CN100391080C - 具多阶电压充电电源的充电装置 - Google Patents
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Abstract
一种具多阶电压充电电源的充电装置，为于负载侧的可充放电储放电装置接受多阶电压充电电源充电到达设定电压时，转为由电压较高的充电电源，作较小充电电流的充电状态，或操控与充电电路串联的主控开关进而切断充电电流，或作定时断电的操控以操控与充电电路串联的主控开关转为开路，进而切断对可充放电储放电装置的充电。
Description
技术领域
本发明涉及充电装置，尤其是一种具多阶电压充电电源的充电装置。
发明背景
传统单阶电压充电电源通常须以高热损的模拟阻抗元件以调控其输出电压电流，或借电磁干扰(EMI)较大的截波控制(PWM)以调控其输出电压电流；此项具多阶电压充电电源的充电装置为借多阶电压作为充电电源以减少热损及降低电磁干扰(EMI)。
发明内容
本发明的主要目的，在于提供一种具多阶电压充电电源的充电装置，借多阶电压作为充电电源以减少热损及降低电磁干扰(EMI)；其于负载侧的可充放电储放电装置接受多阶电压充电电源充电到达设定电压时，转为由电压较高的充电电源，作较小充电电流的充电状态，或控制与充电电路串联的主控开关进而切断充电电流，或作定时断电的控制以控制与充电电路串联的主控开关转为开路，进而切断对可充放电储放电装置的充电；所述充电装置主要构成含：
——多阶电压充电电源(PS200)：为由两阶以上多阶电压直流电源或由交流电源直接整流为多阶电压的直流电源，或经变压器变压后的二次交流输出端再经整流构成的多阶电压的直流电源，包括至少具有两组不同电压的充电电源，含电压较低的充电电源(V1)及电压较高的充电电源(V2)，或具有两组以上的不同电压的多阶电压充电电源，而各不同电压的多阶电压充电电源可为同电流容量或不同电流容量的充电电源顺极性串联或共通负极或共通正极所构成，供经导电接头或插座输往由相关充电控制电路，及充放电储放电装置(ESD100)所构成的负载；
——控制单元(CCU200)：为含有机电开关或固态功率开关装置，及供控制作直流输出电压转换与作开或关或定时断电的控制驱动电路所构成，借控制其内部机电开关或固态功率开关装置，以供控制来自多阶电压充电电源(PS200)的多阶电压直流电源转换为所需的多阶直流输出电压；或借控制驱动电路作开或关的操作或作定时断电控制，以控制由固态模拟开关元件所构成或由机电开关元件或常闭热敏开关所构成的主控开关(SW1)，进而对充电直流电源作开或关的操作及作定时断电的输出；此项电路为选择性设置而选用其全部或部份功能；
——可充放电储放电装置(ESD100)：含由镍镉、镍氢、镍锌、镍铁或锂离子等电池或铅酸等或其他各种可充放电二次电池所构成；此项可充放电储放电装置可供作为充电电源或作为被充电的负载；
——主控开关(SW1)：为由固态模拟开关元件所构成或由机电开关元件或常闭热敏开关所构成，其中：
为由固态模拟开关元件(Q100)构成主控开关(SW1)，可依需要作选择性设置，以供接受机电或固态电子元件所构成的前置驱动电控装置(CD100)所驱动，在可充放电储放电装置(ESD100)充电到达设定电压值时，控制由固态模拟开关元件(Q100)构成的主控开关(SW1)转为开路；或在检测升压过程中呈选定逐渐增高阻抗元件的模拟特性状态，再转为断路的控制功能；
由电能驱动线圈(W100)所操作的机电开关元件(MS100)构成的主控开关(SW1)，而于充放电储放电装置(ESD100)充电到达设定电压值时，由电能驱动线圈(W100)控制由机电开关元件(MS100)构成的主控开关(SW1)转为断路以切断对充放电储放电装置(ESD100)的充电；
由设有热双金属片或相似功能的记忆合金，构成的热动控制的常闭热敏开关(THS100)构成主控开关(SW1)，而与常闭热敏开关(THS100)耦合的电热元件(AH100)供构成前置驱动功能，并接受设定电压检测及驱动电路(VD&D100)所控制，以将输入电能转为热能，以对所耦合的常闭热敏开关(THS100)加热使其受热转为开路，进而切断对可充放电储放电装置(ESD100)的充电电流，而于温度降低至临界温度时，产生复位以控制接点复位为闭路；
——第一阻抗元件(Z0)：为由机电阻抗元件或固态阻抗元件或各种二极管或电能转光能或转热能的具阻抗元件性元件所构成，为串联于电压较低的充电电源(V1)输出端，供与负载侧构成分压限流功能，此限压阻抗元件为可依电路需要而选择设置或不设置；
——第二阻抗元件(Z1)：为由机电阻抗元件或固态阻抗元件或各种二极管或电能转光能或转热能的具阻抗元件性元件所构成，供串联于电压较高的充电电源(V2)输出端，而与第一阻抗元件(Z0)呈串联或与第一阻抗元件(Z0)共同并联再输出至负载，供与负载构成分压限流功能，第二阻抗元件(Z1)可依多阶电压充电电源的电压阶级数而增加，以供串联于选定位阶电压电源的输出端，此限压阻抗元件为可依电路需要而选择设置或不设置；
——设定电压检测及驱动电路(VD&D100)：为由机电或固态电子元件所构成，为可依需要作选择性设置，以供并联于直流充电电源或可充放电储放电装置(ESD100)的两端，当可充放电储放电装置(ESD100)于初始充电的低压状态时则暂无作用，而在可充放电储放电装置(ESD100)的端电压高于电压较低的充电电源(V1)时，则由电压较高的充电电源(V2)继续进行充电，而于可充放电储放电装置(ESD100)充电电压升高接近设定值时，则借驱动设定电压检测及驱动装置(VD&D100)增加分流电流值，以增加流经较电压较高的充电电源(V2)所串设第二阻抗元件(Z1)或含与其串联的第一阻抗元件(Z0)的电流值，进而增加在第二阻抗元件(Z1)或含与其串联的第一阻抗元件(Z0)的电压降，以减少对可充放电储放电装置(ESD100)的电压，进而改变充电电流，并在可充放电储放电装置(ESD100)的端电压进一步到达设定电压时驱动与充电电路串联的主控开关(SW1)，进而切断对可充放电储放电装置(ESD100)的充电电流，其构成电路及所选择构成主控开关(SW1)的元件类别含：
设定电压检测及驱动电路(VD&D100)，为供驱动由固态电路元件或机电元件构成的前置驱动电控装置(CD100)，以驱动由晶体管、晶闸管等所构成的固态开关元(Q100)所构成主控开关(SW1)；或
设定电压检测及驱动电路(VD&D100)为供驱动由机电开关元件(MS100)的驱动线圈(W100)所构成的前置驱动电控装置(CD100)，以控制由机电开关元件(MS100)所构成的主控开关(SW1)；或
设定电压检测及驱动电路(VD&D100)为供驱动电热元件(AH100)所构成的前置驱动电控装置(CD100)使其发热，进而驱动由常闭热敏开关(THS100)所构成的主控开关(SW1)；
——限流阻抗(Z100)：为依需要而选择设置与否的机电式或固态电子式阻抗元件或各种二极管或电能转光能或转热能的具阻抗元件性元件所构成，若可充放电储放电装置需做后续小电流补充性充电，则可于主控开关(SW1)主电流接点的两端并联限流阻抗(Z100)，以在主控开关(SW1)受控断路时，直流充电电源经由限流阻抗(Z100)继续对可充放电储放电装置(ESD100)作小电流充电；
——电弧火花吸收元件(SP100)：为由电阻电容或半导体电弧火花吸收元件所构成，依需要选择设置与否的元件，为供依电源极性直接并联于常闭热敏开关(THS100)接点的两端，或加串限流阻抗(Z100)后再并联，以在常闭热敏开关(THS100)接点由常闭转为常开时，吸收其火花以抑制其电磁干扰；
——导电接点(或插头插座组)(P0)：为由机电结构构成的导电接点或插头插座组，为可依需要选择设置与否的元件，其一端连接电源侧的充电电源及相关电路，相对耦合的另一端通往负载侧的可充放电储放电装置(ESD100)及相关电路；
——隔离二极管(CR100)：依需要选择设置与否的一个以上的二极管元件，供串联或串并联于充电电源与可充放电储放电装置之间，或依需要选择由一个以上二极管呈串联或串并联，而借其正向电压降以调节其直流电源的输出电压值，为选择性设置可依需要选择设置与否；
——逆压防止二极管(CR200)：为依需要选择设置与否，为供顺向串联于电压较低的充电电源(V1)的输出端或其他较低位阶电压的输出端以防止逆向电流；或依需要选择由一个以上逆压防止二极管呈串联或串并联，而借其正向电压降以调节其直流电源的输出电压值；
——辅助阻抗(Z200)：为由具电阻性阻抗元件、或电感性阻抗元件、或电感性及电阻性混合阻抗元件，或其他具部份电阻性阻抗元件负载所构成，为依需要选择性设置，为供并联于前置驱动电控装置(CD100)两端作为分流功能，其电路中的辅助阻抗(Z200)为供并联于由固态电路元件或机电元件所构成的驱动及触发功能的前置驱动电控装置(CD100)两端，以供调节分流电流比例，以逐渐减少对负载侧可充放电储放电装置的充电电流，而由前置驱动电控装置(CD100)以控制模拟或开关式晶体管、MOSFET、IGBT或SCR等晶闸管或其他固态模拟开关元件(Q100)。
附图说明
图1为本发明具多阶电压充电电源的充电装置的电路方块示意图之一；
图2为图1中主控开关由固态模拟开关元件构成的电路示意图；
图3为图1中主控开关由机电开关元件构成的电路示意图；
图4为图1中主控开关由常闭热敏开关构成的电路示意图；
图5为本发明由晶闸管SCR构成主控开关及匹配相关电路元件的电路示意图；
图6为本发明由晶闸管SCR构成主控开关及加设中继晶体管构成的电路示意图；
图7为本发明由机电开关元件构成主控开关及匹配相关电路元件的电路示意图；
图8为本发明由机电开关元件构成主控开关及加设中继晶体管构成的电路示意图；
图9为本发明由常闭热敏开关构成主控开关及匹配相关电路元件的电路示意图；
图10为本发明由常闭热敏开关构成主控开关及加设中继晶体管构成的电路示意图；
图11为本发明具多阶电压充电电源的充电装置的电路方块示意图之二；
图12为本发明具多阶电压充电电源的充电装置的电路方块示意图之三；
图13为本发明具多阶电压充电电源的充电装置的电路方块示意图之四；
图14为本发明具多阶电压充电电源的充电装置的电路方块示意图之五；
图15为本发明具多阶电压充电电源的充电装置的电路方块示意图之六；
图16为本发明具多阶电压充电电源的充电装置的电路方块示意图之七；
图17本发明借输出端并联可选定导通电压的分流电路元件实施例的电路示意图；
图18为本发明由可选定电压的分流电路元件结合功率晶体管所构成的电路例之一；
图19为本发明由可选定电压的分流电路元件结合功率晶体管所构成的电路例之二；
图20为本发明由可选定电压的分流电路元件结合晶闸管所构成的电路例之一；
图21为本发明由可选定电压的分流电路元件结合晶闸管所构成的电路例之二；
图22为本发明由可充放电储放电装置单元串联构成两阶以上的多阶电压直流电源的电路示意图；
图23为本发明由可充放电储放电装置单元共通负极构成两阶以上的多阶电压直流电源的电路示意图；
图24为本发明借单相变压器构成多阶电压充电电源实施例之一；
图25为本发明借单相变压器构成多阶电压充电电源实施例之二；
图26为本发明借单相变压器构成多阶电压充电电源实施例之三；
图27为本发明借单相变压器构成多阶电压充电电源实施例之四；
图28为本发明借三相变压器构成多阶电压充电电源实施例之一；
图29为本发明借三相变压器构成多阶电压充电电源实施例之二；
图30为本发明借三相变压器构成多阶电压充电电源实施例之三；
图31为本发明借三相变压器构成多阶电压充电电源实施例之四；
图32为本发明借三相变压器构成多阶电压充电电源实施例之五；
