[发明专利]节能型快速充电装置以及方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种充电装置以及方法，尤指一种节能型快速充电装置以及方法。

背景技术

电动车采用电能驱动，取代石化燃料的使用，可改善石油资源依赖与全球自然环境恶化等问题，为一项正蓬勃发展的新兴产业。

电动车的储能装置是通过充电装置辅助充电，以供应车辆运作用电。请参阅图1，为现有技术的充电装置对电动车进行充电动作的系统架构示意图。如图所示，充电装置10用以对电动车18所装设的储能装置19进行充电。充电装置10包括一控制模块11、一电源转换模块12以及一配电模块13。控制模块11为装置控管核心，用以控制周边的电源转换模块12与配电模块13。电源转换模块12耦接于外部电源17，以取得交流电或直流电形式的输入电力转换为符合运作需求的内部直流电力输出。配电模块13用以连接储能装置19，接受控制模块11的控制，将电源转换模块12输出电力以特定传输模式(例如：定电压模式、定电流模式、脉冲模式等)输出，对储能装置19进行充电。

电动车18的储能装置19一般采用蓄电池，其较佳应具备高能量密度、高电力密度、快速充电与深度放电等性能。传统铅酸电池与镍氢电池在快速充电方面的表现并不优异，电动车辆往往必须耗费十余小时才能够完成充电。甫问世的锂铁电池具备高安全性、长寿命、可大电流/高功率输出、快速充电能力等优异特性，充电速率可高达5C～20C以上，使充电时间大幅降低。举例来说，假使充电速率为12C，则完成充电仅需5分钟。

相对地，充电装置10则应具备快速充电能力，所述的快速充电是指短时间内即供应储能装置19大量电能。故而充电装置10将具极高的输出功率，电源转换模块12为达成大功率电力转换功能，必须提升内部控制架构与变压器等零组件的电性规格等级，而致使电力需求增高与制造成本增加。

另一方面，非一般住宅的电费计价方式中，基本电费与用电单价将随用户最高需量调整。对充电站营运据点而言，假使同时设置多组快速充电装置，则其尖峰负载将巨幅增加，而必须与电力公司签订相当高的用电需量。从而，用户将承担高额电费，而电厂为负荷末端负载用电量，势必将进一步扩充发电机组设备，不仅增加开销支出，更形成资源浪费，如此将与电动车产业的环保节能理念背道而驰。有鉴于此，本案发明人特别提出本案，以解决上述技术问题。

发明内容

因此，本发明的目的是在于提供一种节能型快速充电装置以及方法，其通过设置快速充电型储能器，以预先储存电力，再与电源转换模块共同输出电力对储能装置作快速充电，可降低电源转换模块的功率转换等级，而降低其制造成本，同时并可降低装置进行快速充电时的用电量，连带减少用户用电需量，从而不仅将减轻用户电费负担，并可避免电厂过度扩充系统设备，杜绝资源浪费。

为达上述目的，本发明揭示一种节能型快速充电方法，适用于一具有一电源转换模块以及至少一快速充电型储能器的节能型快速充电装置，其中，电源转换模块是由一外部电源取得一输入电力转换为一内部直流电力输出。所述的节能型快速充电方法包括下列步骤：首先，检测外部是否连接有一储能装置；其次，于未检测到储能装置时，以电源转换模块输出的内部直流电力对快速充电型储能器进行快速充电；反之，于检测到储能装置时，同时以电源转换模块输出的内部直流电力以及快速充电型储能器的储存电力对储能装置进行快速充电。

本发明再揭示一种节能型快速充电装置，用以由一外部电源取得一输入电力，进而对一连接的储能装置进行充电。所述的节能型快速充电装置包括一电源转换模块、至少一快速充电型储能器、一配电模块以及一控制模块。电源转换模块耦接于外部电源取得输入电力转换为一内部直流电力输出；快速充电型储能器耦接于电源转换模块；配电模块耦接于快速充电型储能器以及电源转换模块，其是用以连接储能装置；控制模块耦接于快速充电型储能器、电源转换模块以及配电模块，检测外部是否连接有储能装置，以进行周边控制。其中，于控制模块未检测到储能装置时，控制电源转换模块以内部直流电力对快速充电型储能器进行快速充电；反之，于控制模块检测到储能装置时，控制电源转换模块输出内部直流电力至配电模块，并控制配电模块同时以内部直流电力以及快速充电型储能器的储存电力对储能装置进行快速充电。

其中，所述的快速充电型储能器可为一快充型锂铁电池或为一超级电容器。

其中，电源转换模块对快速充电型储能器的充电速率高于1C，且配电模块对储能装置的充电速率高于1C。

以上的概述与接下来的详细说明及附图，皆是为了能进一步说明本发明为达成预定目的所采取的方式、手段及功效。而有关本发明的其他目的及优点，将在后续的说明及图式中加以阐述。

附图说明