[发明专利]具低待机功耗的充电电源系统及其控制方法

说明书

一种具低待机功耗的充电电源系统，其包含系统控制单元与多个充电模块。充电模块彼此并联连接，接收输入电源。各充电模块包含辅助电源供应单元、电源转换单元以及充电模块控制单元。当充电模块进入待机状态时，系统控制单元提供辅助电源控制信号以及充电模块控制单元提供主电源控制信号对应地控制各该辅助电源供应单元停止输出该辅助电源；藉此，降低待机功耗，提高充电电源系统的整体效率。

技术领域

本发明是有关一种具电源系统及其控制方法，尤指一种具低待机功耗的充电电源系统及其控制方法。

背景技术

近年来随着节能意识的抬头，以及政府与民间业者推广绿能环保政策，因此，电动车(electric vehicle,EV)与充电站(charging station)相关技术逐渐受到重视与发展。也因应电动车的日益普及，电动车充电站布建的需求也日益增加，相形之下，也加大对电网电力的需求与依赖。

有别于一般电源系统的长时间持续运作，电动车充电站属于间歇性的供电形态，由于电动车电量耗尽需进行充电的时间不确定，因此电动车充电站的供电离峰与尖峰时段而有明显差别。举例来说，电动车充电站布建完成的初期充电使用率较低，或者其夜间时段(特别是半夜时段)充电的比例相较于日间时段充电的比例为低。因此，在不提供充电操作的时段，特别是前述的布建完成的初期和/或夜间时段(特别是半夜时段)能够降低其待机功耗，是能够减少能源消耗、节省营运成本以及同时降低电网负担的首要之务。

请参见图1所示，其为相关技术电动车充电站电力转换系统的电路方块示意图。通过图1所示的现有电动车充电站电力转换系统(以下简称”电力转换系统”)，达到降低其待机功耗的方式。所述电动车充电站电力转换系统包含主功率转换部分与系统控制部分。所述主功率转换部分包含至少一电力转换模块Mpc1～Mpcn，其中至少一电力转换模块Mpc1～Mpcn彼此并联连接。所述系统控制部分由主控制单元Ctr实现，作为对电力转换系统的控制之用。为降低电力转换系统的待机功耗，通常电力转换系统更包含主开关Sws，主开关Sws电性连接于至少一电力转换模块Mpc1～Mpcn与输入电源Vin之间。当主控制单元Ctr根据输出电源Vout(可包括输出电压或输出电流)检测到电力转换系统为待机状态，即无电动车进行充电时，主控制单元Ctr则输出开关控制信号Scw以关(切)断截止主开关Sws。

然而，对于50千瓦(kW)、150千瓦或者300千瓦的电动车充电站而言，其输入电流相当可观，典型地可达数百安培，因此，额外使用主开关Sws作为主要供电路径的导通与关断控制，不仅增加系统成本，也增加充电运作时的功耗。

再者，仅能通过控制主开关Sws的导通与关断，而控制至少一电力转换模块Mpc1～Mpcn的全部同时供电或同时断电，因此不利于电力转换系统的弹性应用。并且若当至少一电力转换模块Mpc1～Mpcn同时供电下，并且非操作于额定输出电流的操作状态，则将大幅地降低电力转换系统整体的操作效率。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种具低待机功耗的充电电源系统，解决无法兼具降低待机功耗与弹性控制充电电源系统的问题。

为达成前揭目的，本发明所提出的具低待机功耗的充电电源系统，其包含系统控制单元与充电模块。系统控制单元产生辅助电源控制信号。充电模块彼此并联连接，接收输入电源，充电模块包含辅助电源供应单元、电源转换单元以及充电模块控制单元。辅助电源供应单元通过辅助电源路径连接输入电源，以产生辅助电源。电源转换单元通过主电源路径连接输入电源，且接收辅助电源。充电模块控制单元连接辅助电源供应单元，以接收辅助电源且产生主电源控制信号。当充电模块进入待机状态时，主电源控制信号与辅助电源控制信号控制辅助电源供应单元停止输出辅助电源。

于一实施例中，主电源路径提供主路径开关，辅助电源路径提供辅助路径开关。辅助路径开关接收辅助电源控制信号，使辅助电源供应单元输出辅助电源；主路径开关接收主电源控制信号，使电源转换单元转换输入电源为输出电源。