图33为本发明的具中继功能多阶电压充电电源的实施例示意图。
具体实施方式
本发明的具多阶电压充电电源的充电装置为采用两种以上不同电压构成的多阶电压充电电源PS200，其中较低电压阶的输出端个别串联逆压防止二极管CR200，以及分别串经第一、二阻抗元件Z0、Z1，以共同对可充放电储放电装置ESD100充电；图1所示为本发明具多阶电压充电电源的充电装置的电路方块示意图之一，所述充电装置主要构成含：
——多阶电压充电电源PS200：为由两阶以上多阶电压直流电源或由交流电源直接整流为多阶电压的直流电源，或经变压器变压后的二次交流输出端再经整流构成的多阶电压的直流电源，包括至少具有两组不同电压的充电电源，含电压较低的充电电源V1及电压较高的充电电源V2，或具有两组以上的不同电压的多阶电压充电电源，而各不同电压的多阶电压充电电源可为同电流容量或不同电流容量的充电电源顺极性串联或共通负极或共通正极所构成，供经导电接头或插座输往由相关充电控制电路，及可充放电储放电装置ESD100所构成的负载；
——控制单元CCU200：为含有机电开关或固态功率开关装置，及供控制作直流输出电压转换与作开或关或定时断电的控制驱动电路所构成，借控制其内部机电开关或固态功率开关装置，以供控制来自多阶电压充电电源PS200的多阶电压直流电源转换为所需的多阶直流输出电压；或借控制驱动电路作开或关的操作或作定时断电控制，以控制由固态模拟开关元件所构成或由机电式开关元件或常闭热敏开关所构成的主控开关SW1，进而对充电直流电源作开或关的操作及作定时断电的输出；此项电路为可依需要作选择性设置而选用其全部或部份功能；
——充放电储放电装置ESD100：含由镍镉、镍氢、镍锌、镍铁或锂离子等电池或铅酸等或其他各种可充放电二次电池所构成；此项可充放电储放电装置可供作为充电电源或作为被充电的负载；
——主控开关SW1：为由固态模拟开关元件所构成或由机电式开关元件或常闭热敏开关所构成，其中：
(1)为由固态模拟开关元件Q100构成主控开关SW1，为可依需要作选择性设置，以供接受机电或固态电子元件所构成的前置驱动电控装置CD100所驱动，在可充放电储放电装置ESD100充电到达设定电压值时，控制由固态模拟开关元件Q100构成的主控开关SW1转为开路；或如图2所示为在检测升压过程中呈选定逐渐增高阻抗元件的模拟特性状态，再转为断路的控制功能，如图2所示为图1中主控开关由固态模拟开关元件构成的电路示意图；
(2)如图3所示为由电能驱动线圈W100所操作的机电开关元件MS100构成的主控开关SW1，而于可充放电储放电装置ESD100充电到达设定电压值时，由电能驱动线圈W100控制由机电开关元件MS100构成的主控开关SW1转为断路以切断对可充放电储放电装置ESD100的充电，如图3所示为图1中主控开关由机电式开关元件构成的电路示意图；
(3)如图4所示由设有热双金属片或相似功能的记忆合金，构成的热动控制的常闭热敏开关THS100构成主控开关SW1，而与常闭热敏开关THS100耦合的电热元件AH100供构成前置驱动功能，并接受设定电压检测及驱动电路VD&D100所控制，以将输入电能转为热能，以对所耦合的常闭热敏开关THS100加热使其受热转为开路，进而切断对可充放电储放电装置ESD100的充电电流，而于温度降低至临界温度时，产生复位以控制接点复位为闭路，如图4所示为图1中主控开关由常闭热敏开关构成的电路示意图；
——第一阻抗元件Z0：为由机电阻抗元件或固态阻抗元件或各种二极管或电能转光能或转热能的具阻抗元件性元件所构成，为串联于电压较低的充电电源V1输出瑞，供与负载侧构成分压限流功能，此限压阻抗元件为可依电路需要而选择设置或不设置；
——第二阻抗元件Z1：为由机电阻抗元件或固态阻抗元件或各种二极管或电能转光能或转热能的具阻抗元件性元件所构成，供串联于电压较高的充电电源V2输出端，而与第一阻抗元件Z0呈串联或与第一阻抗元件Z0共同并联再输出至负载，供与负载构成分压限流功能，第二阻抗元件Z1可依多阶电压充电电源的电压阶级数而增加，以供串联于选定位阶电压电源的输出端，此限压阻抗元件为可依电路需要而选择设置或不设置；
——设定电压检测及驱动电路VD&D100：为由机电或固态电子元件所构成，为可依需要作选择性设置，以供并联于直流充电电源或可充放电储放电装置ESD100的两端，当可充放电储放电装置ESD100于初始充电的低压状态时则暂无作用，而在可充放电储放电装置ESD100的端电压高于电压较低的充电电源V1时，则由电压较高的充电电源V2继续进行充电，而于可充放电储放电装置ESD100充电电压升高接近设定值时，则借驱动设定电压检测及驱动装置VD&D100增加分流电流值，以增加流经较高电压的的充电电源V2所串设第二阻抗元件Z1(或含与其串联的第一阻抗元件Z0)的电流值，进而增加在第二阻抗元件Z1(或含与其串联的第一阻抗元件Z0)的电压降，以减少对可充放电储放电装置ESD100的电压，进而改变充电电流，并在可充放电储放电装置ESD100的端电压进一步到达设定电压时，驱动与充电电路串联的主控开关SW1，进而切断对可充放电储放电装置ESD100的充电电流，其构成电路及所选择构成主控开关SW1的元件类别含：
(1)设定电压检测及驱动电路VD&D100，供驱动由固态电路元件或机电元件构成的前置驱动电控装置CD100，以驱动由晶体管、晶闸管等所构成的固态开关元件Q100所构成主控开关SW1；
(2)设定电压检测及驱动电路VD&D100，供驱动由机电开关元件MS100的驱动线圈W100所构成的前置驱动电控装置CD100，以控制由机电开关元件MS100所构成的主控开关SW1；
(3)设定电压检测及驱动电路VD&D100，供驱动电热元件AH100所构成的前置驱动电控装置CD100使其发热，进而驱动由常闭热敏开关THS100所构成的主控开关SW1；
——限流阻抗Z100：为依需要而选择设置与否的机电式或固态电子式阻抗元件或各种二极管或电能转光能或转热能的具阻抗元件性元件所构成，若可充放电储放电装置需做后续小电流补充性充电，则可于主控开关SW1主电流接点的两端并联限流阻抗Z100，以在主控开关SW1受控断路时，直流充电电源经由限流阻抗Z100继续对充放电储放电装置ESD100作小电流充电；
——电弧火花吸收元件SP100：为由电阻电容或半导体电弧火花吸收元件所构成，依需要选择设置与否的元件，为供依电源极性直接并联于常闭热敏开关THS100接点的两端，或加串限流阻抗Z100后再并联，以在常闭热敏开关THS100接点由常闭转为常开时，吸收其火花以抑制其电磁干扰；
——导电接点(或插头插座组)P0：为由机电结构构成的导电接点或插头插座组，为可依需要选择设置与否的元件，其一端连接电源侧的充电电源及相关电路，相对耦合的另一端通往负载侧的充放电储放电装置ESD100及相关电路；
——隔离二极管CR100：依需要选择设置与否的一个以上的二极管元件，供串联或串并联于充电电源与可充放电储放电装置之间，或依需要选择由一个以上二极管呈串联或串并联，而借其正向电压降以调节其直流电源的输出电压值，为选择性设置可依需要选择设置与否；
——逆压防止二极管CR200：为依需要选择设置与否，顺向串联于电压较低的充电电源V1的输出端或其他较低位阶电压的输出端以防止逆向电流；或依需要选择由一个以上逆压防止二极管呈串联或串并联，而借其正向电压降以调节其直流电源的输出电压值；
——辅助阻抗Z200：为由具电阻性阻抗元件、或电感性阻抗元件、或电感性及电阻性混合阻抗元件，或其他具部份电阻性阻抗元件负载所构成，为依需要选择性设置，并联于前置驱动电控装置CD100两端作为分流功能，其电路中的辅助阻抗Z200为供并联于由固态电路元件或机电元件所构成的驱动及触发功能的前置驱动电控装置CD100两端，以供调节分流电流比例，以逐渐减少对负载侧可充放电储放电装置的充电电流，而由前置驱动电控装置CD100以控制模拟或开关式晶体管、MOSFET、IGBT或SCR等晶闸管或其他固态模拟开关元件Q100；图5所示为本发明由晶闸管SCR构成主控开关及匹配相关电路元件的电路示意图；图6所示为本发明由晶闸管SCR构成主控开关及加设中继晶体管构成的电路示意图。
图7所示为本发明由机电开关构成主控开关及匹配相关电路元件的电路示意图，主要为借分压齐纳二极管ZD101与机电开关元件的驱动线圈W100所串联，辅助阻抗Z200并联于驱动线圈W100的两端。
图8所示为本发明由机电开关构成主控开关及加设中继晶体管构成的电路示意图，主要为由分压齐纳二极管ZD101与分压电阻R1作串联分压，以驱动中继晶体管Q1，而辅助阻抗Z200并联于驱动线圈W100两端，驱动线圈W100可依需要并联续流二极管CR1，再与中继晶体管Q1串联，以供调节分流电流的比例，以逐渐减少对负载侧可充放电储放电装置的充电电流，而借由驱动线圈W100控制机电开关元件MS100。
图9所示为本发明由常闭热敏开关构成主控开关及匹配相关电路元件的电路示意图；为借辅助阻抗Z200并联于由前置驱动电控装置CD100所控制的发热元件AH100的两端。
如图10所示为本发明由常闭热敏开关构成主控开关及加设中继晶体管构成的电路示意图；为辅助阻抗Z200供并联于加设与发热元件AH100串联，而由前置驱动电控装置CD100控制的中继晶体管Q1所驱动的发热元件AH100的两端，以供调节分流电流比例，以逐渐减少对负载侧可充放电储放电装置的充电电流，而借由发热元件AH100控制常闭热敏开关THS100。
此项具多阶电压充电电源的充电装置中依结构需要可以导电接点(或插头插座组)P0为区隔，匹配其主控开关的设置位置；以及设定电压检测及驱动电路VD&D100与前置驱动电控装置CD100的电路的设置位置；进一步构成以下图11-图16的实施例；其中
图11所示为本发明具多阶电压充电电源的充电装置电路方块示意图之二，其构成含：
——多阶电压充电电源PS200：为由两阶以上多阶电压直流电源或由交流电源直接整流为多阶电压的直流电源，或经变压器变压后的二次交流输出端再经整流构成的多阶电压的直流电源，包括至少具有两组不同电压的充电电源，含电压较低的充电电源V1及电压较高的充电电源V2，或具有两组以上的不同电压的多阶电压充电电源，而各不同电压的多阶电压充电电源可为同电流容量或不同电流容量的充电电源顺极性串联或共通负极或共通正极所构成，供经导电接头或插座输往由相关充电控制电路，及可充放电储放电装置ESD100所构成的负载；
——控制单元CCU200：为含有机电开关或固态功率开关装置，及供控制作直流输出电压转换与作开或关或定时断电的控制驱动电路所构成，借控制其内部机电开关或固态功率开关装置，以供控制来自多阶电压充电电源PS200的多阶电压直流电源转换为所需的多阶直流输出电压；或借控制驱动电路作开或关的操作或作定时断电控制，以控制由固态模拟开关元件所构成或由机电式开关元件或常闭热敏开关所构成的主控开关SW1，进而对充电直流电源作开或关的操作及作定时断电的输出；此项电路为可依需要作选择性设置而选用其全部或部份功能；
——逆压防止二极管CR200：为依需要选择性设置，顺向串联于电压较低的充电电源V1的输出端或其他较低位阶电压的输出端以防止逆向电流；或依需要选择由一个以上逆压防止二极管呈串联或串并联，而借其正向电压降以调节其直流电源的输出电压值；
——第二阻抗元件Z1：为由机电阻抗元件或固态阻抗元件或各种二极管或电能转光能或转热能的具阻抗元件性元件所构成，供串联于电压较高的充电电源V2输出端，而与第一阻抗元件Z0呈串联或与第一阻抗元件Z0共同并联再输出至负载，供与负载构成分压限流功能，第二阻抗元件Z1可依多阶电压充电电源的电压阶级数而增加，以供串联于选定位阶电压电源的输出端，此限压阻抗元件为可依电路需要而选择设置或不设置；
