TWI881689B - 充放電裝置及電動車充電器 - Google Patents

Abstract

一種充放電裝置通過第一纜線與插頭耦接電網，且通過第二纜線與連接埠耦接電動載具。充放電裝置包括充電電路、饋電電路及控制器，充電電路提供電網電力由插頭傳輸至連接埠的充電路徑，且饋電電路提供載具電力由連接埠傳輸至插頭的饋電路徑。於充電模式，控制器設定可流過充電路徑的第一電流。於饋電模式，控制器設定可流過饋電路徑的第二電流。

Description

充放電裝置及電動車充電器

本揭露係有關一種充放電裝置及電動車充電器，尤指一種可攜式的充放電裝置及電動車充電器。

當前電動車由於講求節能減碳，逐漸由燃油驅動取代為電力驅動。其中，電動載具(一般所指的為電動車)的動力來源為電池，因此需要對電池充電來維持電動載具的續航力。一般而言，常見的電動車的充電器包括下列圖1A~1C的配置架構。在圖1A的充電技術是使用簡單的延長線，從標準電源插座進行家庭充電。具體而言，這種類型的電動車充電器100涉及將電動載具300電接入標準家用插座200A，且電動車充電器100通常僅有單一纜線連接電動載具300與插座200A。這類型的電動車充電器100由於架構簡單，一般適用於輕型車輛(例如電動摩托車)。

在圖1B的充電技術是涉及使用專用充電站或家用壁掛式充電盒(即統稱為電網端充電裝置100B)為電動載具300充電。由於連接電纜由電網端充電裝置100B提供，電動載具300不需要使用專用電纜進行充電，因此目前為家用充電的首選。在圖1C的充電技術通常稱為「直流快速充電」，或簡稱為「快速充電」。 這類型的充電通常需要包括充電樁100C，且通常可提供大功率的充電。具體而言，此類電動車充電器100一般提供直流電對電動載具300充電，且電流可達上百安培、功率可達上百kW。

然而，當前電動車充電器100僅支援對電動車充電的技術，但並未包含有饋電回電網的技術。另外一方面，目前圖1B的電動車充電器100皆固定於住家或特定地點而無法移動，並且也無法有效支援電網。因此，如何設計出一種可攜式的充放電裝置及電動車充電器，以結合這二者的優點，且去除缺點，以達成讓車主更容易的將電動車的電回饋至電網，並提供雙向充電的功能，乃為本案創作人所欲行研究的一大課題。

為了解決上述問題，本揭露係提供一種充放電裝置，以克服習知技術的問題。因此，本揭露的充放電裝置通過第一纜線與插頭耦接電網，且通過第二纜線與連接埠耦接電動載具。充放電裝置包括充電電路、饋電電路及控制器，且充電電路與饋電電路分別耦接第一纜線與第二纜線。充電電路提供電網電力由插頭傳輸至連接埠的充電路徑，且饋電電路可提供載具電力由連接埠傳輸至插頭的饋電路徑。控制器耦接充電電路與饋電電路，且通過第二纜線與電動載具傳輸電流資訊與操作命令，以根據操作命令判斷電動載具欲操作於充電模式或饋電模式。其中，於充電模式，控制器設定可流過充電路徑的第一電流，且根據第一電流對電動載具充電。於饋電模式，控制器設定可流過饋電路徑的第二電流，且根據第二電流對電網饋電。

為了解決上述問題，本揭露係提供一種電動車充電器，以克服習知技術的問題。因此，本揭露的可攜式電動車充電器包括插頭、第一纜線、第二纜線及充放電裝置。第一纜線耦接插頭，且第二纜線耦接連接埠。充放電裝置耦接第一纜線與第二纜線，且充放電裝置包括充電電路與饋電電路。充電電路耦接第一纜線與第二纜線，且包括第一切換開關。充電電路提供電網電力由插頭傳輸至連接埠的充電路徑，且第一切換開關的一端耦接第一纜線，第一切換開關的另一端耦接該第二纜線。饋電電路耦接第一纜線與第二纜線，且饋電電路包括第二切換開關、轉換電路及第三切換開關。饋電電路可提供載具電力由連接埠傳輸至插頭的饋電路徑，第二切換開關的一端耦接第一纜線，且轉換電路的一端耦接第二切換開關。第三切換開關的一端耦接轉換電路的另一端，且第三切換開關的另一端耦接第二纜線。

