[发明专利]一种双向车载充放电系统及其方法

说明书

本发明公开了一种双向车载充放电系统，运用于车载电池，其包含：一交流/直流转换模块，配置用于进行交直流电力转换；以及一直流/直流转换模块，耦接交流/直流转换模块，以稳定输出电压及稳定输出电流并对车载电池充电；其中交流/直流转换模块及直流/直流转换模块包含至少一双向转换电路，配置用于进行所述车载电池的放电。

技术领域

本发明涉及电动车充电领域，特别是涉及双向车载充放电的系统及其方法。

背景技术

近年来用车人口日益增多，科技的高速进步使得汽车科技蓬勃发展，除了追求汽车性能的提升外，对于汽车所使用的能源也越来越受到人们的重视，对于干净能源的要求下，电动车随即问市，随后，随着社会的发展和国家政策的推广，电动车开始发展起来。

电动车的种类越来越多，随之而来的电子车系统，不论是行车环境、路况或是智能驾驶甚至是充电系统，结合新一代智能技术后展现出更贴近使用者的行车控制环境。举例而言，新型电动车皆具有车辆控制单元(Vehicle Control Unit,VCU)，或称车辆控制系统或整车控制单元。车辆控制单元可提供用户在不同的操控情境下所需的控制命令，且具有安全防护功能，还具备CAN通信接口可通过各系统的信号整合达到完备的控制功能。这些行车应用系统不仅提升了驾驶者的行车安全质量，同时也造就电动车应用趋势，俨然成为电动车不可或缺的配备之一。

除了对电动车进行控制以外，最值得重视的即为电动车使用的能源电力，电池则是电动车发展的最重要关键技术。由于电池成本占了电动车整体成本相当大的比重，制造电池的排碳量也占了整个使用周期排碳量相当大部份，因此电动车的发展几乎仰赖于电动车电池技术的成长。电池性能参数包括有：电池容量、充电时间与电池寿命。目前常见用于电动车的充电电池包括有镍氢电池(Ni-MH)或锂离子电池(Li-ion battery)，目前适用于电动车的锂电池有如磷酸铁锂电池及钛酸锂电池已相继使用于市。

电动车的车载充电电池可在短时间内充电，但充电时间则与行车距离成反比，快速充电代价是该次充电所得的电量较少，该次的行驶距离会明显减少，对电池寿命也有不利影响。因此，要达到便利性就必须保持着充电站电网的广泛设立，但尽管如此，仍有些许的状况造成电池没电，例如驾驶人员忽略电池电量或者发生紧急事故使得电池故障，而需面对没有救援电力的情形。

另一方面，现阶段电动车的电池容量有其限制，有时须仰赖停靠充电站，使用充电装置以对电池充电。一般而言，现有的车载充电装置或充电系统具有交流/直流转换器及直流/直流转换器。首先充电桩可借由充电装置连接电池，完成连接后，充电装置将电网的交流电，通常为220V，输入至充电装置，经过交流/直流转换器后转换成直流电，再经由直流/直流转换器输出充电电池可使用的直流电，来对充电电池充电。

现有的充电装置充电效率并不佳，而且虽然可以对电池充电，但却无法反向将电池的电力转换为交流电再次使用。需了解，电池电力盈余时的再利用将可提供更多的用途，举例而言，在停电时可将车载电池的电力供给家电设备使用，可暂时提供灯具或紧急电用设备供电。电池电力的反向再利用还可包括对其他车载的电池进行紧急充电。

发明内容

有鉴于上述现有双向车载充放电系统的缺失，本发明即用以解决上述问题。

本发明一目的在于提供一种双向车载充放电系统及方法，改善目前车载充电器效率不佳且无法双向充放电的缺失。本发明的系统改进上述缺失，以双向转换电路使车载电池进行反向交流电放电，通过本发明的双向车载充放电系统，除了可使用现有的充电方式输入交流电220V，经转换器转成直流电对车载电池进行充电外，直流/直流转换模块与交流/直流转换模块可将车载电池的直流电转换为交流电输出，而交流/直流转换模块与直流/直流转换模块使用双向转换电路，利用脉冲宽度调制信号(PWM)控制更可提升充放电的效率，以此方式进行车载电池充放电，达成车载电池稳定充放电及提升充放电效率的功效。