——第一阻抗元件Z0：为由机电阻抗元件或固态阻抗元件或各种二极管或电能转光能或转热能的具阻抗元件性元件所构成，为串联于电压较低的充电电源V1输出端，供与负载侧构成分压限流功能，此限压阻抗元件为可依电路需要而选择设置或不设置；
其余为可依需要选择性设置的相关设定电压检测及驱动装置VD&D100、前置驱动电控装置CD100、隔离二极管CR100、主控开关SW1、限流阻抗Z100、电弧火花吸收元件SP100、辅助阻抗Z200、可充放电储放电装置ESD100、导电接点(或插头插座组)P0所构成，其中主控开关SW1为设置于充电电源侧及供控制充电电源侧，并经导电接点(或插头插座组)P0以控制对可充放电储放电装置ESD100充电；而设定电压检测及驱动电路VD&D100为并联设置于充电电源侧，以控制前置驱动电控装置CD100，进而控制设置于电源侧的主控开关SW1，(主控开关SW1含由前述固态模拟开关元件Q100或机电开关元件MS100，或常闭热敏开关THS100所构成)。
图12所示为本发明具多阶电压充电电源的充电装置的电路方块示意图之三，其构成电路的多阶电压充电电源PS200、控制单元CCU200、逆压防止二极管CR200、第二阻抗元件Z1、第一阻抗元件Z0为与图11所述相同，其余为可依需要选择性设置的相关设定电压检测及驱动装置VD&D100、前置驱动电控装置CD100、隔离二极管CR100、主控开关SW1、限流阻抗Z100、电弧火花吸收元件SP100、辅助阻抗Z200、可充放电储放电装置ESD100、导电接点(或插头插座组)P0所构成，其中主控开关SW1为供控制负载侧，而设定电压检测及驱动电路VD&D100为并联设置于充电电源侧，并经导电接点(或插头插座组)P0以控制前置驱动电控装置CD100，进而控制设置于负载侧的主控开关SW1，(主控开关SW1含由前述固态模拟开关元件Q100或机电开关元件MS100，或常闭热敏开关THS100所构成)，以控制对可充放电储放电装置充电。
图13所示为本发明具多阶电压充电电源的充电装置的电路方块示意图之四，其构成电路的多阶电压充电电源PS200、控制单元CCU200、逆压防止二极管CR200、第二阻抗元件Z1、第一阻抗元件Z0为与图11所述相同，其余为可依需要选择性设置的相关设定电压检测及驱动装置VD&D100、前置驱动电控装置CD100、隔离二极管CR100、主控开关SW1、限流阻抗Z100、电弧火花吸收元件SP100、辅助阻抗Z200、可充放电储放电装置ESD100、导电接点(或插头插座组)P0所构成，其中主控开关SW1可为设置于负载而供控制负载侧，而设定电压检测及驱动电路VD&D100及所连接的前置驱动电控装置CD100为设置于负载侧，而经导电接点(或插头插座组)P0，以控制负载侧的主控开关SW1，(主控开关SW1含由前述固态模拟开关元件Q100或机电开关元件MS100，或常闭热敏开关THS100所构成)，以控制对可充放电储放电装置充电。
图14所示为本发明具多阶电压充电电源的充电装置的电路方块示意图之五，其构成电路的多阶电压充电电源PS200、控制单元CCU200、逆压防止二极管CR200、第二阻抗元件Z1、第一阻抗元件Z0为与图11所述相同，其余为可依需要选择性设置的相关设定电压检测及驱动装置VD&D100、前置驱动电控装置CD100、隔离二极管CR100、主控开关SW1、限流阻抗Z100、电弧火花吸收元件SP100、辅助阻抗Z200、可充放电储放电装置ESD100、导电接点(或插头插座组)P0所构成，其中主控开关SW1为设置于负载侧而供控制充电电源侧，而设定电压检测及驱动电路VD&D100及所连接的前置驱动电控装置CD100为设置于负载侧，而经导电接点(或插头插座组)P0，以控制电源侧的主控开关SW1，(主控开关SW1含由前述固态模拟开关元件Q100或机电开关元件MS100，或常闭热敏开关THS100所构成)，并经导电接点(或插头插座组)P0以控制对可充放电储放电装置充电。
图15所示为本发明具多阶电压充电电源的充电装置的电路方块示意图之六，其构成电路的多阶电压充电电源PS200、控制单元CCU200、逆压防止二极管CR200、第二阻抗元件Z1、第一阻抗元件Z0为与图11所述相同，其余为可依需要选择性设置的相关设定电压检测及驱动装置VD&D100、前置驱动电控装置CD100、隔离二极管CR100、主控开关SW1、限流阻抗Z100、电弧火花吸收元件SP100、辅助阻抗Z200、可充放电储放电装置ESD100、导电接点(或插头插座组)P0所构成，其中设定电压检测及驱动电路VD&D100与前置驱动电控装置CD100，一端连接于直流充电电源侧，另一端连接于负载侧之间，而由设定电压检测及驱动电路VD&D100控制所连接的前置驱动电控装置CD100，进而控制设置电源侧的主控开关SW1，(主控开关SW1含由前述固态模拟开关元件Q100或机电开关元件MS100，或常闭热敏开关THS100所构成)，并经导电接点(或插头插座组)P0以控制对可充放电储放电装置充电。
图16所示为本发明具多阶电压充电电源的充电装置的电路方块示意图之七，其构成电路的多阶电压充电电源PS200、控制单元CCU200、逆压防止二极管CR200、第二阻抗元件Z1、第一阻抗元件Z0为与图11所述相同，其余为可依需要选择性设置的相关设定电压检测及驱动装置VD&D100、前置驱动电控装置CD100、隔离二极管CR100、主控开关SW1、限流阻抗Z100、电弧火花吸收元件SP100、辅助阻抗Z200、可充放电储放电装置ESD100、导电接点(或插头插座组)P0所构成，其中设定电压检测及驱动电路VD&D100与前置驱动电控装置CD100，一端连接于直流充电电源侧，另一端连接于负载侧之间，而由设定电压检测及驱动电路VD&D100控制所连接的前置驱动电控装置CD100，进而控制设置负载侧的主控开关SW1，(主控开关SW1含由前述固态模拟开关元件Q100或机电开关元件MS100或常闭热敏开关THS100所构成)，以控制对可充放电储放电装置充电。
前述各项实施例中其可依需要选择设置的设定电压检测及驱动电路VD&D100的结构设置位置含：
——设定电压检测及驱动电路VD&D100为并联设置于负载侧而与可充放电储放电装置ESD100两者结合；或
——设定电压检测及驱动电路VD&D100为并联设置于负载侧而与可充放电储放电装置ESD100呈分离结构。
而其可依需要选择设置的设定电压检测及驱动电路VD&D100与前置驱动电控装置CD100的电路设置位置含：
——设定电压检测及驱动电路VD&D100与前置驱动电控装置CD100，两者电路连接后并联于充电电源侧之间，而由设定电压检测及驱动电路VD&D100控制所连接的前置驱动电控装置CD100；或
——设定电压检测及驱动电路VD&D100与前置驱动电控装置CD100，两者电路连接后或并联于负载侧，而由设定电压检测及驱动电路VD&D100控制所连接的前置驱动电控装置CD100。
而其可依需要选择设置借常闭热敏开关THS100作为主控开关SW1时，常闭热敏开关THS100的常闭接点及开关本身设置位置含：
——常闭热敏开关THS100的常闭接点为串设于输出的负载侧，供与可充放电储放电装置ESD100直接串联，常闭热敏开关THS100与可充放电储放电装置ESD100呈良好热耦合结构，以同时可作为可充放电储放电装置ESD100于可充放电储放电装置充电控制及过电流充放电时的保护；或
——常闭热敏开关THS100的常闭接点为串设于输出的负载侧，供与可充放电储放电装置ESD100直接串联，常闭热动温没开关THS100与可充放电储放电装置ESD100呈分离结构，以同时可作为可充放电储放电装置ESD100于充电控制及过电流充电时的保护；或
——常闭热敏开关THS100的常闭接点为串设于电源侧，供与充电电源呈串联，常闭热敏开关THS100与可充放电储放电装置ESD100呈良好热耦合结构，以同时可作为可充放电储放电装置ESD100于充电控制及过电流充电时的保护；或
——常闭热敏开关THS100的常闭接点为串设于电源侧，供与充电电源呈串联，常闭热敏开关THS100与可充放电储放电装置ESD100呈分离结构，以同时可作为可充放电储放电装置ESD100于充电控制及过电流充电时的保护。
而其可依需要选择设置的限流阻抗Z100的设置含：
——若主控开关SW1切断充电电流后不需作补充性充电，则不需设置限流阻抗Z100；或
——若主控开关SW1切断充电电流后，需作较小电流的补充性充电，则在主控开关SW1的控制接点两端并联限流阻抗Z100，以在主控开关SW1转为开路后，经限流阻抗Z100，对可充放电储放电装置ESD100作较小电流的补充性充电：或
——限流阻抗Z100可为与主控开关SW1呈分离结构；或
——限流阻抗Z100可为与由常闭热敏开关THS100构成的主控开关
SW1呈共构，以借其通电发热的热能使主控开关SW1持续受热以保持断路的状态；或
——限流阻抗Z100可为与由常闭热敏开关THS100构成的主控开关SW1呈良好热耦合的密封共构，并设有密封结构，以借其通电发热的热能使主控开关SW1持续受热以保持断路的状态。
此项具多阶电压充电电源的充电装置，更进一步可为借输出端并联可选定导通电压的分流电路元件，以取代前述主控开关及设定电压检测及驱动电路，以在输出端或被充的可充放电储放电装置ESD100到达选定电压时，由所并联的可选定导通电压的分流电路元件产生分流分压的功能。
图17所示本发明输出端并联可选定导通电压的分流电路元件实施例的电路示意图，其主要构成含：
——多阶电压充电电源PS200：为由两阶以上多阶电压直流电源或由交流电源直接整流为多阶电压的直流电源，或经变压器变压后的二次交流输出端再经整流构成的多阶电压的直流电源，包括至少具有两组不同电压的充电电源，含电压较低的充电电源V1及电压较高的充电电源V2，或具有两组以上的不同电压的多阶电压充电电源，而各不同电压的多阶电压充电电源可为同电流容量或不同电流容量的充电电源顺极性串联或共通负极或共通正极所构成，供经导电接头或插座输往由相关充电控制电路，及可充放电储放电装置ESD100所构成的负载；
——控制单元CCU200：为含有机电开关或固态功率开关装置及供控制作直流输出电压转换与作开或关或定时断电的控制驱动电路所构成，借控制其内部机电开关或固态功率开关装置，以供控制来自多阶电压充电电源PS200的多阶电压直流电源转换为所需的多阶直流输出电压；或借控制驱动电路作开或关的操作或作定时断电控制，以控制由固态模拟开关元件所构成或由机电式开关元件或常闭热动温度开关所构成的主控开关SW1，进而对充电直流电源作开或关的操作及作定时断电的输出；此项电路为可依需要作选择性设置而选用其全部或部份功能；
——可充放电储放电装置ESD100：含由镍镉、镍氢、镍锌、镍铁或锂离子等电池或铅酸等或其他各种可充放电二次电池所构成；此项可充放电储放电装置可供作为充电电源或作为被充电的负载；
——第一阻抗元件Z0：为由机电阻抗元件或固态阻抗元件或所构成，供串联于电源输出端，供与负载侧构成分压限流功能，此限压阻抗元件为可依电路需要而选择设置或不设置；
——第二阻抗元件Z1：为由机电阻抗元件或固态阻抗元件或各种二极管或电能转光能或转热能的具阻抗元件性元件所构成，供串联于电压较高的充电电源V2输出端，而与第一阻抗元件Z0呈串联或与第一阻抗元件Z0共同并联再输出至负载，供与负载构成分压限流功能，第二阻抗元件Z1可依多阶电压充电电源的电压阶级数而增加，以供串联于选定位阶电压电源的输出端，此限压阻抗元件为可依电路需要而选择设置或不设置；
