[发明专利]充电装置及其安全功能控制电路与方法

说明书

本发明公开一种充电装置及其安全功能控制电路与方法。在充电装置未与负载连接时，使充电装置的电源连接端的转换电压值低于安全电压值以维持在安全模式。安全功能控制电路包含作为定电压控制的第一控制模块及第二控制模块。第一控制模块及第二控制模块对充电装置的电源转换电路进行匹配式控制，在其中任一控制模块发生单一功能失效时，另一控制模块仍可使转换电压值小于安全电压值。如此可确保当硬件单一失效事件及固件的单一功能失效事件同时发生时，安全模式仍运作无虞。

技术领域

本发明涉及一种充电装置，更特别的是关于一种充电装置的安全功能控制电路与方法。

背景技术

为了提高用电安全，充电器在安规上具有许多的条件与规范。关于人体可接触的带电体之电压限制，各个不同的安规有不同的电压限制，下表一是各安规标准、其人体可接触之带电体的电压限制及其对应的条文章节。

表一

以安规IEC60335-2-29(2016年第五版)对充电器的规范为例，当充电器的直流输出电压大于特定电压值(例如42.4Vdc)时，安规要求当使用者误触充电器的电源连接端时，必须有避免使用者遭电击的安全机制。

目前习知做法是将充电器的电源连接端的金属接脚设计成不外露，同时让金属接脚自电源连接端的端面向内退缩，以避免使用者的误触。这样的设计虽可杜绝使用者触碰到电源连接端的金属接脚，然而，基于需要将电源连接端的金属接脚以较厚重的外壳来包覆，这将导致充电器的电源连接端(充电头)体积庞大，对于电动车，尤其是轻型电动载具(例如：电动滑板车、电动机车、电动脚踏车等)的充电器来说，过大的电源连接端不仅使用体验差，更会造成巨大的不便。

发明内容

本发明之一目的在于使充电器具有进一步的安全机制。

本发明之另一目的在于使充电器的电源连接端(充电头)在金属接脚外露的条件下，仍可符合安规的规范。

为达上述目的及其他目的，本发明提出一种充电装置的安全功能控制电路，充电装置包含电源转换电路、电源连接端、耦接在电源连接端与电源转换电路之间的开关电路及耦接开关电路、电源连接端与电源转换电路的一第一控制模块，开关电路与电源转换电路之间定义有电压检测段，第一控制模块于电源连接端未与负载连接时运作在安全模式，安全功能控制电路包含第一定电压控制区及第二定电压控制区。第一定电压控制区配置在第一控制模块并藉由第一控制模块的第一控制端耦接电源转换电路的回授控制模块，在安全模式下，第一控制模块基于第一预设电压值与自电压检测段取得的第一检测电压值的比较产生第一控制讯号，用于使电源转换电路的转换电压值低于安全电压值。第二定电压控制区包括耦接电源连接端的第二控制模块，第二控制模块的第二控制端耦接电源转换电路的回授控制模块，在安全模式下，第二控制模块基于第二预设电压值与自电压检测段取得的第二检测电压值的比较产生第二控制讯号，用于使电源转换电路的转换电压值低于安全电压值。其中，在安全模式下，于第一控制讯号非用于使电源转换电路的转换电压值低于安全电压值时，回授控制模块受控于第二控制讯号。其中，在安全模式下，于第二控制讯号非用于使电源转换电路的转换电压值低于安全电压值时，回授控制模块受控于第一控制讯号。

根据本发明之一实施例，回授控制模块更包含光耦合器。在安全模式下，光耦合器与具有低于电压位准的第一控制讯号或第二控制讯号对应的控制端之间形成通路，使电源转换电路受控于对应的第一或第二控制模块。

根据本发明之一实施例，在安全模式下，第一控制讯号具有第一低电压位准，第二控制讯号具有第二低电压位准，第二低电压位准高于第一低电压位准，光耦合器与具有第一低电压位准的第一控制端形成通路。

根据本发明之一实施例，回授控制模块更包含逻辑单元。逻辑单元设置于第一控制端及第二控制端之间，逻辑单元用于传递第一控制讯号或第二控制讯号。