专利名称：移动载具的充电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种充电装置，尤其涉及一种移动载具的充电装置。
背景技术：
现今，移动载具发展已朝向无污染、高效能的电动驱动时代。然而作为电动驱动的能源必须通过电池以作为能源储存的容器，使得能源能被储存到电池中。通过将能源，例如火力、水力、风力、热能、太阳能以及核能…等转换成电能后，才能够将电能做适当地转换后储存在电池中。然而，在电能转换的过程，必须考虑到安全性、高效能以及便利性等问题。请参见图I为现有移动载具充电装置方框图。如图所示,该移动载具100A包含一充电装置IOA与一充电电池20A。该移动载具100A是可为一电动汽车或一电动机车，并且，该充电电池20A是为该电动汽车或该电动机车的车用充电电池。该充电装置IOA是包含一电磁干扰滤波器102A、一功率因子校正器104A以及一直流对直流转换器106A。该充电装置IOA的该电磁干扰滤波器102A是电性连接一外部交流电源Vs，以消除该交流电源Vs的噪声，并防止传导性电磁噪声的干扰。该功率因子校正器104A是电性连接该电磁干扰滤波器102A，以改善转换后的直流电源的功率因子。该直流对直流转换器106A是电性连接该功率因子校正器104A，以提供不同直流电压电平的转换，作为该充电电池所需的充电电压电平。由于使用该直流对直流转换器106A，使得该直流对直流转换器106A的功率开关组件(未图标)在操作过程中所产生的切换损失与导通损失，因此，使得该移动载具充电装置的整体效率降低。此外，在实际操作上，由于该充电装置IOA是设置于该移动载具100A内，因此，当该移动载具100A(电动汽车或电动机车)在不良的路况下行驶，将因车辆颠簸不平稳行驶，使得该充电装置IOA受到外力的冲击而受损。另外，若该移动载具100A于高温下曝晒或长时间的行驶，将因车体内的均温升高，使得该充电装置IOA在高温环境下操作，导致该充电装置IOA发生高温爆炸的可能性。此外，若该移动载具100A经年累月使用而未顾及车内的清洁，将因车内堆积灰污而入侵该充电装置10A，导致该充电装置IOA容易发生异常误动作。故此，该充电装置IOA在上述恶劣环境下操作，将导致整体使用寿命降低，甚至发生该移动载具100A在行驶过程中发生人员伤亡。因此，如何设计出一种移动载具的充电装置，能以直接对该充电电池充电，以降低电源转换的损失进而提高充电效率，并且，可提高该充电装置使用的弹性与可靠度，并且增加该充电装置的使用寿命，乃为本案发明所欲行克服并加以解决的一大课题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明系提供一种移动载具的充电装置，系接收并转换外部交流电源为直流电源，并通过转换直流电源以提供充电电压，以对设置于移动载具内的充电电池进行充电。移动载具的充电装置系设置于移动载具内，包含电磁干扰滤波器与功率因子校正器。电磁干扰滤波器系接收交流电源，以消除交流电源的噪声。功率因子校正器系电性连接电磁干扰滤波器，以转换滤波后的交流电源并输出以获得直流电源。藉此，通过移动载具的充电装置所提供电源转换，并直接对充电电池充电，以降低电源转换的损失进而提高整体充电效率。为了解决上述问题，本发明系提供一种移动载具的充电装置，系接收并转换外部交流电源为直流电源，并通过转换直流电源的电压电平以提供充电电压，以对设置于移动载具内的充电电池进行充电。移动载具的充电装置系设置于移动载具外，包含电磁干扰滤波器与功率因子校正器。电磁干扰滤波器系接收交流电源，以消除交流电源的噪声。功率因子校正器系电性连接电磁干扰滤波器，以转换滤波后的交流电源并输出以获得直流电源。藉此，通过设置充电装置于移动载具外，可提高充电装置使用的弹性与可靠度，并且增加充电装置的使用寿命。为了解决上述问题，本发明系提供一种移动载具的充电装置，系接收经过外部电 磁干扰滤波器所滤波后的交流电源，并转换交流电源为直流电源以及转换直流电源以提供充电电压，以对设置于移动载具内的充电电池进行充电。充电装置系设置于移动载具内，包含功率因子校正器。功率因子校正器系转换外部电磁干扰滤波器所滤波后的交流电源并输出以获得直流电源。藉此，通过移动载具的充电装置所提供电源转换，并直接对充电电池充电，以降低电源转换的损失进而提高整体充电效率。