——导电接点(或插头插座组)P0：为由机电结构构成的导电接点或插头插座组，为可依需要选择设置与否的元件，其一端连接电源侧的充电电源及相关电路，相对耦合的另一端通往负载侧的可充放电储放电装置及相关电路；
——隔离二极管CR100：依需要选择设置与否的一个以上的二极管元件，供串联或串并联于充电电源与可充放电储放电装置之间，或依需要选择由一个以上二极管呈串联或串并联，而借其正向电压降以调节其直流电源的输出电压值，为选择性设置可依需要选择设置与否；
——逆压防止二极管CR200：为依需要选择顺向串联于电压较低的充电电源V1的输出端或其他较低位阶电压的输出端以防止逆向电流；或依需要选择由一个以上逆压防止二极管呈串联或串并联，而借其正向电压降以调节其直流电源的输出电压值；
——可选定导通电压的分流电路元件VL100：含借由(1)齐纳二极管的齐纳电压作为导通电压，或(2)借二极管正向电压降作为导通电压，或(3)借反向使用齐纳二极管的压降电压，(4)借发光二极管的正向电压降作为导通电压，或(5)由前述1-4项其中一项以上混合构成的可选定导通电压及分流功能的分流电路元件。
上述电路中在所需分流电流较大时，可如图18所示为本发明由可选定电压的分流电路元件结合功率晶体管所构成的电路例之一；为由可选定导通电压的分流电路元件VL100串设于功率晶体管Q200的集电极C与基极B之间，而基极B与发射极E之间可依需要并联分压电阻R1，而在功率晶体管Q200的集电极C及发射极E两端的电压超过可选定导通电压的分流电路元件VL100设定电压及功率晶体管本身的工作电压时，使功率晶体管Q200作相对的导通；功率晶体管Q200的集电极C除可直接与可选定导通电压的分流电路元件VL100的一端并联外，亦可依需要选择先串联阻抗元件Z500再与可选定导通电压的分流电路元件VL100的一端并联。
或如图19所示为本发明由可选定电压的分流电路元件结合功率晶体管所构成的电路例之二；为由可变电阻VR100并联于功率晶体管Q200的集电极C与发射极E之间，而可变电阻VR100的可调接脚则经可选定导通电压的分流电路元件VL100再通往功率晶体管Q200的基极B之间，而借可变电阻VR100的调整以在功率晶体管Q200的集电极C及发射极E两端的电压到达设定值时，使功率晶体管Q200开始作相对的导通，功率晶体管Q200的集电极C除可直接与可变电阻VR100固定接脚之一连接外，亦可依需要选择先串联阻抗元件Z500再与可变电阻VR100固定接脚之一连接。
如图20所示为本发明由可选定电压的分流电路元件结合晶闸管所构成的电路例之一；为由可选定导通电压的分流电路元件VL100进一步可选择性串联限流电阻R400，再串设于晶闸管SCR1的阳极A与门极G之间，而门极G与阴极K之间可依需要并联分压电阻R1，而在晶闸管SCR1的阳极A与门极G间的电压，超过可选定导通电压的分流电路元件VL100设定电压及晶闸管SCR1本身的工作电压时，使晶闸管SCR1触发导通；晶闸管SCR1的阳极A除可直接与可选定导通电压的分流电路元件VL100的一端并联外，亦可依需要选择先串联阻抗元件Z500再与可选定导通电压的分流电路元件VL100之一端并联。
如图21所示为本发明由可选定电压的分流电路元件结合晶闸管所构成的电路例之二；为由可变电阻VR100可选择性串联限流电阻R400，再并联于晶闸管SCR1的阳极A与阴极K之间，而可变电阻VR100的可调接脚则经可选定导通电压的分流电路元件VL100再通往晶闸管SCR1的门极G，而借可变电阻VR100的调整，以在晶闸管SCR1的门极G及阴极K两端的电压到达设定值时，使晶闸管SCR1触发导通，晶闸管SCR1的阳极A除可直接与可变电阻VR100固定接脚之一(或限流电阻R400接脚之一)连接外，亦可依需要选择先串联阻抗元件Z500再与可变电阻VR100固定接脚(或限流电阻R400接脚之一)连接。
前述两阶以上的多阶电压充电电源PS200其构成方式含：
(1)如图22所示为由两组以上同容量或不同容量或同电压或不同电压的可充放电储放电装置单元ESD200，借顺极性串联构成两阶以上的多阶电压直流电源，以构成两种以上不同电压的输出；上述各可充放电储放电装置单元ESD200由一个以上可充放电储放电装置ESD100作串联或并联所构成，图22所示为本发明由可充放电储放电装置单元串联构成两阶以上的多阶电压直流电源的电路示意图。
(2)如图23所示为由两组以上同容量或不同容量或同电压或不同电压的可充放电储放电装置单元ESD200，借共通负极(或共通正极)构成两阶以上的多阶电压直流电源，以构成两种以上不同电压的输出；上述各可充放电储放电装置单元ESD200为由一个以上可充放电储放电装置ESD100作串联或并联所构成，如图23所示为本发明由可充放电储放电装置单元共通负极构成两阶以上的多阶电压直流电源的电路示意图。
(3)如图24所示为设有输出绕组的单相变压器T100，供设置输入绕组W0及具有两组以上不同额定电压及相同或不同额定电流的输出接头T0、T1、T2的变压器输出绕组W0；输出绕组W0具有共同端输出接头T0及较低电压输出接头T1及较高电压输出接头T2，其中较高电压输出接头T2可依需要选择串联第四阻抗元件Z1′，再与输出接头T0共同通往第二桥式整流器BR2，其较低电压输出接头T1亦可依需要选择串联第四阻抗元件Z1′，再与输出接头T0共同通往第一桥式整流器BR1；第一及第二桥式整流器BR1及BR2的直流输出端的负极输出端可为共同连接，而由第二桥式整流器BR2的正极输出端构成多阶电压充电电源PS200的较高电压的充电电源V2输出端，并由第一桥式整流器BR1的正极输出端构成多阶电压充电电源PS200的较低电压的充电电源V1输出端，上述电路亦可由第一及第二桥式整流器BR1及BR2的正极输出端呈共通连接，而由第一及第二桥式整流器BR1及BR2的负极输出端构成不同电压输出；此项多阶电压充电电源PS200的电压位阶可为两阶以上所构成，其相对配置桥式整流器亦作相对增加，图24所示为本发明借单相变压器构成多阶电压充电电源实施例之一。
(4)如图25为借设有输出绕组的单相变压器T100，供设置输入绕组W0及两组以上相同或不同额定电压及相同或不同额定电流的输出绕组W1、W2；各组输出绕组可各别依需要选择串设第四阻抗元件Z1′，其中一组输出绕组W1供输往第一桥式整流器BR1，而另一组输出绕组W2供输往第二桥式整流器BR2；第一桥式整流器BR1的直流输出端与第二桥式整流器BR2的直流输出端呈顺极性串联，而由第一桥式整流器BR1负极输出端作为共同负极，而由第一、二桥式整流器BR1、BR2顺极性串联联结端构成电压较低的充电电源V1正极输出端，并由第二桥式整流器BR2的正极输出端构成较高电压的充电电源V2正极输出端；此项多阶电压充电电源PS200的电压位阶可为两阶以上所构成，其相对配置桥式整流器亦作相对增加，图25所示为本发明借单相变压器构成多阶电压充电电源实施例之二。
(5)如图26为借设有输出绕组的单相变压器T100，供设置输入绕组W0及两组以上相同或不同额定电压及相同或不同额定电流的输出绕组W1、W2；各组输出绕组可各别依需要选择串设第四阻抗元件Z1′，其中一组输出绕组W1供输往第一桥式整流器BR1，而另一组输出绕组W2供输往第二桥式整流器BR2；第一桥式整流器BR1的直流输出负端与第二桥式整流器BR2的直流输出负端呈共通连接作为共同负极，而由第一桥式整流器BR1正极输出端构成较低电压的充电电源V1正极输出端，并由第二桥式整流器BR2的正极输出端构成较高电压的充电电源V2正极输出端；或由第一及第二桥式整流器BR1及BR2的正极输出端作共通连接，而由第一及第二桥式整流器BR1及BR2的负极输出端构成不同电压的输出；此顶多阶电压充电电源PS200的电压位阶可为两阶以上所构成，其相对配置桥式整流器亦作相对增加，图26所示为本发明借单相变压器构成多阶电压充电电源实施例之三。
(6)如图27所示为设有输出绕组的单相变压器T100，供设置输入绕组W0及具有两组以上不同额定电压及相同或不同额定电流及中间输出接头T10、及较低电压T1、及较高电压输出接头T2的变压器输出绕组W0；其较低电压输出接头T1及较高电压输出接头T2输出端可个别依需要选择串联第四阻抗元件Z1′，其较高电压输出接头T2顺向串联第二整流二极管CR302，而由第二整流二极管CR302的正极输出端构成多阶电压充电电源PS200的较高电压的充电电源V2输出正端，其较低电压输出接头T1顺向串联第一整流二极管CR301，并由第一整流二极管CR301的正极输出端构成多阶电压充电电源PS200的较低电压的充电电源V1的输出正端，而由中间输出接头T10构成共同负极；上述电路亦可由第一及第二整流二极管CR301及CR302呈反向设置，由第一及第二整流二极管CR301及CR302的负极输出端构成不同电压输出，而由中间输出接头T10构成共同正极；此项多阶电压充电电源PS200的电压位阶可为两阶以上所构成，其相对配置整流二极管亦作相对增加，图27所示为本发明借单相变压器构成多阶电压充电电源实施例之四。
(7)如图28所示为三相变压器T300中设置三相输入绕组WOR、WOS、WOT，及设置具两组以上不同额定电压及相同或不同额定电流的三相输出绕组WR、WS、WT；各相绕组具有较高电压输出接头T2R、T2S、T2T及较低电压输出接头T1R、T1S、T1T，各相绕组借共通连接接头T10连接，其中各相的较低电压输出接头及较高电压输出接头可依需要选择串联第四阻抗元件Z1′，再通往第一及第二整流二极管CR301及CR302，其较低电压的输出接头T1R、T1S、T1T的输出端分别通往第一整流二极管CR301，较高电压的输出接头T2R、T2S、T2T的输出端通往第二整流二极管CR302，而由第二整流二极管CR302的正极输出端构成多阶电压充电电源PS200的较高电压的充电电源V2的输出正端，并由第一整流二极管CR301的正极输出端构成多阶电压充电电源PS200的较低电压的充电电源V1的输出正端，而由各相绕组共通连接接头T10构成负极输出端；上述电路亦可将第一及第二整流二极管CR301及CR302反向设置，而由第一及第二整流二极管CR301及CR302的负极输出端构成不同电压的输出负端，而由各相绕组共通连接接头T10构成正极输出端；此项多阶电压充电电源PS200的电压位阶可为两阶以上所构成，其相对配置桥式整流器亦作相对增加，图28所示为本发明借三相变压器构成多阶电压充电电源实施例之一。
(8)如图29所示为借三相变压器T300中设置三相输入绕组WOR、WOS、WOT，及设置具两组以上相同或不同额定电压及相同或不同额定电流的三相输出绕组，其中一组三相输出绕组为较低电压的输出接头W1R、W1S、W1T及第一共通连接接头T101，另外一组三相输出绕组为较高电压输出绕组的输出接头W2R、W2S、W2T及第二共通连接接头T102，各组输出绕组的输出接头可各别依需要选择串设第四阻抗元件Z1′，其中较低电压输出接头W1R、W1S、W1T供各别输往第一整流二极管CR301，构成较低电压输出的充电电源V1正极输出端，而由第一共通连接接头T101构成其负极输出端；而另一组较高电压输出接头W2R、W2S、W2T供各别输往第二整流二极管CR302，构成较高电压输出的充电电源V2正极输出端，而由第二共通连接接头T102构成其负极输出端；较低电压与较高电压的直流输出端呈顺极性串联，而由其中一组输出绕组的直流负极输出端构成共同负极，而由较低电压与较高电压的直流输出端呈顺极性串联联结接头构成较低电压的充电电源V1正极输出端，并由另一组输出绕组的直流正极输出端构成较高电压的充电电源V2的正极输出端；此项多阶电压充电电源PS200的电压位阶可为两阶以上所构成，其相对配置桥式整流器亦作相对增加，图29所示为本发明借三相变压器构成多阶电压充电电源实施例之二。
