。接着行进至步 骤 S43。在步骤S43中，依据所设定的规则或算法对所储存的用电信息、电能供应装置的 特性信息、电池的特性信息与供电网络的特性信息进行分析与比对，藉以计算出电能消费 信息。其中，该电能消费信息为电能供应装置的推荐信息、电池种类的推荐信息、电池比例 的推荐信息、电池的维护信息、电池的储量信息、电能用量的评估信息、该供电网络的使用 信息及/或电能消费的商品包套信息。接着行进至步骤S44或S45。在步骤S44中，显示该电能消费信息，以供该使用者作为选择电能消费方案的依 据。另外，在步骤S45中，依据所设定或所输入的营运参数对该电能消费信息进行评 估，以产生综合性的营运信息，以供电能供货商作为评估与优化其成本管控的依据。在一优选实施例中，步骤S42可预先储存参考信息，且在步骤S43可依据该参考信 息比对用电信息、电能供应装置的特性信息、电池的特性信息与供电网络的特性信息，藉以 计算出电能消费信息。综上所述，本发明的电能评估系统与方法，通过对个别使用者的用电习惯、用电环 境或其它相关的参数及信息进行分析与比对，以产生适合该使用者的电能消费信息、供电 网络的使用信息及/或电能消费商品的包套及/或套装信息(例如作为年度合约内容的 配套方案)。因此，该使用者(消费者、系统用户)即可知悉并执行最佳的电能消费模式，另 一方面，电能供应装置或电池的制造厂商，电能(电池)贩卖业者，或电能(电池)的通路 供货商也能利用本发明，依据所设定或所输入的营运参数对该电能消费信息进行评估，以 产生综合性的营运信息，以供厂商作为评估与优化其成本管控的依据。
权利要求
一种电能评估系统，其应用于电能供应装置、电池与供电网络之间的电能消费环境中，该电能评估系统包括接收模块，用以接收使用者所输入的用电信息、该电能供应装置的特性信息、该电池的特性信息与该供电网络的特性信息；储存模块，用以储存该用电信息、该电能供应装置的特性信息、该电池的特性信息与该供电网络的特性信息；以及评估模块，其依据所设定的规则或算法分析或比对该储存模块中的该用电信息、该电能供应装置的特性信息、该电池的特性信息与该供电网络的特性信息，藉以计算出电能消费信息。
2.如权利要求1所述的电能评估系统，其中，该储存模块预先储存参考信息，以由该评 估模块依据该参考信息比对该储存模块中的该用电信息、该电能供应装置的特性信息、该 电池的特性信息与该供电网络的特性信息，藉以计算出电能消费信息，其中，该参考信息为 电能供应装置或电池的存货信息及/或销售通路信息。
3.如权利要求1所述的电能评估系统，还包括用以显示该电能消费信息，以供该使用 者作为选择电能消费方案的依据的显示模块；以及回馈模块，用以依据所设定或所输入的 营运参数对该电能消费信息进行评估，以产生综合性的营运信息，以供电能供货商作为评 估与优化其成本管控的依据。
4.如权利要求1所述的电能评估系统，其中，该用电信息为该使用者的基本信息、用电 需求信息、环境信息及/或能源消费行为模式，该电池的特性信息为该电池的售价、充/放 电时间、使用期限、重量及/或大小，该供电网络的特性信息为该供电网络的供电费率、供 电模式、供电时间及/或供电强度，且该电能消费信息为电能供应装置的推荐信息、电池种 类的推荐信息、电池比例的推荐信息、电池的维护信息、电池的储量信息、电能用量的评估 信息、该供电网络的使用信息及/或电能消费商品的包套信息。
5.如权利要求1所述的电能评估系统，其中，该电池为金属空气燃料电池，而使用于该 金属空气燃料电池的金属选自由锂、铁、钙、锌、镁及/或铝所组成的组中的一种，该金属空 气燃料电池的特性信息为金属数量与产出电能的转换比率，且该电能消费信息为金属种类 的推荐信息、金属消费的包套信息、金属储量信息及/或金属氧化物的回收信息。