为了能更进一步了解本发明为达成预定目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而所附附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图I为现有移动载具充电装置方框图；图2为本发明移动载具充电装置的第一实施例的方框图；图3A为本发明移动载具充电装置的第二实施例的方框图；图3B为本发明移动载具充电装置的第三实施例的方框图；图3C为本发明移动载具充电装置的第四实施例的方框图；图4A为本发明移动载具充电装置的第五实施例的方框图；及图4B为本发明移动载具充电装置的第六实施例的方框图。其中，附图标记
现有技术Vs交流电源100A移动载具IOA充电装置102A电磁干扰滤波器104A功率因子校正器
106A直流对直流转换器20A充电电池本发明Vs交流电源100移动载具10充电装置102电磁干扰滤波器104功率因子校正器
106直流对直流转换器20充电电池30直流对直流转换器40外部电磁干扰滤波器
具体实施例方式兹有关本发明的技术内容及详细说明，配合
如下请参见图2为本发明移动载具充电装置的第一实施例的方框图。该移动载具的充电装置是接收并转换一外部交流电源Vs为一直流电源(未标示)，并通过转换该直流电源以提供一充电电压，以对该移动载具100的一充电电池进行充电。该充电装置10是设置于该移动载具100内，包含一电磁干扰滤波器102与一功率因子校正器104。该电磁干扰滤波器102是接收该交流电源Vs，以消除该交流电源的噪声。该功率因子校正器104是电性连接该电磁干扰滤波器102，以转换该滤波后的交流电源并输出以获得该直流电源。其中，该功率因子校正器104是可为升压式转换器(buck converter)、降压式转换器(buck converter)、升降压式转换器(buck-boost converter)、整合升降压式转换器(integrated buck/boost converter)、邱克转换器(Cuk converter)、单端初级电感转换器(single ended primary inductor converter, SEPIC)。或者，该功率因子校正器 104 是可为无桥式功率因子校正器(bridgeless PFC)。在第一实施例中，通过一级架构的使用(也即，无直流对直流转换器)，通过该移动载具100的该充电装置10所提供电源转换，并直接对该充电电池20充电，可大大地降低因直流对直流转换器的功率开关组件在操作所产生的切换损失与导通损失，以降低电源转换的损失进而提高该移动载具充电装置的整体充电效率。并且，由于该充电装置10只有一级转换，因此，可达到该移动载具的充电装置高性能与低成本的最佳化设计。请参见图3A为本发明移动载具充电装置的第二实施例的方框图。该移动载具的充电装置是接收一经过一外部电磁干扰滤波器所滤波后的一交流电源，并转换该交流电源为一直流电源以及转换该直流电源以提供一充电电压，以对设置于该移动载具100内的一充电电池进行充电。该充电装置10是设置于该移动载具内，包含一功率因子校正器104。该功率因子校正器104是转换该外部电磁干扰滤波器40所滤波后的该交流电源并输出以获得该直流电源。其中，该功率因子校正器104是可为升压式转换器(buck converter)、降压式转换器(buck converter)、升降压式转换器(buck-boost converter)、整合升降压式转换器(integrated buck/boost converter)、邱克转换器(Cuk converter)、单端初级电感转换器(single ended primary inductor converter, SEPIC)。或者，该功率因子校正器 104 是可为无桥式功率因子校正器(bridgeless PFC)。请参见图3B为本发明移动载具充电装置的第三实施例的方框图。与前述第二实施例不同之处在于，该充电装置10还包含一电磁干扰滤波器102。该电磁干扰滤波器102是电性连接该外部电磁干扰滤波器40与该功率因子校正器104，以接收该交流电源，并消除该交流电源的噪声。请参见图3C为本发明移动载具充电装置的第四实施例的方框图。与前述第三实施例不同之处在于，该充电装置10还包含一直流对直流转换器106。该直流对直流转换器106是电性连接该功率因子校正器104与该充电电池20，以接收该直流电源，并转换该直流电源的电压电平为该充电电池20所需的充电电压电平。