(9)如图30所示为三相变压器T300中设置三相输入绕组WOR、WOS、WOT，及设置具两组以上不同额定电压及相同或不同额定电流的三相输出绕组；其中一组三相输出绕组具有较低电压输出接头W1R、W1S、W1T及较低电压的各相绕组的第一共通连接接头T101，另外一组三相输出绕组具有较高电压输出接头W2R、W2S、W2T及较高电压的各相绕组的第二共通连接接头T102，各组输出绕组的输出接头W1R、W1S、W1T及W2R、W2S、W2T可各别依需要选择串联第四阻抗元件Z1′，再各别通往第一及第二整流二极管CR301及CR302，其中较低电压的输出接头W1R、W1S、W1T的输出端分别通往第一整流二极管CR301，而较高电压的输出接头W2R、W2S、W2T的输出端分别通往第二整流二极管CR302，而由第二整流二极管CR302的正极输出端共通连接构成多阶电压充电电源PS200的较高电压输出端，并由第一整流二极管CR301的正极输出端共通连接构成多阶电压充电电源PS200的较低电压输出端，并由较低电压及较高电压各相绕组第一及第二共通连接接头T101及T102相互连结构成共同负极输出端；上述电路亦可将第一及第二整流二极管CR301及CR302反向设置，而由第一整流二极管CR301的共通连接负极输出端及第二整流二极管CR302的共通连接负极输出端构成不同电压输出端，而由较高电压及较低电压各相绕组第一及第二共通连接接头T101及T102相互连结构成共同正极输出端；此项多阶电压充电电源PS200的电压位阶可为两阶以上所构成，其相对配置桥式整流器亦作相对增加，图30所示为本发明三相变压器构成多阶电压充电电源实施例之三。
(10)如图31所示为三相变压器T300中设置三相输入绕组WOR、WOS、WOT，及设置具两组以上相同或不同额定电压及相同或不同额定电流的三相输出绕组；其中一组三相输出绕组具有较低电压的输出接头W1R、W1S、W1T，另外一组三相输出绕组具有较高电压输出绕组的输出接头W2R、W2S、W2T，各组输出绕组的输出接头W1R、W1S、W1T及W2R、W2S、W2T可各别依需要选择串设第四阻抗元件Z1′，其中较低电压输出接头W1R、W1S、W1T供输往桥式整流器BR301，以输出较低电压的充电电源V1的正极及负极输出端，而另一组较高电压输出接头W2R、W2S、W2T供输往桥式整流器BR302以输出高电压的充电电源V2的正极及负极输出端，而较低电压的充电电源V1与较高电压的充电电源V2的直流输出端呈顺极性串联，而由其中一组输出绕组的直流负极输出端构成共同负极，而由较低电压与较高电压的直流输出端呈顺极性串联联结的接头结构构成较低电压的充电电源V1的正极输出端，并由另一组输出绕组的直流正极输出端构成较高电压的充电电源V2的正极输出端；此项多阶电压充电电源PS200的电压住阶可为两阶以上所构成，其相对配置桥式整流器亦作相对增加，图31所示为本发明借三相变压器构成多阶电压充电电源实施例之四。
(11)如图32所示为三相变压器T300中设置三相输入绕组WOR、WOS、WOT，及设置具两组以上相同或不同额定电压及相同或不同额定电流的三相输出绕组；其中一组三相输出绕组具有较低电压的充电电源V1的输出接头W1R、W1S、W1T，另外一组输出绕组具有较高电压输出绕组的输出接头W2R、W2S、W2T，各组输出绕组的输出接头W1R、W1S、W1T及W2R、W2S、W2T可各别依需要选择串设第四阻抗元件Z1′，其中较低电压输出接头W1R、W1S、W1T供输往桥式整流器BR301以输出较低电压的充电电源V1的正极及负极输出端，而另一组较高电压输出接头W2R、W2S、W2T供输往桥式整流器BR302以输出较高电压的充电电源V2的正极及负极输出端，而较低电压的充电电源V1与较高电压的充电电源V2的直流输出端的负极输出端呈共通连接构成共同负极，而由较低电压的直流输出正极端构成较低电压的充电电源V1正极输出端，并由另一组较高电压输出绕组的直流正极输出端构成较高电压的充电电源V2正极输出端；前述正负极亦可为对调，并由较低电压的正极端与较高电压的正极端作共通连接以构成共同正极，而由较低电压及较高电压的负极输出端分别构成不同电压位阶的负极；此项多阶电压充电电源PS200的电压位阶可为两阶以上所构成，其相对配置桥式整流器亦作相对增加，图32所示为本发明三相变压器构成多阶电压充电电源实施例之五。
此项具多阶电压充电电源的充电装置，进一步为如图33所示可在多阶电压充电电源PS200与输出负载间，设置一组以上由中继功能可充放电储放电装置ESD200″与ESD200串联构成的中继功能多阶电压充电电源PS200，此项中继功能多阶电压充电电源PS200为供与各别负载匹配，其容量可为大于或小于或等于多阶电压充电电源PS200；其中继功能可充放电储放电装置ESD200，与多阶电压充电电源PS200的较高电压的充电电源V2与V2之间，除可依需要可选择性串设第四阻抗元件Z1′外并设有第三逆压防止二极管CR200″；此项第三逆压防止二极管CR200″为依需要选择设置，为供顺向串联于电压较高的充电电源V2的输出端以防止逆向电流，或依需要选择由一个以上逆压防止二极管呈串联或串并联，而借其正向电压降以调节其直流电源的输出电压值。
中继功能可充放电储放电装置ESD200″与多阶电压充电电源PS200的较低电压的充电电源V1与V1之间亦可依需要可选择性串设第三阻抗元件ZO，以及设有第二逆压防止二极管CR200；此项第二逆压防止二极管CR200为依需要选择设置，为供顺向串联于电压较低的充电电源V1的输出端，或其他较低位阶电压的输出端以防止逆向电流，或依需要选择由一个以上逆压防止二极管呈串联或串并联，而借其正向电压降以调节其直流电源的输出电压值。
一组以上中继功能多阶电压充电电源PS200为呈并联连接于多阶电压充电电源PS200，而再经由各组中继功能多阶电压充电电源PS200的较高电压充电电源V2输出端及较低电压充电电源V1输出端及负极输往负载，或输入可选择性设置中继功能控制单元CCU200再输往负载；中继功能控制单元CCU200为含有机电开关或固态功率开关装置，及供控制作直流输出电压转换与作开或关或定时断电的控制驱动电路所构成，借控制其内部机电开关或固态功率开关装置，以供控制来自中继功能多阶电压充电电源PS200的多阶电压直流电源，转换为所需的多阶直流输出电压；或借控制驱动电路作开或关的操作或作定时断电控制，以控制由固态模拟开关元件所构成或由机电式开关元件或常闭热敏开关所构成的主控开关SW1，进而对充电直流电源作开或关的操作及作定时断电的输出，图33所示为本发明的具中继功能多阶电压充电电源的实施例示意图。
综合上述，本发明的具多阶电压充电电源的充电装置，在可充放电储放电装置的充电过程中，主动控制其充电电源的电压以控制其所输出的充电电流，以在可充放电储放电装置充电到达设定电压时，由设定电压检测及驱动与充电电路串联的主控开关作断电，以停止对可充放电储放电装置的充电，本发明的电路构思及多阶电压的操作方式，可减少主控开关等各项硬件的成本简化电路，构想新颖及具经济效益。
Claims (34)
1.一种具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：位于负载侧的充放电储放电装置接受多阶电压充电电源充电到达设定电压时，转为由电压较高的充电电源作较小充电电流的充电状态，或控制与充电电路串联的主控开关进而切断充电电流，或作定时断电的控制以控制与充电电路串联的主控开关转为开路，进而切断对充放电储放电装置的充电；所述充电装置主要构成含：
多阶电压充电电源(PS200)：为由两阶以上多阶电压直流电源或由交流电源直接整流为多阶电压的直流电源，或经变压器变压后的二次交流输出端再经整流构成的多阶电压的直流电源，包括至少具有两组不同电压的充电电源，含电压较低的充电电源(V1)及电压较高的充电电源(V2)，或具有两组以上的不同电压的多阶电压充电电源，而不同电压的多阶电压充电电源为同电流容量或不同电流容量的充电电源顺极性串联或共通负极或共通正极所构成，供经导电接头或插座输往由相关充电控制电路，及充放电储放电装置(ESD100)所构成的负载；
控制单元(CCU200)：为含有机电开关或固态功率开关装置，及供控制作直流输出电压转换与作开或关或定时断电的控制驱动电路所构成，借控制其内部机电开关或固态功率开关装置，以供控制来自多阶电压充电电源(PS200)的多阶电压直流电源转换为所需的多阶直流输出电压；或借控制驱动电路作开或关的操作或作定时断电控制，以控制由固态模拟开关元件所构成或由机电开关元件或常闭热敏开关所构成的主控开关(SW1)，进而对充电直流电源作开或关的操作及作定时断电的输出；此项电路为作选择性设置而选用其全部或部份功能；
充放电储放电装置(ESD100)：含由镍镉、镍氢、镍锌、镍铁或锂离子电池或铅酸或其他各种充放电二次电池所构成；此项充放电储放电装置供作为充电电源或作为被充电的负载；
主控开关(SW1)：是由固态模拟开关元件、或由机电开关元件或常闭热敏开关所构成，其中：
由固态模拟开关元件(Q100)构成的主控开关(SW1)，为选择性设置，以供接受机电或固态电子元件所构成的前置驱动电控装置(CD100)所驱动，在充放电储放电装置(ESD100)充电到达设定电压值时，控制由固态模拟开关元件(Q100)构成的主控开关(SW1)转为开路；或在检测升压过程中呈选定逐渐增高阻抗元件的模拟特性状态，再转为断路的控制功能；
由电能驱动线圈(W100)所操作的机电开关元件(MS100)构成的主控开关(SW1)，而于充放电储放电装置(ESD100)充电到达设定电压值时，由电能驱动线圈(W100)控制由机电开关元件(MS100)构成的主控开关(SW1)转为断路以切断对充放电储放电装置(ESD100)的充电；
由设有热双金属片或相似功能的记忆合金，构成的热动控制的常闭热敏开关(THS100)构成的主控开关(SW1)，而与常闭热敏开关(THS100)耦合的电热元件(AH100)供构成前置驱动功能，并接受设定电压检测及驱动电路(VD&D100)所控制，以将输入电能转为热能，以对所耦合的常闭热敏开关(THS100)加热使其受热转为开路，进而切断对充放电储放电装置(ESD100)的充电电流，而于温度降低至临界温度时，产生复位以控制接点复位为闭路；
第一阻抗元件(Z0)：为由机电阻抗元件或固态阻抗元件或各种二极管或电能转光能或转热能的具阻抗元件性元件所构成，为串联于电压较低的充电电源(V1)输出端，供与负载侧构成分压限流功能，此限压阻抗元件为选择设置或不设置；
第二阻抗元件(Z1)：为由机电阻抗元件或固态阻抗元件或各种二极管或电能转光能或转热能的具阻抗元件性元件所构成，供串联于电压较高的充电电源(V2)输出端，而与第一阻抗元件(Z0)呈串联或与第一阻抗元件(Z0)共同并联再输出至负载，供与负载构成分压限流功能，第二阻抗元件(Z1)依多阶电压充电电源的电压阶级数而增加，以供串联于选定位阶电压电源的输出端，此限压阻抗元件为选择设置或不设置；
