本發明涉及了一種電動機車自動排程輪流充電系統及排程輪流充電方法，屬于電動機車智能充電控制技術領域。

背景技術：

現有電動機車充電站架設，提供電動機車用戶電力插座，由用戶自行攜充電器接入對電動機車進行充電。電動機車所使用電池包含：鉛酸電沁、三元電池或鋰鐵電池等等，充電時間從2小時至8小時以上不等。經常發生之問題即是飽電之電動機車占據車位，致使充電服務效能不彰。另外一個問題是電力插座的電功率，往往大于電動機車充電器的功率甚多，原本可以同時提供多部電動機車充電的電力座，往往只能對一部電動機車充電。再則若由電動機車使用者自行并聯充電，鑒于無控管的電力濫亂，適足以衍生電力系統跳電或電氣災難。另外針對電動機車充電站所觀察到的現象：同時有多部電動機車到站，但是所有電力插座皆已被使用，后至電動機車使用者只好進行長時間等待，或者放棄充電另覓其它充電站。

不論上述的何種現象皆是電動機車使用中的亂象，或言只要電力插座多設點就好，但是真正問題的背景在于電力供應是具有規格的。不受控管的電動機車充電，不是電力系統受到危害，就是電動機車使用者無法有效得到充電的服務。

目前意識到這個問題并進而控管電力的做法，最直接解決方式就是進行限流供電，單部電動機車進場充電時，充電電流就大一點，但是多部電動機車進就是充電電流小一點。換言之就是多孔延長線再加一個限流做法，簡單但也無法真正提升充電效率，尤其在電池組充電c數提升的能力上，這將無助真正的電動機車充電問題。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種電動機車自動排程輪流充電系統及其排程輪流充電方法，經由電動機車自動排程輪流充電系統的完成，可解決長久以來電動機車充電時并聯無控管的電力使用情形，尤其電動機車充電的時間并非數分鐘即可完成，所以往往產生充滿電的電動機車長時間的占據充電車位，致使充電站設立后的使用效率不佳。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種電動機車自動排程輪流充電系統，其特征在于：包括中央處理單元、與所述中央處理器電氣連接的充電器和并聯的多個充電插座，所述中央處理單元上連接有內存單元、輸入緩沖存儲器和輸出緩沖存儲器，所述輸入緩沖存儲器與充電插座電氣連接，所述輸出緩沖存儲器上還連接有顯示器，其中并聯的多個充電插座與所述充電器形成單一供電回路。

前述的一種電動機車自動排程輪流充電系統，其特征在于：所述充電插座內設置有位置相對的發光器和受光器，且所述充電插座的兩個插孔位于所述發光器和受光器之間，且所述受光器與所述輸入緩沖存儲器電氣連接。

前述的一種電動機車自動排程輪流充電系統，其特征在于：所述發光器的型號為lir053，所述受光器的型號為lpt055。

一種利用如前述的電動機車自動排程輪流充電系統進行排程輪流充電的方法，其特征在于：包括如下步驟：

（1）待充電的車輛進入停車位，將插頭插入充電插座中；

（2）系統通過與輸入緩沖存儲器電氣連接的受光器判定該車輛的順位；

（3）當系統判定該車輛當前順位屬于充電順位號時，控制該充電插座與充電器連通，對車輛進行充電；當系統判定該車輛當前順位屬于排程順位號時，則按照相應的順位號金融后補排程等待充電；

（4）當處于充電順位的車輛完成充電時，每一個處于排程順位的車輛的排程號向前進一位數，系統控制完成充電的車輛所在充電插座與充電器斷開，并將新進入充電順位號的車輛所在充電插座與充電器連通，從而保證始終有固定數量的充電插座處于與充電器連通的狀態；

（5）將完成充電的車輛位置通過顯示器顯示對應的車輛位置信息，提示車主或工作人員盡快將車輛移走。

前述的一種電動機車排程輪流充電的方法，其特征在于：所述步驟（3）中當系統判定新進入的車輛獲取的是排程順位號時，通過顯示器顯示需要等待的時間。

前述的一種電動機車排程輪流充電的方法，其特征在于：所述步驟（4）中當系統判定車輛處于充電完成狀態時，通過無線通訊技術將電池信息上傳至云端。

本發明的有益效果是：經由電動機車自動排程輪流充電系統的完成，可解決長久以來電動機車充電時并聯無控管的電力使用情形，尤其電動機車充電的時間并非數分鐘即可完成，所以往往產生充滿電的電動機車長時間的占據充電車位，致使充電站設立后的使用效率不佳，即只要電力插座擴增即可，但是考慮電力的供應本就有固定的規格，要增進電動機車充電站的使用效率，除了對單回路的電力功率進行優化的配置，另外考慮在運用的時間進行輪充電規劃，這樣才可增加電動機車的充電效率，促使電動機車使用者對充電的便利性進行認同，經由本系統的運作，預計在同時充5部電動機車的運作上，以自動輪充的機制配合，可以在8小時的時間，增加至15部以上的電動機車充滿電，因為電動機車進場充電時，電池內應還保有一定的殘留電力，這也免除掉單回路只能充一部電動機車，或者最發生電力濫用并聯無限制的電動機車充電情形。

附圖說明

圖1本發明一種電動機車自動排程輪流充電系統的電路框圖；

圖2本發明一種電動機車自動排程輪流充電系統的充電插座的偵測電路示意圖；

圖3本發明一種電動機車自動排程輪流充電系統的充電插座的結構示意圖；

圖4插頭插入充電插座時的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合說明書附圖，對本發明作進一步的說明。