在第二实施例至第四实施例中，是通过提供该外部电磁干扰滤波器40，以降低外部电源对该充电装置10的干扰，因此，能够降低电源转换的损失进而提高该移动载具充电装置的整体充电效率，此外，因为该外部电磁干扰滤波器40是设置于该移动载具外，因此，能够提供低成本的设计。并且，能够通过该直流对直流转换器106，提供适合该电池20充电的电压电平的控制。请参见图4A为本发明移动载具充电装置的第五实施例的方框图。该移动载具的充电装置是接收并转换一外部交流电源Vs为一直流电源，并通过转换该直流电源的电压电平以提供一充电电压，以对该移动载具100的一充电电池进行充电。该充电装置10是设置于该移动载具100外,包含一电磁干扰滤波器102与一功率因子校正器104。该电磁干扰滤波器102是接收该交流电源Vs，以消除该交流电源的噪声。该功率因子校正器104是电性连接该电磁干扰滤波器102，以转换该滤波后的交流电源并输出以获得该直流电源。其中，该功率因子校正器104是可为升压式转换器(buck converter)、降压式转换器(buck converter)、升降压式转换器(buck-boost converter)、整合升降压式转换器(integrated buck/boost converter)、邱克转换器(Cuk converter)、单端初级电感转换器(single ended primary inductor converter, SEPIC)。或者，该功率因子校正器 104 是可为无桥式功率因子校正器(bridgeless PFC)。请参见图4B为本发明移动载具充电装置的第六实施例的方框图。与前述第五实施例不同之处在于，该移动载具100还具有一直流对直流转换器30。该直流对直流转换器30是电性连接该充电装置10的该功率因子校正器104，以接收该直流电源，并转换该直流电源的电压电平为该充电电池20所需的充电电压电平。此外，该移动载具的充电装置还包含一行车计算机控制器(未图标)。该行车计算机控制器是装置于该移动载具100内，并且电性连接该直流对直流转换器30与该充电电池20，以控制该直流对直流转换器30的输出电压，对该充电电池20提供所需的充电电压电平。在五实施例与第六实施例中，通过将该充电装置10是设置于该移动载具100外，仅在该移动载具100的该充电电池20需要充电的状况时，才使用该充电装置10，以提供对该充电电池20的充电。故此，可避免当该移动载具100 (电动汽车或电动机车，但不以此为限)在不良的路况下行驶，将因车辆颠簸不平稳行驶，使得该充电装置10受到外力的冲击而受损。另外，也可避免该移动载具100于高温下曝晒或长时间的行驶，将因车体内的均温升高，使得该充电装置10在高温环境下操作，导致该充电装置10发生高温爆炸的可能性。此外，也可避免该移动载具100经年累月使用而未顾及车内的清洁，将因车内堆积灰污而入侵该充电装置10，导致该充电装置10容易发生异常误动作。故此，通过将该充电装置10是设置于该移动载具100外，可避免该充电装置10在恶劣环境下操作，如此将可提高该充电装置10使用的弹性与可靠度，并且增加该充电装置10的使用寿命。并且，更有助于提高该移动载具100的行车安全。综上所述，本发明具有以下的优点
I、通过一级架构的使用(也即，无直流对直流转换器)，通过该移动载具100的该充电装置10所提供电源转换，并直接对该充电电池20充电，可大大地降低因直流对直流转换器的功率开关组件在操作所产生的切换损失与导通损失，以降低电源转换的损失进而提高该移动载具充电装置的整体充电效率；2、通过一级架构的使用，可达到该移动载具的充电装置高性能与低成本的最佳化设计 '及3、通过将该充电装置10是设置于该移动载具100外，可避免该充电装置10在恶劣环境下操作，如此将可提高该充电装置10使用的弹性与可靠度，并且增加该充电装置10的使用寿命。并且，更有助于提高该移动载具100的行车安全。