设定电压检测及驱动电路(VD&D100)：为由机电或固态电子元件所构成，为选择性设置，以供并联于直流充电电源或充放电储放电装置(ESD100)的两端，当充放电储放电装置(ESD100)于初始充电的低压状态时则暂无作用，而在充放电储放电装置(ESD100)的端电压高于电压较低的充电电源(V1)时，则由电压较高的充电电源(V2)继续进行充电，而于充放电储放电装置(ESD100)充电电压升高接近设定值时，则借驱动设定电压检测及驱动装置(VD&D100)增加分流电流值，以增加流经电压较高的充电电源(V2)所串设第二阻抗元件(Z1)或含与其串联的第一阻抗元件(Z0)的电流值，进而增加在第二阻抗元件(Z1)或含与其串联的第一阻抗元件(Z0)的电压降，以减少对充放电储放电装置(ESD100)的电压，进而改变充电电流，并在充放电储放电装置(ESD100)的端电压进一步到达设定电压时驱动与充电电路串联的主控开关(SW1)，进而切断对充放电储放电装置(ESD100)的充电电流，其构成电路及所选择构成主控开关(SW1)的元件类别含：
设定电压检测及驱动电路(VD&D100)，为供驱动由固态电路元件或机电元件构成的前置驱动电控装置(CD100)，以驱动由晶体管、晶闸管所构成的固态开关元件(Q100)所构成主控开关(SW1)；或
设定电压检测及驱动电路(VD&D100)为供驱动由机电开关元件(MS100)的驱动线圈(W100)所构成的前置驱动电控装置(CD100)，以控制由机电开关元件(MS100)所构成的主控开关(SW1)；或
设定电压检测及驱动电路(VD&D100)为供驱动电热元件(AH100)所构成的前置驱动电控装置(CD100)使其发热，进而驱动由常闭热敏开关(THS100)所构成的主控开关(SW1)；
限流阻抗(Z100)：为选择设置与否的机电式或固态电子式阻抗元件或各种二极管或电能转光能或转热能的具阻抗元件性元件所构成，若充放电储放电装置需做后续小电流补充性充电，则于主控开关(SW1)主电流接点的两端并联限流阻抗(Z100)，以在主控开关(SW1)受控断路时，直流充电电源经由限流阻抗(Z100)继续对充放电储放电装置(ESD100)作小电流充电；
电弧火花吸收元件(SP100)：为由电阻电容或半导体电弧火花吸收元件所构成，选择设置与否的元件，为供依电源极性直接并联于常闭热敏开关(THS100)接点的两端，或加串限流阻抗(Z100)后再并联，以在常闭热敏开关(THS100)接点由常闭转为常开时，吸收其火花以抑制其电磁干扰；
导电接点(P0)或插头插座组：为由机电结构构成的导电接点或插头插座组，为选择设置与否的元件，其一端连接电源侧的充电电源及相关电路，相对耦合的另一端通往负载侧的充放电储放电装置(ESD100)及相关电路；
隔离二极管(CR100)：选择设置与否的一个以上的二极管元件，供串联或串并联于充电电源与充放电储放电装置之间，或选择由一个以上二极管呈串联或串并联，而借其正向电压降以调节其直流电源的输出电压值，为选择性设置选择设置与否；
逆压防止二极管(CR200)：为选择设置与否，为供顺向串联于电压较低的充电电源(V1)的输出端或其他较低位阶电压的输出端以防止逆向电流；或选择由一个以上逆压防止二极管呈串联或串并联，而借其正向电压降以调节其直流电源的输出电压值；
辅助阻抗(Z200)：为由具电阻性阻抗元件、或电感性阻抗元件、或电感性及电阻性混合阻抗元件，或其他具部份电阻性阻抗元件负载所构成，为选择性设置，为供并联于前置驱动电控装置(CD100)两端作为分流功能，其电路中的辅助阻抗(Z200)为供并联于由固态电路元件或机电元件所构成的驱动及触发功能的前置驱动电控装置(CD100)两端，以供调节分流电流比例，以逐渐减少对负载侧充放电储放电装置的充电电流，而由前置驱动电控装置(CD100)以控制模拟或开关式晶体管、MOSFET、IGBT或SCR晶闸管或其他固态模拟开关元件(Q100)。
2.如权利要求1所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：借分压齐纳二极管(ZD101)与机电开关元件的驱动线圈(W100)串联，辅助阻抗(Z200)供并联驱动线圈(W100)的两端。
3.如权利要求1所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：为由分压齐纳二极管(ZD101)与分压电阻(R1)作串联分压，以驱动中继晶体管(Q1)，而辅助阻抗(Z200)并联于驱动线圈(W100)两端，驱动线圈(W100)并联续流二极管(CR1)，再与中继晶体管(Q1)串联，以供调节分流电流的比例，以逐渐减少对负载侧充放电储放电装置的充电电流，而借由驱动线圈(W100)控制机电开关元件(MS100)。
4.如权利要求1所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：为借辅助阻抗(Z200)并联于由前置驱动电控装置(CD100)所控制的发热元件(AH100)的两端。
5.如权利要求1所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：为辅助阻抗(Z200)供并联于加设与发热元件(AH100)串联而由前置驱动电控装置(CD100)控制的中继晶体管(Q1)所驱动的发热元件(AH100)的两端，以供调节分流电流比例，以逐渐减少对负载侧充放电储放电装置的充电电流，而借由发热元件(AH100)控制常闭热敏开关(THS100)。
6.如权利要求1所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：其构成还含选择性设置的相关设定电压检测及驱动装置(VD&D100)、前置驱动电控装置(CD100)、隔离二极管(CR100)、主控开关(SW1)、限流阻抗(Z100)、电弧火花吸收元件(SP100)、辅助阻抗(Z200)、充放电储放电装置(ESD100)、导电接点(P0)或插头插座组，其中主控开关(SW1)设置于充电电源侧及供控制充电电源侧，并经导电接点(P0)或插头插座组以控制对充放电储放电装置(ESD100)充电；而设定电压检测及驱动电路(VD&D100)并联设置于充电电源侧，以控制前置驱动电控装置(CD100)，进而控制设置于电源侧的主控开关(SW1)。
7.如权利要求1所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：其构成电路的多阶电压充电电源(PS200)、控制单元(CCU200)、逆压防止二极管(CR200)、第二阻抗元件(Z1)、第一阻抗元件(Z0)与权利要求6所述相同，其余为选择性设置的相关设定电压检测及驱动装置(VD&D100)、前置驱动电控装置(CD100)、隔离二极管(CR100)、主控开关(SW1)、限流阻抗(Z100)、电弧火花吸收元件(SP100)、辅助阻抗(Z200)、充放电储放电装置(ESD100)、导电接点(P0)或插头插座组所构成，其中主控开关(SW1)供控制负载侧，而设定电压检测及驱动电路(VD&D100)为并联设置于充电电源侧，并经导电接点(P0)或插头插座组以控制前置驱动电控装置(CD100)，进而控制设置于负载侧的主控开关(SW1)，以控制对充放电储放电装置充电。
8.如权利要求1所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：其构成电路的多阶电压充电电源(PS200)、控制单元(CCU200)、逆压防止二极管(CR200)、第二阻抗元件(Z1)、第一阻抗元件(Z0)与权利要求6所述相同，其余为选择性设置的相关设定电压检测及驱动装置(VD&D100)、前置驱动电控装置(CD100)、隔离二极管(CR100)、主控开关(SW1)、限流阻抗(Z100)、电弧火花吸收元件(SP100)、辅助阻抗(Z200)、充放电储放电装置(ESD100)、导电接点(P0)或插头插座组所构成，其中主控开关(SW1)为设置于负载而供控制负载侧，而设定电压检测及驱动电路(VD&D100)及所连接的前置驱动电控装置(CD100)为设置于负载侧，而经导电接点(P0)或插头插座组，以控制负载侧的主控开关(SW1)，以控制对充放电储放电装置充电。
9.如权利要求1所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：其构成电路的多阶电压充电电源(PS200)、控制单元(CCU200)、逆压防止二极管(CR200)、第二阻抗元件(Z1)、第一阻抗元件(Z0)与权利要求6所述相同，其余为选择性设置的相关设定电压检测及驱动装置(VD&D100)、前置驱动电控装置(CD100)、隔离二极管(CR100)、主控开关(SW1)、限流阻抗(Z100)、电弧火花吸收元件(SP100)、辅助阻抗(Z200)、充放电储放电装置(ESD100)、导电接点(P0)或插头插座组所构成，其中主控开关(SW1)设置于负载侧而供控制充电电源侧，而设定电压检测及驱动电路(VD&D100)及所连接的前置驱动电控装置(CD100)为设置于负载侧，而经导电接点(P0)或插头插座组，以控制主控开关(SW1)，并经导电接点(P0)或插头插座组以控制对充放电储放电装置充电。
10.如权利要求1所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：其构成电路的多阶电压充电电源(PS200)、控制单元(CCU200)、逆压防止二极管(CR200)、第二阻抗元件(Z1)、第一阻抗元件(Z0)为与权利要求6所述相同，其余为选择性设置的相关设定电压检测及驱动装置(VD&D100)、前置驱动电控装置(CD100)、隔离二极管(CR100)、主控开关(SW1)、限流阻抗(Z100)、电弧火花吸收元件(SP100)、辅助阻抗(Z200)、充放电储放电装置(ESD100)、导电接点(P0)或插头插座组所构成，其中设定电压检测及驱动电路(VD&D100)与前置驱动电控装置(CD100)，一端连接于直流充电电源侧，另一端连接于负载侧之间，而由设定电压检测及驱动电路(VD&D100)控制所连接的前置驱动电控装置(CD100)，进而控制设置电源侧的主控开关(SW1)，并经导电接点(P0)或插头插座组以控制对充放电储放电装置充电。
11.如权利要求1所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：其构成电路的多阶电压充电电源(PS200)、控制单元(CCU200)、逆压防止二极管(CR200)、第二阻抗元件(Z1)、第一阻抗元件(Z0)为与权利要求6所述相同，其余为选择性设置的相关设定电压检测及驱动装置(VD&D100)、前置驱动电控装置(CD100)、隔离二极管(CR100)、主控开关(SW1)、限流阻抗(Z100)、电弧火花吸收元件(SP100)、辅助阻抗(Z200)、充放电储放电装置(ESD100)、导电接点(P0)或插头插座组所构成，其中设定电压检测及驱动电路(VD&D100)与前置驱动电控装置(CD100)，一端连接于直流充电电源侧，另一端连接于负载侧之间，而由设定电压检测及驱动电路(VD&D100)控制所连接的前置驱动电控装置(CD100)，进而控制设置负载侧的主控开关(SW1)，以控制对充放电储放电装置充电。
12.如权利要求1、6、7、8、9、10或11所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：其选择设置的设定电压检测及驱动电路(VD&D100)的结构设置位置含：
设定电压检测及驱动电路(VD&D100)并联设置于负载侧，而与充放电储放电装置(ESD100)两者结合；或
设定电压检测及驱动电路(VD&D100)并联设置于负载侧，而与充放电储放电装置(ESD100)呈分离结构。
13.如权利要求1、6、7、8、9、10或11所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：其选择设置的设定电压检测及驱动电路(VD&D100)与前置驱动电控装置(CD100)的电路设置位置含：