本揭露之主要目的及功效在於，本揭露之電動車充電器可提供雙向充電的功能。意即，通過電動車充電器的充放電操作，可使用電網所提供的電網電力對電動載具充電外，還可將電動載具所提供的載具電力反饋給電網，以實現雙向供電之功效。

為了能更進一步瞭解本揭露為達成預定目的所採取之技術、手段及功效，請參閱以下有關本揭露之詳細說明與附圖，相信本揭露之目的、特徵與特點，當可由此得一深入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本揭露加以限制者。

茲有關本揭露之技術內容及詳細說明，配合圖式說明如下：

請參閱圖2為本揭露可攜式電動車充電器的電路方塊圖，復配合參閱1A~1C。可攜式電動車充電器100(此後簡稱為電動車充電器100)耦接電網200與電動載具300，且包括插頭1、第一纜線2、第二纜線3、充放電裝置4及連接埠5。插頭1可通過插接插座200A而耦接電網200，且連接埠5可通過插接電動載具300的連接埠300A而耦接電動載具300。第一纜線2的一端耦接插頭1，且第一纜線2的另一端耦接充放電裝置4的一端。第二纜線3的一端耦接連接埠5，且第二纜線3的另一端耦接充放電裝置4的另一端。其中，電動車充電器100並未包含有如同圖1B的電網端充電裝置100B或如同圖1C的充電樁100C，而是使用常規的插頭1(例如但不限於，美規、歐規等)插接常規的插座200A來獲取電網電力Pac。

進一步而言，本揭露的主要目的及功效在於，本揭露之電動車充電器100可提供雙向充電的功能。意即，通過電動車充電器100的充放電操作，可使用電網200所提供的電網電力Pac對電動載具300充電外，還可將電動載具300所提供的載具電力Pv反饋給電網200。其中，充放電裝置4包括充電路徑Lc與饋電路徑Lf。當電網電力Pac對電動載具300充電時，電網電力Pac由插頭1、第一纜線2、充放電裝置4的充電路徑Lc、第二纜線3及連接埠5的路徑提供至電動載具300。反之，當載具電力Pv反饋給電網200時，載具電力Pv由連接埠5、第二纜線3、充放電裝置4的饋電路徑Lf、第一纜線2及插頭1反饋至電網200。插頭1、第一纜線2、充放電裝置4、第二纜線3及連接埠5可組成為一體式的電動車充電器100，亦可為分體式的電動車充電器100。具體而言，當為分體式的電動車充電器100，插頭1 與第一纜線2為模組化結構，且第一纜線2與充放電裝置4的連接是可插拔式(可替換)的連接結構。充放電裝置4可通過第一纜線2接收插頭1的規格資訊Is，且規格資訊Is依當前通過第一纜線2插接於充放電裝置4的插頭1種類而定。並且，充放電裝置4還可通過第二纜線3與電動載具300傳輸電流資訊Ic與操作命令Co。其中，充放電裝置4可以通過規格資訊Is得知當前所插接的插頭1例如但不限於，是否合乎電動車充電器100的相關規範，以及插頭1的規格(美規、歐規等)、電網的電壓為三相/單相、110V/220V、電流的上限(通常依據電壓大小而定)、頻率、相位等資訊。

另外一方面，電動載具300與充放電裝置4可通過傳輸電流資訊Ic而讓電動載具300確認並設定可抽放多少電流，且操作命令Co主要是讓電動載具300與充放電裝置4彼此得知當前的操作為何。例如但不限於，電動載具300與充放電裝置4可通過操作命令Co確認電動載具300是否正確的耦接充放電裝置4，且插頭1是否正確的插接插座200A，以判斷是否為待命狀態。除此之外，通過操作命令Co的傳輸，還可以使充放電裝置4判斷電動載具300欲操作於何種模式(例如但不限於，充電模式或饋電模式)，以選擇性的提供相應的路徑(即充電模式提供充電路徑Lc，且饋電模式提供饋電路徑Lf)來進行相應的操作。

