[實用新型]節能型快速充電裝置

有效

• 申請號: 201020133683.5
• 申請日: 2010-03-18
• 公開（公告）號: CN201616692U
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 楊良智;鄭耀宗;張豪中
• 申請（專利權）人: 美商電能動力科技集團公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/02;H02J15/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 何為;李宇

技術領域

本實用新型涉及一種充電裝置，尤指一種節能型快速充電裝置。

背景技術

電動車采用電能驅動，取代石化燃料的使用，可改善人類對石油資源的依賴與全球自然環境惡化等問題，為一項正蓬勃發展的新興產業。

電動車的儲能裝置藉由充電裝置輔助充電，以供應車輛運作用電。請參閱圖1，一已知技術的充電裝置對電動車進行充電動作的系統架構示意圖。如圖所示，充電裝置10用以對電動車18所裝設的儲能裝置19進行充電。充電裝置10包括一控制模塊11、一電源轉換模塊12以及一配電模塊13。控制模塊11為裝置控管核心，用以控制周邊的電源轉換模塊12與配電模塊13。電源轉換模塊12耦接于外部電源17，以取得交流電或直流電形式的輸入電力轉換為符合運作需求的內部直流電力輸出。配電模塊13用以連接儲能裝置19，接受控制模塊11的控制，將電源轉換模塊12輸出電力以特定傳輸模式(例如：定電壓模式、定電流模式、脈沖模式等)輸出，對儲能裝置19進行充電。

電動車18的儲能裝置19一般采用蓄電池，好的電動車蓄電池應具備高能量密度、高電力密度、快速充電與深度放電等性能。傳統鉛酸電池與鎳氫電池在快速充電方面的表現并不優異，電動車輛往往必須耗費十余小時才能夠完成充電。甫問世的鋰鐵電池具備高安全性、長壽命、可大電流/高功率輸出、快速充電能力等優異特性，充電速率可高達5C～20C以上，使充電時間大幅降低。舉例來說，假使充電速率為12C，則完成充電僅需5分鐘，充電時間大幅降低。

相對地，充電裝置10則應具備快速充電能力，所述快速充電系指短時間內即供應儲能裝置19大量電能。故而充電裝置10將具極高的輸出功率，電源轉換模塊12為達成大功率電力轉換功能，必須提升內部控制架構與變壓器等零組件的電性規格等級，而致使電力需求增高與制造成本增加。

另一方面，非一般住宅的電費計價方式中，基本電費與用電單價將隨用戶最高需量調整。對充電站營運據點而言，假使同時設置多組快速充電裝置，則其尖峰負載將巨幅增加，而必須與電力公司簽訂相當高的用電需量。從而，用戶將承擔高額電費，而電廠為負荷末端負載用電量，勢必將進一步擴充發電機組設備，不僅增加開銷支出，更形成資源浪費，如此將與電動車產業的環保節能理念背道而馳。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供一種節能型快速充電裝置，其可降低電源轉換模塊的功率轉換等級，從而降低其制造成本，同時可降低裝置進行快速充電時的用電量，連帶減少用戶用電需量，從而不僅將減輕用戶電費負擔，并可避免電廠過度擴充系統設備，杜絕資源浪費。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：一種節能型快速充電裝置，系用以由一外部電源取得一輸入電力，進而對一連接的儲能裝置進行充電，該節能型快速充電裝置包括：

一電源轉換模塊，耦接于該外部電源取得該輸入電力轉換為一內部直流電力輸出；

至少一快速充電型儲能器，耦接于該電源轉換模塊；

一配電模塊，耦接于該快速充電型儲能器以及該電源轉換模塊，該配電模塊用以連接該儲能裝置；以及

一控制模塊，耦接于該快速充電型儲能器、該電源轉換模塊以及該配電模塊，該控制模塊偵測外部是否連接有該儲能裝置，以進行周邊控制；

其中，于該控制模塊未偵側到該儲能裝置時，控制該電源轉換模塊以該內部直流電力對該快速充電型儲能器進行快速充電；

其中，于該控制模塊偵側到該儲能裝置時，控制該電源轉換模塊輸出該內部直流電力至該配電模塊，并控制該配電模塊同時以該內部直流電力以及該快速充電型儲能器的儲存電力對該儲能裝置進行快速充電。

該快速充電型儲電器為一快充型鋰鐵電池或一超級電容器。

該電源轉換模塊對該快速充電型儲能器的充電速率高于1C，且該配電模塊對該儲能裝置的充電速率高于1C。

該控制模塊具有一儲電模式以及一充電模式，該控制模塊偵測該配電模塊是否連接有該儲能裝置，而選擇性地進入該儲電模式或該充電模式，于該控制模塊未偵測到該儲能裝置時，進入該儲電模式，于該控制模塊偵測到該儲能裝置時，進入該充電模式。

該配電模塊同時接收該電源轉換模塊的內部直流電力以及該快速充電型儲能器的儲存電力，再以一特定傳輸模式輸出至該儲能裝置，進行快速充電。

該輸入電力為一交流電力，該電源轉換模塊包括一交流直流電源轉換器電路，用以將該交流電力轉換為該內部直流電力。

該輸入電力為一直流電力，該電源轉換模塊包括一直流電壓轉換器電路，用以將該直流電力轉換為該內部直流電力。