6.如权利要求1所述的电能评估系统，其中，该电池为氢气燃料电池，而该氢气燃料电 池的特性信息为氢气与产出电能的转换比率，且该电能消费信息为氢气消费的包套信息、 氢气储量信息及/或氢气燃料电池产生物的回收信息。
7.如权利要求1所述的电能评估系统，以计算机软件的形态实现，其中，该计算机软件 加载于储存媒体中。
8.一种电能评估方法，应用于电能供应装置、电池与供电网络之间的电能消费环境中， 该电能评估方法包括以下步骤(1)接收使用者所输入的用电信息、该电能供应装置的特性信息、该电池的特性信息与 该供电网络的特性信息；(2)储存该用电信息、该电能供应装置的特性信息、该电池的特性信息与该供电网络的 特性信息；以及(3)依据所设定的规则或算法对所储存的该用电信息、该电能供应装置的特性信息、该电池的特性信息与该供电网络的特性信息进行分析或比对，藉以计算出电能消费信息。
9.如权利要求8所述的电能评估方法，其中，步骤(2)还包括预先储存参考信息，且步 骤(3)还包括依据该参考信息比对该用电信息、该电能供应装置的特性信息、该电池的特 性信息与该供电网络的特性信息，藉以计算出电能消费信息。
10.如权利要求8所述的电能评估方法，还包括步骤(4)显示该电能消费信息，以供该 使用者作为选择电能消费方案的依据。
11.如权利要求8所述的电能评估方法，还包括步骤(4)依据所设定或所输入的营运 参数对该电能消费信息进行评估，以产生综合性的营运信息，以供电能供货商作为评估与 优化其成本管控的依据。
12.如权利要求8所述的电能评估方法，其中，该用电信息为该使用者的基本信息、用 电需求信息、环境信息及/或能源消费行为模式，该电池的特性信息为该电池的售价、充/ 放电时间、使用期限、重量及/或大小，该供电网络的特性信息为该供电网络的供电费率、 供电模式、供电时间及/或供电强度，且该电能消费信息为电能供应装置的推荐信息、电池 种类的推荐信息、电池比例的推荐信息、电池的维护信息、电池的储量信息、电能用量的评 估信息、该供电网络的使用信息及/或电能消费商品的包套信息。
13.如权利要求8所述的电能评估方法，其中，该电池为金属空气燃料电池，而使用于 该金属空气燃料电池的金属选自由锂、铁、钙、锌、镁及/或铝所组成的组中的一种，该金属 空气燃料电池的特性信息为金属数量与产出电能的转换比率，且该电能消费信息为金属种 类的推荐信息、金属消费的包套信息、金属储量信息及/或金属氧化物的回收信息。
14.如权利要求8所述的电能评估方法，其中，该电池为氢气燃料电池，而该氢气燃料 电池的特性信息为氢气与产出电能的转换比率，且适合该使用者的电能消费信息为氢气消 费的包套信息、氢气储量信息及/或氢气燃料电池产生物的回收信息。
全文摘要
一种电能评估系统与方法，其应用于电能供应装置、电池与供电网络之间的电能消费环境中。首先，令接收模块接收使用者所输入的用电信息、电能供应装置的特性信息、电池的特性信息与供电网络的特性信息，接着储存上述信息至储存模块中，最后，由评估模块依据所设定的规则或算法分析或比对该储存模块中的用电信息、电能供应装置的特性信息、电池的特性信息与供电网络的特性信息，进而计算出电能消费信息。据此，本发明解决了现有技术中难以对电能的消费行为进行分析、评估与优化的问题，使得使用者可依据本发明所提供的该电能消费信息决定最佳的电能消费模式。
文档编号G06Q50/00GK101937543SQ20091013979
公开日2011年1月5日 申请日期2009年6月30日 优先权日2009年6月30日
发明者黄学正 申请人:开斋集团有限公司