當插頭1插接插座200A後，充放電裝置4可通過第一纜線2接收插頭1的規格資訊Is。在充電模式的操作中，充放電裝置4首先確認電動載具300是否正確的耦接連接埠5，且插頭1是否正確的插接插座200A。當二者皆正確的耦接時，操作命令Co指示充放電裝置4為待命狀態，且電動載具300與充放電裝置4可根據操作命令Co的指示而得知當前狀態為待命狀態。然後，操作命令Co的數值可根據電動載具300的需求而調整，且充放電裝置4再根據操作命令Co的數值判斷電動載具300欲操作於充電模式或饋電模式。

其中，充電路徑Lc並聯饋電路徑Lf，且充電路徑Lc與饋電路徑Lf的路徑不相同(彼此獨立)且電流相反。於充電模式，充放電裝置4形成充電路徑Lc，且斷路饋電路徑Lf，以避免充電路徑Lc上的電流流至饋電路徑Lf而造成額外的電力消耗。反之，於饋電模式，充放電裝置4斷路充電路徑Lc，且形成饋電路徑Lf，以將載具電力Pv通過饋電路徑Lf轉換為電網電力Pac。饋電路徑Lf轉換載具電力Pv為電網電力Pac時，饋電路徑Lf可轉換三相或單相的載具電力Pv為三相或單相的電網電力Pac。例如但不限於，饋電路徑Lf可轉換三相的載具電力Pv為單相的電網電力Pac，或轉換單相的載具電力Pv為三相的電網電力Pac。如此，即可因應電網200與電動載具300的需求，做適應性的電力轉換，避免二者的接線差異而導致無法使用的狀況。

操作命令Co較佳可以為電壓值，並且通過電壓值的調整來設定充放電裝置4的當前操作狀態。舉例而言，當電動載具300未正確的耦接連接埠5，或插頭1未正確的插接插座200A時，操作命令Co的電壓值為特定值(例如但不限於0V)，以使電動載具300可以基於此特定值得知充放電裝置4尚未進入待命狀態，反之(例如但不限於5V)則得知充放電裝置4已進入待命狀態。

此外，在電動載具300欲操作於充電模式或饋電模式時，電動載具300可通過調整操作命令Co的數值來設定模式。舉例而言，在一般充放電裝置4已進入待命狀態時(同上例，操作命令Co的數值為5V)，待命狀態即預設為充電模式。反之，在充放電裝置4已進入待命狀態後，電動載具300可通過調整操作命令Co的數值(例如但不限於，電動載具300將操作命令Co的數值由5V調整為3V)來告知充放電裝置4需操作於饋電模式。其中，操作命令Co並不以電壓值為限，例如但不限於，操作命令Co也可以為數位形式的訊號(例如但不限於，邏輯011對應饋電模式)，或是為脈寬調變訊號(PWM)，並且通過佔空比(DUTY)來調整操作模式(例如但不限於，佔空比為50%對應饋電模式)，依此類推，在此不再加以贅述。

以充電模式為例，當充放電裝置4通過第一纜線2耦接插頭1時，充放電裝置4通過第一纜線2接收插頭1的規格資訊Is，以得知充放電裝置4的充電電流(即第一電流I1)的上限值(例如但不限於18A，其通常根據電網的電壓大小，以及插頭1的能耐而有所不同)。然後，充放電裝置4通過充電電流的上限值調整電流資訊Ic，且電流資訊Ic即相應於可流過充電路徑Lc的第一電流I1(一般預設為電流上限值)。當充放電裝置4通過第二纜線3耦接電動載具300時，充放電裝置4可通過傳輸電流資訊Ic與電動載具300通訊而告知當前可流過充電路徑Lc的電流上限值。然後，電動載具300可通過調整電流資訊Ic而決定最終進行充電的第一電流I1(例如但不限於充放電裝置4將18A的上限值告知電動載具300後，電動載具300最終選擇15A的值來進行充電)。最終，充放電裝置4通過調整後的電流資訊Ic設定可流過充電路徑Lc的第一電流I1。

