在電動車快速普及、電網壓力日益加劇的時代，如何聰明充電、穩定供電，成為電動巴士與物流車等大型電動運具營運的關鍵課題。工研院開發「智慧充電：電動車電網友善充電管理」，不僅突破技術瓶頸，成功降低營運成本與電力契約需求，榮獲2025年愛迪生獎銀牌獎肯定。
隨著全球電動車市場的迅速成長，大型運具如電動巴士與物流車隊的應用日益普及，然而相較於家用電動車相對簡單的充電需求，公共運輸與商用車輛的充電規劃更為複雜，必須在滿足營運需求的同時，避免超過電網契約容量，因此如何在電網負載與充電效率間取得平衡，已成為電動車營運商與電力供應商面臨的關鍵挑戰。
工研院看見業者的痛點與需求，研發出「智慧充電：電動車電網友善充電管理」，透過非均流充電技術與人工智慧演算法，搭配遠端偵控技術，可精準調度電動車隊的充電計畫，有效降低電網負荷、提升充電樁使用率，為電動車與電網提供智慧整合的解方。
充電難題 用科技來解答
「現在很多大眾運輸運具或商用車紛紛採用電動車，然而對於電動車營運商而言，契約容量限制是很嚴峻的挑戰，若同時有大量車輛進行充電，瞬間超過契約容量就會面對高額罰款或斷電。」工研院機械與機電系統研究所副經理吳至強說明，傳統充電模式下，電動巴士與物流車輛的充電安排得靠人工操作，司機回站後自行尋找可用充電樁，充電排程缺乏彈性，進而影響車隊調度與運輸效率，為了不超過契約容量也確保每輛車都有足夠的電力完成任務，營運商需要配置人力日夜輪班隨時注意車輛的電力狀態，不僅難以即時評估電池健康與電量，也無法確知充電樁的狀態及全站的用電情況，有時候巴士停妥準備充電，卻發現電樁有狀況，或是即將要出班的車輛電量不足，但不需要這麼多電力的車輛卻占據了電樁，無法順利安排車輛調度等情況。
工研院「智慧充電：電動車電網友善充電管理」的非均流充電技術，可讀取每輛車的電池資訊，分析其電量數據再進行靈活的電流分配，不僅能避免跳電風險，還能讓充電效率最佳化，優化電池充電模式，延長電池壽命達20%，更重要的是，系統可協助降低業者電力契約容量需求，也減輕台電在區域內的電力供應壓力，為電動車營運商降低了50%契約容量需求，每年節省高達800萬元的電費支出，加上透過系統進行完整的充電管理，精省日夜輪班的人力，每年也能節省20%以上的營運成本。
智慧充電系統的全能進化
能做到細緻的電力管理，是因為這套系統背後有累積多年的電動車大數據。工研院機械所專案負責人巫文心表示，透過AI演算法自動分析車輛充電需求，就能合理分配充電時段，確保每輛車都能在不影響營運的前提下，獲得充足的電力，也能避免充電樁閒置與電網負載過重的問題。
由於公車行駛路線的不同，電力使用狀態也不同，這套系統還有遠端偵控技術，總站可以隨時查看每輛車的剩餘電量、抵達充電站時間及當前電網供電狀況，採機動方式隨時調整充電策略，確保電力分配的最優化，可降低人力操作需求，減少人為操作失誤風險，也能掌握充電過程中是否有過熱、過載與短路等異常現象，並在發生問題前預警，確保車輛與充電設備的安全。
同時，透過大數據分析，系統可監測電池健康狀態，提供精準的維護建議，避免因突發性電池故障導致營運中斷。「比起傳統的人力保養檢修模式，智慧監測技術為電動車隊的長期營運提供可靠保障。」吳至強進一步指出。
未來，這套系統也能與再生能源發電系統整合，讓每輛車彷彿成為一座小型儲能站，安排車輛在離峰時段充電、在尖峰時段將電力回饋至電網，達到靈活調度與資源最佳化的雙重效益，藉此優化電網，亦可提升再生能源的使用效率，為智慧電網的發展注入新動能。
此外，由於不同品牌的電動車與充電設備有各自的通訊協定，導致有些充電設備無法相容，為解決問題，工研院與國內外超過60家電池與充電設備廠商成立「充電聯盟」，致力推動充電介面與管理系統的標準化，透過技術整合與統一規格，讓有意引進這套系統的電動車營運業者，無需大幅度更動現有基礎設施，就能導入系統進行優化，更能加速電動車充電網絡的拓展與普及。
為響應淨零碳排政策，交通部已宣布將於2030年前全面推動全國1萬6,000輛公車電動化；在轉型過程中，「智慧充電：電動車電網友善充電管理」將扮演推動電動車普及的關鍵角色，讓每一度電都被善用，每一班車都更智慧，離綠色生活也就更近一步。
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