一種電動機車自動排程輪流充電系統，其特征在于：包括中央處理單元、與所述中央處理器電氣連接的充電器和并聯的多個充電插座，所述中央處理單元上連接有內存單元、輸入緩沖存儲器和輸出緩沖存儲器，所述輸入緩沖存儲器與充電插座電氣連接，所述輸出緩沖存儲器上還連接有顯示器，其中并聯的多個充電插座與所述充電器形成單一供電回路。

本系統使用由三菱電機生產之plc，其型號為fx3u-48mt，輸入及輸出點數各有24點可供使用，輸入及輸出接點與系統核心間采用光耦合器作為隔離組件，以隔離外界噪聲。plc的硬件架構由中央處理單元、內存單元及輸入輸出單元所構成。在執行程序時，先偵測輸入端狀態(0或1)后，寫入輸入緩沖存儲器中，接著進行程序的掃描，掃描期間緩沖存儲器內容不變，最后將結果放入輸出緩沖存儲器中，再進行輸出及顯示。

如圖1-圖3所示，本實施例中，所述充電插座內設置有位置相對的發光器和受光器，且所述充電插座的兩個插孔位于所述發光器1和受光器2之間，且所述受光器與所述輸入緩沖存儲器電氣連接，插頭3尚未插入插座時，發光器與受光器間沒有障礙物，受光器接收到發光器的光因而導通；當插頭插入插座時，插頭阻礙了發光器的光，使光敏晶體管接收不到光因而截止。

在電路設計部分，如圖1所示，考慮plc輸入端之電壓采用dc24v及發光器之導通電壓為1.2v及最大順向電流為50ma，若以串聯的方式連接組件有燒毀的可能，需于電路中串聯一電阻限制回路中的電流。經實驗后在線路串聯一2.2kω電阻，可抑制電流不致燒毀且所發出的光經一段距離后可被受光器偵測。而受光器的部分則接往plc之輸入端及直流電源0v，因plc輸入端內部電路有一顆3.3kω的電阻，故不再加上電阻。其中，所述發光器的型號為lir053，為可發射波長為940nm紅外光的發光二極管；所述受光器的型號為lpt055，為光敏晶體管組件。

本發明還公開了一種利用上述的電動機車自動排程輪流充電系統進行排程輪流充電的方法：包括如下步驟：

（1）待充電的車輛進入停車位，將插頭插入充電插座中；

（2）系統通過與輸入緩沖存儲器電氣連接的受光器判定該車輛的順位；

（3）當系統判定該車輛當前順位屬于充電順位號時，控制該充電插座與充電器連通，對車輛進行充電；當系統判定該車輛當前順位屬于排程順位號時，則按照相應的順位號金融后補排程等待充電；

（4）當處于充電順位的車輛完成充電時，每一個處于排程順位的車輛的排程號向前進一位數，系統控制完成充電的車輛所在充電插座與充電器斷開，并將新進入充電順位號的車輛所在充電插座與充電器連通，從而保證始終有固定數量的充電插座處于與充電器連通的狀態；

（5）將完成充電的車輛位置通過顯示器顯示對應的車輛位置信息，提示車主或工作人員盡快將車輛移走。

以10個并聯的充電插座為例，充電器可同時提供其中5個充電插座通電，當前5輛車進入到車位上，將插頭插入到充電插座中后，都可以立刻開始充電，當第6-10輛車進入到車位上后，則進入排程順位，依次的排程號為6-10，當前5輛中有一輛車充電完成時，第6-10輛車的排程號依次為5-9，排程號為5的車輛，系統控制其所在充電插座通電，進行充電，依次循環進行。

完成充電的車輛，系統自動斷開其充電插座的電源，從而始終保持最多有5個充電插座在正常工作。

本系統開發過程對于電動機車進行輪充(電力規格110v/60hz)，業者采用鋰鐵電池組48v/20ah，充電器的規格為5a電流輸出，所以充滿一部電動機車約需4個小時，系統的設置可同時充5部電動機車。由于業者租賃業務的關系，所以晚間整理車后再進行充電已是10點以后。如無采用本系統時，業者必需在晚上3點左右派人再對其它車輛充電。經采用本系統后，經一晚上的充電，基本上已有10部車輛可供出租，而且每部電動機車都是在滿電的狀況。（本業者后續在電力的限制下，要求將輪流的機制擴展至20部電動機車，基本上經一晚的充電約可完成15部以上，因為電動機車在進入充電時，電池組所剩之電力不一，有些車輛尚有50%以上電力，所以充電時間大幅減少，并將充電順序轉移至下一部電動機車進行充電）。

本實施例中，步驟（3）中當系統判定新進入的車輛獲取的是排程順位號時，通過顯示器顯示需要等待的時間，步驟（4）中當系統判定車輛處于充電完成狀態時，通過無線通訊技術將電池信息上傳至云端。

綜上所述，本發明提供的一種電動機車自動排程輪流充電系統，經由電動機車自動排程輪流充電系統的完成，可解決長久以來電動機車充電時并聯無控管的電力使用情形，尤其電動機車充電的時間并非數分鐘即可完成，所以往往產生充滿電的電動機車長時間的占據充電車位，致使充電站設立后的使用效率不佳。

以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征及優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界。