其中，電流資訊Ic較佳可以為脈寬調變訊號(PWM)，並且通過佔空比(DUTY)的調整來改變第一電流I1的大小(例如但不限於，佔空比為30%對應18A的第一電流I1)，但並不以此為限。例如但不限於，電流資訊Ic也可以為數位形式的訊號(例如但不限於，邏輯011對應18A的第一電流I1)，或是一個電壓值(例如但不限於，5V的電壓對應18A的第一電流I1)來指示第一電流I1的大小等，依此類推，在此不再加以贅述。最後，當操作模式與第一電流I1確定後，充放電裝置4提供相應的充電路徑Lc來進行充電的操作，以根據第一電流I1對電動載具300充電。另外一方面，在操作命令Co指示充放電裝置4為待命狀態後，充放電裝置4可通過電流資訊Ic設定可流過饋電路徑Lf的第二電流I2，且在操作模式與第二電流I2確定後，充放電裝置4提供相應的饋電路徑Lf來進行饋電的操作，以根據第二電流I2對電網200饋電。除此之外，其餘饋電模式的操作相似於上述的充電模式，在此不再加以贅述。

請參閱圖3為本揭露可攜式電動車充電器較為細部電路方塊圖，復配合參閱2。在圖3中僅出示了圖2的架構下較佳的實施方式，但並不以此為限。在圖3中，充放電裝置4包括充電電路42、饋電電路44及控制器46，且充電電路42並聯饋電電路44。充電電路42耦接第一纜線2與第二纜線3，且提供電網電力Pac由插頭1傳輸至連接埠5的充電路徑Lc。饋電電路44耦接第一纜線2與第二纜線3，且提供載具電力Pv由電動載具300經連接埠5傳輸至插頭1的饋電路徑Lf。控制器46耦接充電電路42與饋電電路44，且包括保護引腳、辨識引腳、控制導引(Control Pilot)引腳CP及連接導引(Proximity Pilot)引腳PP。辨識引腳與保護引腳通過第一纜線2耦接插頭1，且插頭1較佳可包括熱敏電阻NTC與偵測電阻R(Recognize Resistance)。

保護引腳通過第一纜線2耦接熱敏電阻NTC，以根據熱敏電阻NTC組值的變化判斷是否進行充放電裝置4的過溫度保護。辨識引腳通過第一纜線2耦接偵測電阻R，以使控制器46通過偵測電阻R而取得規格資訊Is。因此，若插頭1使用偵測電阻R時，辨識引腳例如但不限於可提供定電流源來於偵測電阻R產生特定電壓，且此特定電壓即為規格資訊Is。控制導引引腳CP通過第二纜線3耦接電動載具300，且控制導引引腳CP與電動載具300相互傳輸電流資訊Ic，以使控制器46與電動載具300通過電流資訊Ic設定並調整可流過充電路徑Lc的第一電流I1，且根據第一電流I1對電動載具300充電，或者通過電流資訊Ic設定並調整可流過饋電路徑Lf的第二電流I2，且根據第二電流I2對電網200饋電。連接導引引腳PP通過第二纜線3耦接電動載具300，且連接導引引腳PP與電動載具300相互傳輸操作命令Co，以使控制器46與電動載具300通過操作命令Co判斷當前的操作狀態。

值得一提，於一實施例中，控制器46可以為控制晶片，其可以為微控制器、訊號處理器等，但控制器46也可以由電路或邏輯閘所構成的控制電路。此外，圖3所出示的控制器46可以不僅包括控制晶片。其也可以包括偵測訊號與傳輸訊號的電路、電路元件(例如但不限於，類比數位轉換電路、電阻等)，由於這些未出示的電路、電路元件並非本揭露的主要特點，在此不再加以贅述。另外一方面，控制器還可具有無線通訊功能，例如但不限於，Wifi、藍芽、行動通訊（如：2/3/4/5G等）之類，以使可攜式電動車充電器可與外界溝通的功能。

其中，充電電路42包括第一切換開關SW1。第一切換開關SW1的一端耦接第一纜線2，且第一切換開關SW1的另一端耦接第二纜線3。控制器46耦接第一切換開關SW1的控制端，以通過提供控制訊號控制第一切換開關SW1的導通/關斷。於充電模式時，控制器46控制第一切換開關SW1導通，使充電電路42形成並提供充電路徑Lc。反之，當控制器46控制第一切換開關SW1關斷時(例如但不限於待命狀態或饋電模式等)，充電電路42的二端斷路，以避免電流錯誤的由電網200提供至電動載具300。其中，第一切換開關SW1較佳可以為繼電器等可供大電流流過的開關，並且提供其關斷時不會有漏電流，以及配置簡易的功效。

