[发明专利]电动汽车供电设备及其操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种供电设备及其操作方法，尤指一种电动汽车供电设备及其操作方法。

背景技术

随着电动汽车的日益普及，因此对于电动汽车供电设备(electric vehicle supply equipment,EVSE)的需求与供给也不断增加。其中，电动汽车的供电设备主要包含电动汽车直流供电设备与电动汽车交流供电设备。

就电动汽车交流供电设备而言，其功率输出回路包含开关元件结构，其中，该开关元件主要采用继电器(relay)或接触器(contactor)等。继电器或接触器等开关元件在接通时若出现大的冲击电流，将会对其触点造成损伤，影响继电器或接触器等开关元件的电气寿命，甚至导致损坏。

电动汽车交流供电设备为车端的车载充电装置提供电力供应。相对于交流供电设备而言，继电器或接触器等开关元件在触点接通时的负载电流情况尤为复杂。请参见图1为现有电动汽车供电设备对车载充电装置充电的使用示意图。在通常情况下，该电动汽车20A内的一车载充电装置202A在其输入端会有一输入电容Ci，因此，当该电动汽车供电设备10A对该车载充电装置202A供电时，首先接通的就是该车载充电装置202A的该输入电容Ci。对于电容性负载的应用，该交流供电设备10A的输出会产生大的冲击电流，如此将对该交流供电设备10A内部的继电器102A,104A或接触器触点产生电气冲击，从而造成对触点的损伤甚至损坏。

继电器在电力电子应用场合都会遇到冲击电流的问题，较大的冲击电流会导致继电器触点的粘合，特别是机械式继电器存在着触点在执行闭合过程，容易发生触点弹跳(contact bounce)的现象，如此，除了造成继电器控制的判断误动作外，也降低继电器本身的使用寿命，更甚对人身安全也会形成威胁。再者，因为受限于继电器的体积空间，绝大多数继电器在功能上无法提供能够显示其触点开启或闭合状态或者触点正常或异常状态，因此在实际应用中的确存在相当程度的安全隐忧。

因此如何设计出一种电动汽车供电设备及其操作方法，可避免开关触点在闭合时产生电气拉弧现象、达到软开通的功效以及达到保护供电设备的开关元件，为本发明所要克服并加以解决的一大课题。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种电动汽车供电设备，以克服现有技术的问题。因此本发明的电动汽车供电设备，接收一外部交流电源，包含一继电器装置与一控制器；该继电器装置包含至少一主继电器、一辅助继电器以及一可控开关，该至少一主继电器连接在一主功率回路上，该可控开关串联连接该辅助继电器形成一串联支路，并且连接在一辅助功率回路上，其中，该串联支路与该至少一主继电器并联连接；该控制器产生至少一主控制信号、一辅助控制信号以及一触发控制信号，分别控制该至少一主继电器、该辅助继电器以及该可控开关，其中，当该控制器侦测到该外部交流电源后，该辅助控制信号导通该辅助继电器，然后当该控制器控制该触发控制信号触发该可控开关导通时，该外部交流电源通过该辅助功率回路对该电动汽车供电。

根据本发明的一种实施方式，当该控制器在该外部交流电源非为过零点时触发该可控开关导通，该继电器装置为零电压导通，该外部交流电源通过该辅助功率回路对该电动汽车供电；当该控制器在该外部交流电源为过零点时触发该可控开关导通，该继电器装置为零电流导通，该外部交流电源通过该辅助功率回路对该电动汽车供电。

根据本发明的另一种实施方式，当该外部交流电源通过该辅助功率回路对该电动汽车供电后，该至少一主控制信号导通该至少一主继电器，接着该触发控制信号触发该可控开关关断，然后该辅助控制信号关断该辅助继电器，使得该外部交流电源通过该主功率回路对该电动汽车供电。

根据本发明的另一种实施方式，当该主继电器为一第一主继电器以及该主控制信号为一第一主控制信号时，该第一主继电器连接在该主功率回路的一输出端，该串联支路与该第一主继电器并联连接。

根据本发明的另一种实施方式，当该主继电器为一第一主继电器与一第二主继电器以及该主控制信号为一第一主控制信号与一第二主控制信号时，该第一主继电器连接在该主功率回路的一输出端，该串联支路与该第一主继电器并联连接，该第二主继电器连接在该主功率回路的另一输出端；当该控制器侦测到该外部交流电源后，该辅助控制信号导通该辅助继电器，接着该第二主控制信号导通该第二主继电器，然后当该控制器侦测到该外部交流电源为过零点时，该触发控制信号触发该可控开关导通，使得该外部交流电源通过该辅助功率回路对该电动汽车供电。