设定电压检测及驱动电路(VD&D100)与前置驱动电控装置(CD100)，两电路连接后并联于充电电源侧之间，而由设定电压检测及驱动电路(VD&D100)控制所连接的前置驱动电控装置(CD100)；或
设定电压检测及驱动电路(VD&D100)与前置驱动电控装置(CD100)，两电路连接后并联于负载侧，而由设定电压检测及驱动电路(VD&D100)控制所连接的前置驱动电控装置(CD100)。
14.如权利要求1、6、7、8、9、10或11所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：其选择设置借常闭热敏开关(THS100)作为主控开关(SW1)时，常闭热敏开关(THS100)的常闭接点及开关本身设置位置含：
常闭热敏开关(THS100)的常闭接点为串设于输出的负载侧，供与充放电储放电装置(ESD100)直接串联，常闭热敏开关(THS100)与充放电储放电装置(ESD100)呈热耦合结构，以同时作为充放电储放电装置(ESD100)于充放电储放电装置充电控制及过电流充放电时的保护；或
常闭热敏开关(THS100)的常闭接点为串设于输出的负载侧，供与充放电储放电装置(ESD100)直接串联，常闭热敏开关(THS100)与充放电储放电装置(ESD100)呈分离结构，以同时作为充放电储放电装置(ESD100)于充电控制及过电流充电时的保护；或
常闭热敏开关(THS100)的常闭接点为串设于电源侧，而与充电电源串联，常闭热敏开关(THS100)与充放电储放电装置(ESD100)呈热耦合结构，以同时作为充放电储放电装置(ESD100)于充电控制及过电流充电时的保护；或
常闭热敏开关(THS100)的常闭接点为串设于电源侧，而与充电电源串联，常闭热敏开关(THS100)与充放电储放电装置(ESD100)呈分离结构，以同时作为充放电储放电装置(ESD100)于充电控制及过电流充电时的保护。
15.如权利要求1、6、7、8、9、10或11所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：其选择设置的限流阻抗(Z100)的设置含：
若主控开关(SW1)切断充电电流后不需作补充性充电，则不需设置限流阻抗(Z100)；或
若主控开关(SW1)切断充电电流后，需作较小电流的补充性充电，则在主控开关(SW1)的控制接点两端并联限流阻抗(Z100)，以在主控开关(SW1)转为开路后，经限流阻抗(Z100)，对充放电储放电装置(ESD100)作较小电流的补充性充电；或
限流阻抗(Z100)为与主控开关(SW1)呈分离结构；或
限流阻抗(Z100)为与由常闭热敏开关(THS100)构成的主控开关(SW1)呈共构，以借其通电发热的热能使主控开关(SW1)持续受热以保持断路的状态。
16.如权利要求15所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：所述限流阻抗(Z100)为与由常闭热敏开关(THS100)构成的主控开关(SW1)呈热耦合的密封共构，并设有密封结构。
17.如权利要求1所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：更进一步为借输出端并联选定导通电压的分流电路元件，以取代前述主控开关及设定电压检测及驱动电路，以在输出端或被充的充放电储放电装置(ESD100)到达选定电压时，借所并联的选定导通电压的分流电路元件产生分流分压的功能；其主要构成还含
选定导通电压的分流电路元件(VL100)，该分流电路元件含由齐纳二极管的齐纳电压作为导通电压，或
二极管的正向电压降作为导通电压，或
反向使用齐纳二极管的压降电压，
借发光二极管的正向电压降作为导通电压，或
由前述4项其中一项以上混合构成的选定导通电压及分流功能的分流电路元件。
18.如权利要求17所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：进一步为由选定导通电压的分流电路元件(VL100)串设于功率晶体管(Q200)的集电极C与基极B之间，而基极B与发射极E之间并联分压电阻(R1)，而在功率晶体管(Q200)的集电极C及发射极E两端的电压超过选定导通电压的分流电路元件(VL100)设定电压及功率晶体管本身的工作电压时，使功率晶体管(Q200)作相对的导通；功率晶体管(Q200)的集电极C直接与选定导通电压的分流电路元件(VL100)的一端并联，或先串联阻抗元件(Z500)再与选定导通电压的分流电路元件(VL100)的一端并联。
19.如权利要求17所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：进一步为由可变电阻(VR100)并联于功率晶体管(Q200)的集电极C与发射极E之间，而可变电阻(VR100)的可调接脚则经选定导通电压的分流电路元件(VL100)再连接功率晶体管(Q200)的基极B，而借可变电阻(VR100)的调整以在功率晶体管(Q200)的集电极C及发射极E两端的电压到达设定值时，使功率晶体管(Q200)开始作相对的导通；功率晶体管(Q200)的集电极C直接与可变电阻(VR100)固定接脚之一连接，或先串联阻抗元件(Z500)再与可变电阻(VR100)固定接脚之一连接。
20.如权利要求17所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：为由选定导通电压的分流电路元件(VL100)进一步选择性串联限流电阻(R400)，再串设于晶闸管(SCR1)的阳极A与门极G之间，而门极G与阴极K之间并联分压电阻(R1)，而在晶闸管(SCR1)的阳极A与门极G间的电压，超过选定导通电压的分流电路元件(VL100)设定电压及晶闸管(SCR1)本身的工作电压时，使晶闸管(SCR1)触发导通；晶闸管(SCR1)的阳极A直接与选定导通电压的分流电路元件(VL100)的一端并联，或先串联阻抗元件(Z500)再与选定导通电压的分流电路元件(VL100)的一端并联。
21.如权利要求17所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：为由可变电阻(VR100)选择性串联限流电阻(R400)，再并联于晶闸管(SCR1)的阳极A与阴极K之间，而可变电阻(VR100)的可调接脚则经选定导通电压的分流电路元件(VL100)再通往晶闸管(SCR1)的门极G，而借可变电阻(VR100)的调整，以在晶闸管(SCR1)的门极G及阴极K两端的电压到达设定值时，使晶闸管(SCR1)触发导通；晶闸管(SCR1)的阳极A直接与可变电阻(VR100)固定接脚之一或限流电阻(R400)接脚之一连接，或先串联阻抗元件(Z500)再与可变电阻(VR100)固定接脚或限流电阻(R400)接脚之一连接。
22.如权利要求1所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：其两阶以上的多阶电压充电电源(PS200)，为由两组以上同容量或不同容量或同电压或不同电压的充放电储放电装置单元(ESD200)，借顺极性串联构成两阶以上的多阶电压直流电源，以构成两种以上不同电压的输出；上述各充放电储放电装置单元(ESD200)为由一个以上充放电储放电装置(ESD100)作串联或并联所构成。
23.如权利要求1所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：其两阶以上的多阶电压充电电源(PS200)，为由两组以上同容量或不同容量或同电压或不同电压的充放电储放电装置单元(ESD200)，借共通负极或共通正极构成两阶以上的多阶电压直流电源，以构成两种以上不同电压的输出；上述各充放电储放电装置单元(ESD200)由一个以上充放电储放电装置(ESD100)作串联或并联所构成。
24.如权利要求1所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：其两阶以上的多阶电压充电电源(PS200)，设有输出绕组的单相变压器(T100)，设置输入绕组(W0)及具有两组以上不同额定电压及相同或不同额定电流的输出接头的变压器输出绕组(W0′)；输出绕组(W0′)具有共同端输出接头(T0)、较低电压输出接头(T1)及较高电压输出接头(T2)，其中较高电压输出接头(T2)选择串联第四阻抗元件(Z1′)，再与输出接头(T0)共同通往第二桥式整流器(BR2)，其较低电压输出接头(T1)亦选择串联第四阻抗元件(Z1′)，再与输出接头(T0)共同通往第一桥式整流器(BR1)；第一及第二桥式整流器(BR1、BR2)的直流输出端的负极输出端相互连接，而由第二桥式整流器(BR2)的正极输出端构成多阶电压充电电源(PS200)的较高电压的充电电源(V2)输出端，并由第一桥式整流器(BR1)正极输出端构成多阶电压充电电源(PS200)的较低电压的充电电源(V1)输出端；上述电路亦由第一及第二桥式整流器(BR1、BR2)的正极输出端呈共通连接，而由第一及第二桥式整流器(BR1、BR2)的负极输出端构成不同电压输出；此项多阶电压充电电源(PS200)的电压位阶为两阶以上所构成，其相对配置桥式整流器亦作相对增加。
25.如权利要求1所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：其两阶以上的多阶电压充电电源(PS200)，为借设有输出绕组的单相变压器(T100)，设置输入绕组(W0)及两组以上具有相同或不同额定电压及相同或不同额定电流的输出绕组；各组输出绕组分别选择串设第四阻抗元件(Z1′)，其中一组输出绕组(W1)输往第一桥式整流器(BR1)，而另一组输出绕组(W2)输往第二桥式整流器(BR2)；第一桥式整流器(BR1)的直流输出端与第二桥式整流器(BR2)的直流输出端呈顺极性串联，而由第一桥式整流器(BR1)负极输出端作为共同负极，而由第一、二桥式整流器(BR1、BR2)顺极性串联联结端构成电压较低的充电电源(V1)正极输出端，并由第二桥式整流器(BR2)的正极输出端构成较高电压的充电电源(V2)正极输出端；此项多阶电压充电电源(PS200)的电压位阶为两阶以上所构成，其相对配置桥式整流器亦作相对增加。
26.如权利要求1所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：其两阶以上的多阶电压充电电源(PS200)，为借设有输出绕组的单相变压器(T100)，设置输入绕组(W0)及两组以上具有相同或不同额定电压及相同或不同额定电流的输出绕组；各组输出绕组分别选择串设第四阻抗元件(Z1′)，其中一组输出绕组(W1)供输往第一桥式整流器(BR1)，而另一组输出绕组(W2)供输往第二桥式整流器(BR2)；第一桥式整流器(BR1)的直流输出负端与第二桥式整流器(BR2)的直流输出负端呈共通连接作为共同负极，而由第一桥式整流器(BR1)正极输出端构成较低电压的充电电源(V1)正极输出端，并由第二桥式整流器(BR2)的正极输出端构成较高电压的充电电源(V2)正极输出端；或由第一及第二桥式整流器(BR1、BR2)的正极输出端作共通连接，而由第一及第二桥式整流器(BR1、BR2)的负极输出端构成不同电压的输出；此项多阶电压充电电源(PS200)的电压位阶为两阶以上所构成，其相对配置桥式整流器亦作相对增加。