充放電裝置4更包括輔助電路48，且輔助電路48耦接第一切換開關SW1與第一纜線2之間的路徑上。無論充放電裝置4操作於待命狀態、充電模式或放電模式，輔助電路48皆轉換電網電力Pac為工作電力Pcc，以在插頭1耦接電網200後，持續對控制器46供電。一般而言，控制器46通常屬於接收直流電的裝置，因此輔助電路48可以是用以將交流轉換為直流的轉換器。較佳地，輔助電路48可通過例如但不限於，隔離變壓器的耦接來耦合第一切換開關SW1與第一纜線2之間的路徑上的電網電力Pac，以將控制器46與主要電力傳輸路徑進行電氣隔離。

另外一方面，饋電電路44包括第二切換開關SW2、轉換電路442及第三切換開關SW3。第二切換開關SW2的一端耦接第一纜線2，且第二切換開關SW2的另一端耦接轉換電路442。第三切換開關SW3的一端耦接轉換電路442的另一端，且第三切換開關SW3的另一端耦接第二纜線3。控制器46耦接第二切換開關SW2與第三切換開關SW3的控制端，以通過提供控制訊號控制第二切換開關SW2與第三切換開關SW3的導通/關斷。於饋電模式時，控制器46控制第二切換開關SW2與第三切換開關SW3導通，且啟用轉換電路442，以形成饋電路徑Lf。因此，載具電力Pv可通過第三切換開關SW3提供至轉換電路442，且轉換電路442將載具電力Pv轉換為電網電力Pac後，再通過第二切換開關SW2提供至插頭1。其中，可轉換三相或單相的載具電力Pv為三相或單相的電網電力Pac。當控制器46控制第二切換開關SW2與第三切換開關SW3關斷，且禁用轉換電路442時(例如但不限於待命狀態或充電模式等)，饋電電路44的二端斷路，以避免電流錯誤的由電動載具300提供至電網200。

進一步而言，轉換電路442較佳可包括交流直流轉換電路AC/DC、直流交流轉換電路DC/AC及儲能電容(圖未示)。交流直流轉換電路AC/DC的一端耦接第三切換開關SW3，且另一端耦接儲能電容(圖未示)。直流交流轉換電路DC/AC的一端耦接儲能電容(圖未示)，且另一端耦接第二切換開關SW2。其中，控制器46控制交流直流轉換電路AC/DC轉換載具電力Pv為直流電力Pdc，以將直流電力Pdc儲存於儲能電容(圖未示)。然後，控制器46控制直流交流轉換電路DC/AC轉換直流電力Pdc為電網電力Pac，以饋電至電網200。

由於轉換電路442包括儲能電容(圖未示)，因此轉換電路442可進行三相/單相電力的任意轉換。較佳的，交流直流轉換電路AC/DC可轉換三相的載具電力Pv為直流電力Pdc，且直流交流轉換電路DC/AC再將直流電力Pdc轉換為單相的電網電力Pac。者或，交流直流轉換電路AC/DC轉換單相的載具電力Pv為直流電力Pdc，且直流交流轉換電路DC/AC再將直流電力Pdc轉換為三相的電網電力Pac。如此，即可因應電網200與電動載具300的需求，做適應性的電力轉換，避免二者的接線差異而導致無法使用的狀況。值得一提，於一實施例中，交流直流轉換電路AC/DC與直流交流轉換電路DC/AC可以為無隔離變壓器的轉換電路(例如但不限於Buck、Boost等輸入與輸出端未有隔離變壓器的轉換電路)。其原因在於，轉換電路442的二端的電壓與電流大小皆相似，因此可以無需使用體積較大的隔離變壓器，但並不以此為限。此外，交流直流轉換電路AC/DC與直流交流轉換電路DC/AC之間可以不包括儲能電容及其直流環節(例如但不限於，電流源式或矩陣式AC/AC轉換器)，以節省儲能電容所佔的體積。

請參閱圖4A為本揭露可攜式電動車充電器的充電模式的電流方向示意圖，復配合參閱2~3。在圖4A中出示了充電模式的電流方向，且箭頭方向A1代表第一電流I1的流動方向。具體而言，當插頭1插接插座200A後，輔助電路48接收電網電力Pac，且將電網電力Pac轉換為工作電力Pcc，以對控制器46供電。當控制器46被供電而正常運作後，控制器46可通過第一纜線2接收插頭1的規格資訊Is，以得知充放電裝置4的充電電流(即第一電流I1)與饋電電流(即第二電流I2)的上限值(其通常根據電網的電壓大小，以及插頭1的能耐而有所不同)。