当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种移动载具的充电装置，接收并转换一外部交流电源为一直流电源，并通过转换该直流电源以提供一充电电压，以对设置于该移动载具内的一充电电池进行充电；该移动载具的充电装置设置于该移动载具内，其特征在于，该移动载具的充电装置包含 一电磁干扰滤波器，接收该交流电源，以消除该交流电源的噪声 '及 一功率因子校正器，电性连接该电磁干扰滤波器，以转换该滤波后的交流电源并输出以获得该直流电源； 藉此，通过该移动载具的该充电装置所提供电源转换，并直接对该充电电池充电，以降低电源转换的损失进而提高整体充电效率。
2.根据权利要求I所述的移动载具的充电装置，其特征在于，该功率因子校正器为升压式转换器、降压式转换器、升降压式转换器、整合升降压式转换器、邱克转换器、单端初级电感转换器。
3.根据权利要求I所述的移动载具的充电装置，其特征在于，该功率因子校正器为无桥式功率因子校正器。
4.一种移动载具的充电装置，接收并转换一外部交流电源为一直流电源，并通过转换该直流电源的电压电平以提供一充电电压，以对设置于该移动载具内的一充电电池进行充电；该移动载具的充电装置设置于该移动载具外，其特征在于，该移动载具的充电装置包含 一电磁干扰滤波器，接收该交流电源，以消除该交流电源的噪声 '及 一功率因子校正器，电性连接该电磁干扰滤波器，以转换该滤波后的交流电源并输出以获得该直流电源； 藉此，通过设置该充电装置于该移动载具外，能够提高该充电装置使用的弹性与可靠度，并且增加该充电装置的使用寿命。
5.根据权利要求4所述的移动载具的充电装置，其特征在于，该移动载具还具有一直流对直流转换器，该直流对直流转换器电性连接该充电装置的该功率因子校正器，以接收该直流电源，并转换该直流电源的电压电平为该充电电池所需的充电电压电平。
6.根据权利要求4所述的移动载具的充电装置，其特征在于，该功率因子校正器为升压式转换器、降压式转换器、升降压式转换器、整合升降压式转换器、邱克转换器、单端初级电感转换器。
7.根据权利要求4所述的移动载具的充电装置，其特征在于，该功率因子校正器为无桥式功率因子校正器。
8.一种移动载具的充电装置，接收一经过一外部电磁干扰滤波器所滤波后的一交流电源，并转换该交流电源为一直流电源以及转换该直流电源以提供一充电电压，以对设置于该移动载具内的一充电电池进行充电；该充电装置设置于该移动载具内，其特征在于，该移动载具的充电装置包含 一功率因子校正器，转换该外部电磁干扰滤波器所滤波后的该交流电源并输出以获得该直流电源； 藉此，通过该移动载具的该充电装置所提供电源转换，并直接对该充电电池充电，以降低电源转换的损失进而提高整体充电效率。
9.根据权利要求8所述的移动载具的充电装置，其特征在于，还包含一电磁干扰滤波器，电性连接该外部电磁干扰滤波器与该功率因子校正器，以接收该交流电源，并消除该交流电源的噪声。
10.根据权利要求8所述的移动载具的充电装置，其特征在于，还包含一直流对直流转换器，电性连接该功率因子校正器与该充电电池，以接收该直流电源，并转换该直流电源的电压电平为该充电电池所需的充电电压电平。
11.根据权利要求8所述的移动载具的充电装置，其特征在于，该功率因子校正器为升压式转换器、降压式转换器、升降压式转换器、整合升降压式转换器、邱克转换器、单端初级电感转换器。
12.根据权利要求8所述的移动载具的充电装置，其特征在于，该功率因子校正器为无桥式功率因子校正器。
全文摘要
一种移动载具的充电装置，接收并转换一外部交流电源为一直流电源，并通过转换该直流电源以提供一充电电压，以对该移动载具的一充电电池进行充电。该移动载具的充电装置包含一充电装置与该充电电池。该充电装置设置于该移动载具内，包含一电磁干扰滤波器与一功率因子校正器，分别用以消除该交流电源的噪声以及转换该滤波后的交流电源并输出以获得该直流电源。通过该移动载具的该充电装置所提供电源转换，并直接对该充电电池充电，以降低电源转换的损失进而提高整体充电效率。
文档编号H02J7/04GK102684280SQ20111005845
公开日2012年9月19日 申请日期2011年3月11日 优先权日2011年3月11日
发明者许昌吉, 齐泽华 申请人:台达电子工业股份有限公司