27.如权利要求1所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：其两阶以上的多阶电压充电电源(PS200)，为借设有输出绕组的单相变压器(T100)，供设置输入绕组(W0)及具有两组以上不同额定电压及相同或不同额定电流及中间输出接头(T10)、及较低电压(T1)、及较高电压输出接头(T2)的变压器输出绕组(W0′)；其较低电压输出接头(T1)及较高电压输出接头(T2)输出端分别选择串联第四阻抗元件(Z1′)，其较高电压输出接头(T2)顺向串联第二整流二极管(CR302)，而由第二整流二极管(CR302)的阴极构成多阶电压充电电源(PS200)的较高电压的充电电源(V2)输出正端，其较低电压输出接头(T1)连接第一整流二极管(CR301)的阳极，并由第一整流二极管(CR301)的阴极构成多阶电压充电电源(PS200)的较低电压的充电电源(V1)的输出正端，而由中间输出接头(T10)构成共同负极；或，使第一及第二整流二极管(CR301、CR302)呈反向设置，由第一及第二整流二极管(CR301、CR302)的阳极构成不同电压输出，而由中间输出接头(T10)构成共同正极；此项多阶电压充电电源(PS200)的电压位阶为两阶以上所构成，其相对配置整流二极管亦作相对增加。
28.如权利要求1所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：其两阶以上的多阶电压充电电源(PS200)，为借三相变压器(T300)中设置三相输入绕组，及设置具两组以上不同额定电压及相同或不同额定电流的三相输出绕组；各相绕组具有多个较高电压输出接头(T2R、T2S、T2T)及多个较低电压输出接头(T1R、T1S、T1T)，各相绕组借共通连接接头(T10)连接，其中各相的较低电压输出接头及较高电压输出接头选择串联第四阻抗元件(Z1′)，再通往第一及第二整流二极管(CR301、CR302)，其多个较低电压的输出接头(T1R、T1S、T1T)的输出端分别通往第一整流二极管(CR301)，多个较高电压的输出接头(T2R、T2S、T2T)的输出端通往第二整流二极管(CR302)，而由第二整流二极管(CR302)的输出端构成多阶电压充电电源(PS200)的较高电压的充电电源(V2)的输出正端，并由第一整流二极管(CR301)的输出端构成多阶电压充电电源(PS200)的较低电压的充电电源(V1)的输出正端，而由各相绕组共通连接接头(T10)构成负极输出端；或，将第一及第二整流二极管(CR301、CR302)反向设置，而由第一及第二整流二极管(CR301、CR302)的输出端构成不同电压的输出负端，而由各相绕组共通连接接头(T10)构成正极输出端；此项多阶电压充电电源(PS200)的电压位阶为两阶以上所构成，其相对配置桥式整流器亦作相对增加。
29.如权利要求1所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：其两阶以上的多阶电压充电电源(PS200)，为借三相变压器(T300)中设置三相输入绕组，及设置具两组以上相同或不同额定电压及相同或不同额定电流的三相输出绕组；其中一组三相输出绕组具有多个较低电压的输出接头(W1R、W1S、W1T)及第一共通连接接头(T101)，另外一组三相输出绕组具有多个较高电压输出绕组的输出接头(W2R、W2S、W2T)及第二共通连接接头(T102)，各组输出绕组的输出接头各别选择串设第四阻抗元件(Z1′)，其中较低电压输出接头供各别输往第一整流二极管(CR301)，构成较低电压输出的充电电源(V1)正极输出端，而由第一共通连接接头(T101)构成其负极输出端；而另一组较高电压输出接头供各别输往第二整流二极管(CR302)，构成较高电压输出的充电电源(V2)正极输出端，而由第二共通连接接头(T102)构成其负极输出端；较低电压与较高电压的直流输出端呈顺极性串联，而由其中一组输出绕组的直流负极输出端构成共同负极，而由较低电压与较高电压的直流输出端呈顺极性串联联结接头构成较低电压的充电电源(V1)正极输出端，并由另一组输出绕组的直流正极输出端构成较高电压的充电电源(V2)的正极输出端：此项多阶电压充电电源(PS200)的电压位阶为两阶以上所构成，其相对配置桥式整流器亦作相对增加。
30.如权利要求1所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：其两阶以上的多阶电压充电电源(PS200)，为借三相变压器(T300)中设置三相输入绕组，及设置具两组以上不同额定电压及相同或不同额定电流的三相输出绕组；其中一组三相输出绕组具有多个较低电压输出接头(W1R、W1S、W1T)及较低电压的各相绕组的第一共通连接接头(T101)，另外一组三相输出绕组具有多个较高电压输出接头(W2R、W2S、W2T)及较高电压的各相绕组的第二共通连接接头(T102)，各组输出绕组的较低电压输出接头及较高电压输出接头，各别选择串联第四阻抗元件(Z1′)，再各别通往第一及第二整流二极管(CR301、CR302)，其中较低电压的输出接头的输出端分别通往第一整流二极管(CR301)，而较高电压的输出接头的输出端分别通往第二整流二极管(CR302)，而由第二整流二极管(CR302)的输出端共通连接构成多阶电压充电电源(PS200)的较高电压输出端，并由第一整流二极管(CR301)的输出端共通连接构成多阶电压充电电源(PS200)的较低电压输出端，并由较低电压及较高电压各相绕组第一及第二共通连接接头(T101、T102)相互连结构成共同负极输出端；或，将第一及第二整流二极管(CR301、CR302)反向设置，而由第一整流二极管(CR301)的共通连接输出端及第二整流二极管(CR302)的共通连接输出端构成不同电压输出端，而由较高电压及较低电压各相绕组第一及第二共通连接接头(T101、T102)相互连结构成共同正极输出端；此项多阶电压充电电源(PS200)的电压位阶为两阶以上所构成，其相对配置桥式整流器亦作相对增加。
31.如权利要求1所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：其两阶以上的多阶电压充电电源(PS200)，为借三相变压器(T300)中设置三相输入绕组，及设置具两组以上相同或不同额定电压及相同或不同额定电流的三相输出绕组；其中一组三相输出绕组具有多个较低电压的输出接头(W1R、W1S、W1T)，另外一组三相输出绕组具有多个较高电压的输出接头(W2R、W2S、W2T)，输出绕组的多个较低电压的输出接头(W1R、W1S、W1T)及多个较高电压的输出接头(W2R、W2S、W2T)各别选择串设第四阻抗元件(Z1′)，其中多个较低电压输出接头(W1R、W1S、W1T)输往第一桥式整流器(BR301)，以输出较低电压的充电电源(V1)的正极及负极输出端，而另一组多个较高电压输出接头(W2R、W2S、W2T)输往第二桥式整流器(BR302)，以输出高电压的充电电源(V2)的正极及负极输出端，而较低电压的充电电源(V1)与较高电压的充电电源(V2)的直流输出端呈顺极性串联，而由其中一组输出绕组的直流负极输出端构成共同负极，而由较低电压与较高电压的直流输出端呈顺极性串联联结的接头结构构成较低电压的充电电源(V1)的正极输出端，并由另一组输出绕组的直流正极输出端构成较高电压的充电电源(V2)的正极输出端；此项多阶电压充电电源(PS200)的电压位阶为两阶以上所构成，其相对配置桥式整流器亦作相对增加。
32.如权利要求1所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：其两阶以上的多阶电压充电电源(PS200)，为借三相变压器(T300)中设置三相输入绕组，及设置具两组以上相同或不同额定电压及相同或不同额定电流的三相输出绕组；其中一组三相输出绕组具有多个较低电压的充电电源(V1)的输出接头(W1R、W1S、W1T)，另外一组输出绕组具有多个较高电压的输出接头(W2R、W2S、W2T)，各组输出绕组的较低电压及较高电压的输出接头分别选择串设第四阻抗元件(Z1′)，其中多个较低电压输出接头(W1R、W1S、W1T)输往第一桥式整流器(BR301)以输出较低电压的充电电源(V1)的正极及负极输出端，而另一组多个较高电压输出接头(W2R、W2S、W2T)输往第二桥式整流器(BR302)以输出较高电压的充电电源(V2)的正极及负极输出端，而较低电压的充电电源(V1)与较高电压的充电电源(V2)的直流输出端的负极输出端呈共通连接构成共同负极，而由较低电压的直流输出正极端构成较低电压的充电电源(V1)正极输出端，并由另一组较高电压输出绕组的直流正极输出端构成较高电压的充电电源(V2)正极输出端；或，前述正负极亦为对调，而由较低电压的正极端与较高电压的正极端作共通连接以构成共同正极，并由较低电压及较高电压的负极输出端分别构成不同电压位阶的负极；此项多阶电压充电电源(PS200)的电压位阶为两阶以上所构成，其相对配置桥式整流器亦作相对增加。
33.如权利要求1所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：进一步为在多阶电压充电电源(PS200)与输出负载间，设置一组以上由中继功能充放电储放电装置串联构成的中继功能多阶电压充电电源(PS200′)，此项中继功能多阶电压充电电源(PS200′)为供与各别负载匹配，其容量为大于或小于或等于多阶电压充电电源(PS200)；其第一中继功能充放电储放电装置(ESD200′)，与多阶电压充电电源(PS200)的较高电压的充电电源之间，除选择性串设第四阻抗元件(Z1′)外并设有第三逆压防止二极管(CR200″)；此项第三逆压防止二极管(CR200″)为选择设置，为供顺向串联于电压较高的充电电源(V2)的输出端以防止逆向电流，或选择由一个以上逆压防止二极管呈串联或串并联，而借其正向电压降以调节其直流电源的输出电压值；
中继功能充放电储放电装置(ESD200″)与多阶电压充电电源(PS200)的较低电压的充电电源之间亦选择性串设第三阻抗元件(Z0′)，以及设有第二逆压防止二极管(CR200′)；此项第二逆压防止二极管(CR200′)为选择设置，为供顺向串联于电压较低的充电电源(V1)的输出端，或其他较低位阶电压的输出端以防止逆向电流，或选择由一个以上逆压防止二极管呈串联或串并联，而借其正向电压降以调节其直流电源的输出电压值。
34.如权利要求33所述的具多阶电压充电电源的充电装置，其特征是：为由一组以上中继功能多阶电压充电电源(PS200′)呈并联连接于多阶电压充电电源(PS200)，而再经由各组中继功能多阶电压充电电源(PS200′)的较高电压充电电源(V2′)输出端及较低电压充电电源(V1′)输出端及负极输往负载，或输入选择性设置中继功能控制单元(CCU200′)再输往负载；中继功能控制单元(CCU200′)为含有机电开关或固态功率开关装置，及供控制作直流输出电压转换与作开或关或定时断电的控制驱动电路所构成，借控制其内部机电开关或固态功率开关装置，以供控制来自中继功能多阶电压充电电源(PS200′)的多阶电压直流电源，转换为所需的多阶直流输出电压；或借控制驱动电路作开或关的操作或作定时断电控制，以控制由固态模拟开关元件所构成或由机电式开关元件或常闭热敏开关所构成的主控开关(SW1)，进而对充电直流电源作开或关的操作及作定时断电的输出。
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080528 Termination date: 20180625 |