當控制器46確認電動載具300正確的耦接連接埠5，且插頭1正確的插接插座200A後，控制器46調整操作命令Co的數值而指示充放電裝置4為待命狀態。於待命狀態後，控制器46再根據操作命令Co的數值判斷電動載具300欲操作於充電模式或饋電模式。另外一方面，於待命狀態後，控制器46也可通過電流資訊Ic設定可流過充電路徑Lc的第一電流I1與第二電流I2。當控制器46確定操作模式為充電模式，且第一電流I1的大小也設定完畢時(通過與電動載具300相互傳輸電流資訊Ic)，控制器46導通第一切換開關SW1，以使充電電路42形成充電路徑。

請參閱圖4B為本揭露可攜式電動車充電器的饋電模式的電流方向示意圖，復配合參閱2~4A。在圖4B中出示了饋電模式的電流方向，且箭頭方向A2代表第二電流I2的流動方向。圖4A與圖4B的差異在於，當控制器46確定操作模式為饋電模式，且第二電流I2的大小也設定完畢時(通過與電動載具300相互傳輸電流資訊Ic)，控制器46導通第二切換開關SW2與第三切換開關SW3，並啟用轉換電路442，以形成饋電路徑Lf。值得一提，於一實施例中，圖4B未敘明的操作方式與圖4A相似，在此不再加以贅述。

請參閱圖5為本揭露可攜式電動車充電器更細部的電路方塊圖，復配合參閱2~4B。在圖5中，除了包括上述圖2~4B已敘明的元件外，更包括多個驅動器、偵測器(電路)等。由於這些電路大多僅是為了進行電動車充電器100的保護而並非本揭露的主要特徵，因此不再針對這些電路加以一一贅述。因此本揭露的電動車充電器100在充、饋電過程中仍具有漏電流、過電流、電壓、頻率、接地偵測等保護功能，確保使用者、電動載具、住宅、市電安全無虞。除此之外，在圖5中，第二切換開關SW2較佳可包括串聯的第一開關Q1與第二開關Q2，且第三切換開關SW3較佳可包括串聯的第三開關Q3與第四關Q4。當控制器46控制第二切換開關SW2導通時，第一開關Q1與第二開關Q2導通，反之則關斷。第二切換開關SW2包括串聯的第一開關Q1與第二開關Q2的目的及功效在於，第一開關Q1與第二開關Q2可提供相互備援斷路的功效。

具體而言，由於在退出饋電模式時，控制器46控制第二切換開關SW2關斷。此時，當第二切換開關SW2因失效而無法順利關斷時，電網電力Pac會被錯誤的提供至轉換電路442。因此，通過第一開關Q1與第二開關Q2備援的功能，當二者的其中一個失效而無法順利關斷時，另一者未失效的開關仍可備援關斷，使得第一纜線2至轉換電路442的路徑仍可正常的斷路。相似地，當控制器46控制第三切換開關SW3導通時，第三開關Q3與第四關Q4導通，反之則關斷。其操作方式及其可達成的功效相似於第二切換開關SW2，在此不再加以贅述。

惟，以上所述，僅為本揭露較佳具體實施例之詳細說明與圖式，惟本揭露之特徵並不侷限於此，並非用以限制本揭露，本揭露之所有範圍應以下述之申請專利範圍為準，凡合於本揭露申請專利範圍之精神與其類似變化之實施例，皆應包括於本揭露之範疇中，任何熟悉該項技藝者在本揭露之領域內，可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。

100B:電網端充電裝置 100C:充電樁 100:電動車充電器 1:插頭 NTC:熱敏電阻 R:偵測電阻 2:第一纜線 3:第二纜線 4:充放電裝置 42:充電電路 SW1:第一切換開關 44:饋電電路 SW2:第二切換開關 Q1:第一開關 Q2:第二開關 SW3:第三切換開關 Q3:第三開關 Q4:第四開關 442:轉換電路 AC/DC:交流直流轉換電路 DC/AC:直流交流轉換電路 46:控制器 48:輔助電路 CP:控制導引引腳 PP:連接導引引腳 5:連接埠 Lc:充電路徑 I1:第一電流 Lf:饋電路徑 I2:第二電流 200:電網 200A:插座 300:電動載具 300A:連接埠 Pac:電網電力 Pv:載具電力 Pcc:工作電力 Pdc:直流電力 Is:規格資訊 Ic:電流資訊 Co:操作命令 A1、A2:箭頭方向

圖1A為現有的電動車充電器的第一實施方式的配置架構圖；

圖1B為現有的電動車充電器的第二實施方式的配置架構圖；

圖1C為現有的電動車充電器的第三實施方式的配置架構圖；

圖2為本揭露可攜式電動車充電器的電路方塊圖；

圖3 為本揭露可攜式電動車充電器較為細部電路方塊圖；

圖4A 為本揭露可攜式電動車充電器的充電模式的電流方向示意圖；

圖4B 為本揭露可攜式電動車充電器的饋電模式的電流方向示意圖；及

圖5為本揭露可攜式電動車充電器更細部的電路方塊圖。

100:電動車充電器

1:插頭

NTC:熱敏電阻

R:偵測電阻

2:第一纜線

3:第二纜線

4:充放電裝置

42:充電電路

SW1:第一切換開關

44:饋電電路

SW2:第二切換開關

SW3:第三切換開關

442:轉換電路

AC/DC:交流直流轉換電路

DC/AC:直流交流轉換電路

46:控制器

48:輔助電路

CP:控制導引引腳

PP:連接導引引腳

5:連接埠

Lc:充電路徑

I1:第一電流

Lf:饋電路徑

I2:第二電流

200:電網

200A:插座

300:電動載具

Pac:電網電力

Pv:載具電力

Pcc:工作電力

Pdc:直流電力

Is:規格資訊

Ic:電流資訊

Co:操作命令

Claims (20)

1. 一種充放電裝置，通過一第一纜線與一插頭耦接一電網，且通過一第二纜線與一連接埠耦接一電動載具，該充放電裝置包括： 一充電電路，耦接該第一纜線與該第二纜線，且提供一電網電力由該插頭傳輸至該連接埠的一充電路徑； 一饋電電路，耦接該第一纜線與該第二纜線，且可提供一載具電力由該連接埠傳輸至該插頭的一饋電路徑，其中該充電電路並聯該饋電電路；及 一控制器，耦接該充電電路與該饋電電路，且通過該第二纜線與該電動載具傳輸一電流資訊與一操作命令，以根據該操作命令判斷該電動載具欲操作於一充電模式或一饋電模式； 其中，於該充電模式，該控制器設定可流過該充電路徑的一第一電流，且根據該第一電流對該電動載具充電；於該饋電模式，該控制器設定可流過該饋電路徑的一第二電流，且根據該第二電流對該電網饋電。
2. 如請求項1所述之充放電裝置，其中該插頭與該第一纜線為模組化結構，且該第一纜線與該充放電裝置的連接是可插拔式的連接結構；該控制器通過該第一纜線接收該插頭的一規格資訊，且根據該規格資訊提供該電流資訊，以據以設定該第一電流與該第二電流。
3. 如請求項1所述之充放電裝置，其中該充電電路包括： 一第一切換開關，一端耦接該第一纜線，且另一端耦接該第二纜線； 其中，於該充電模式，該控制器導通該第一切換開關而形成該充電路徑。
4. 如請求項3所述之充放電裝置，更包括： 一輔助電路，耦接該第一切換開關與該第一纜線； 其中，於該充電模式或該饋電模式，該輔助電路轉換該電網電力為一工作電力，以對該控制器供電。
5. 如請求項1所述之充放電裝置，其中該饋電電路包括： 一第二切換開關，一端耦接該第一纜線； 一轉換電路，一端耦接該第二切換開關；及 一第三切換開關，一端耦接該轉換電路的另一端，且另一端耦接該第二纜線； 其中，於該饋電模式，該控制器導通該第二切換開關與該第三切換開關，且啟用該轉換電路，以形成該饋電路徑。
6. 如請求項5所述之充放電裝置，其中該第二切換開關包括串聯的一第一開關與一第二開關；該第三切換開關包括串聯的一第三開關與一第開四關。
7. 如請求項5所述之充放電裝置，其中該轉換電路包括： 一交流直流轉換電路，耦接該第三切換開關；及 一直流交流轉換電路，耦接該第二切換開關與該交流直流轉換電路； 其中，該控制器控制該交流直流轉換電路轉換該載具電力為一直流電力，且控制該直流交流轉換電路轉換該直流電力為該電網電力。
8. 如請求項5所述之充放電裝置，其中該轉換電路轉換三相的該載具電力為單相的該電網電力，或轉換單相的該載具電力為三相的該電網電力。
9. 如請求項5所述之充放電裝置，其中當該控制器通過該操作命令指示該充放電裝置為一待命狀態後，該控制器再根據該操作命令的一數值判斷該電動載具欲操作於該充電模式或該饋電模式。
10. 如請求項9所述之充放電裝置，其中於該待命狀態後，該控制器通過該電流資訊設定可流過該充電路徑的該第一電流，且導通該充電電路的一第一切換開關。
11. 如請求項9所述之充放電裝置，其中於該待命狀態後，該控制器通過該電流資訊設定可流過該饋電路徑的該第二電流，且導通該饋電電路的一第二切換開關與一第三切換開關，並啟用該轉換電路。
12. 一種電動車充電器   ，包括： 一插頭； 一第一纜線，耦接該插頭； 一第二纜線，耦接一連接埠； 一充放電裝置，耦接該第一纜線與該第二纜線，且包括： 一充電電路，耦接該第一纜線與該第二纜線，且提供一電網電力由該插頭傳輸至該連接埠的一充電路徑，該充電電路包括： 一第一切換開關，一端耦接該第一纜線，且另一端耦接該第二纜線；及 一饋電電路，耦接該第一纜線與該第二纜線，且可提供一載具電力由該連接埠傳輸至該插頭的一饋電路徑，其中該充電電路並聯該饋電電路，且該饋電電路包括： 一第二切換開關，一端耦接該第一纜線； 一轉換電路，一端耦接該第二切換開關；及 一第三切換開關，一端耦接該轉換電路的另一端，且另一端耦接該第二纜線。
13. 如請求項12所述之電動車充電器，其中該充放電裝置通過該第一纜線接收該插頭的一規格資訊，且通過該第二纜線與一電動載具傳輸一電流資訊與一操作命令，以根據該操作命令判斷該電動載具欲操作於一充電模式或一饋電模式。
14. 如請求項13所述之電動車充電器，其中於該充電模式，該充放電裝置根據該規格資訊提供該電流資訊，以設定可流過該充電路徑的一第一電流，且根據該第一電流對該電動載具充電；於該饋電模式，該充放電裝置根據該規格資訊提供該電流資訊，以設定可流過該饋電路徑的一第二電流，且根據該第二電流對一電網饋電。
15. 如請求項12所述之電動車充電器，其中於一充電模式，該充放電裝置的一控制器導通該第一切換開關，且關斷該第二切換開關、該第三切換開關及禁用該轉換電路。
16. 如請求項12所述之電動車充電器，其中於一饋電模式，該充放電裝置的一控制器關斷該第一切換開關，且導通該第二切換開關、該第三切換開關及啟用該轉換電路。
17. 如請求項16所述之電動車充電器，其中該饋電路徑轉換三相的該載具電力為單相的該電網電力，或轉換單相的該載具電力為三相的該電網電力。
18. 如請求項14所述之電動車充電器，其中該插頭與該第一纜線為模組化結構，且該第一纜線與該充放電裝置的連接是可插拔式的連接結構；當該充放電裝置通過該第一纜線耦接該插頭時，該充放電裝置通過該第一纜線接收該插頭的該規格資訊，且根據該規格資訊設定可流過該充電路徑的該第一電流或可流過該饋電路徑的該第二電流。
19. 如請求項14所述之電動車充電器，其中當該操作命令指示該充放電裝置為一待命狀態後，該充放電裝置再根據該操作命令的一數值判斷該電動載具欲操作於該充電模式或該饋電模式。
20. 如請求項19所述之電動車充電器，其中於該待命狀態後，該充放電裝置通過該電流資訊設定可流過該充電路徑的該第一電流，且形成該充電路徑，或者於該待命狀態後，該充放電裝置通過該電流資訊設定可流過該饋電路徑的該第二電流，且形成該饋電路徑。

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