CN114825397A - 双向交流充电装置及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

一种双向交流充电装置耦接市电与电动载具，且包括电力传输路径、开关、第一控制器、通信单元、及第二控制器。电力传输路径的一端通过第一连接端耦接市电，且另一端通过第二连接端耦接电动载具。开关被配置于电力传输路径上；通信单元耦接第二连接端；且第一控制器耦接电力传输路径、开关、第二控制器与通信单元。当第二控制器收到电力需求请求时通知第一控制器，第一控制器从第一信号切换为第二信号与电动载具通信并控制开关不导通，并于收到电动载具提供的允许馈电通知后，控制开关导通。本发明还涉及一种双向交流充电装置的操作方法。

Description

双向交流充电装置及其操作方法
技术领域
本发明有关一种交流充电装置，特别涉及一种可双向供电的交流充电装置及其操作方法。
背景技术
近年来由于环保意识抬头，政府机关积极推行节能减碳政策，而能够大幅降低空气污染的电动车产业也因此篷勃发展。随着电动车应用的日渐普及，电动车的充电技术亦益发获得重视。如图1所示为传统交流充电装置的电路方框图，传统使用交流电充电的电动车充电方式为通过交流充电装置1’耦接市电2，且使用充电枪物理耦接电动载具3，以对电动载具3充电。传统的交流充电装置1’通常仅能通过市电2提供市电电力P1对电动载具3单向充电，在充电过程，控制器16’利用通信单元14与电动载具3进行通信，并控制开关20导通以提供充电的电力传输路径。然而，由于用电需求的逐年增加，电力公司面临到电网供需平衡的压力，加上智慧电网、再生能源、分散式能源等能源应用的多元化，让电力的供需不再只局限于从发电端单向供应至负载端，因此电力公司必须根据实际的负载需求、电力成本及其性价比而适时地作出更动态、更具弹性的电力调度。因此，传统市电2对电动载具3单向充电的架构，已无法满足上述电力系统弹性应用的需求。
所以，如何设计出一种双向交流充电装置及其操作方法，以根据电力系统实际的电力调度需求，提供市电与交流充电类型的电动载具之间可双向供电的解决方案，乃为本公开发明人所欲行研究的一大课题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种双向交流充电装置，耦接市电与电动载具，且包括：电力传输路径，其一端通过第一连接端耦接市电，另一端通过第二连接端耦接电动载具。开关，被配置于电力传输路径上。第一控制器，耦接电力传输路径与开关。第二控制器，耦接第一控制器，且接收电力需求请求。通信单元，耦接第一控制器与第二连接端。当第二控制器收到电力需求请求时提供第一通知至第一控制器，第一控制器根据第一通知通过通信单元从第一信号切换为第二信号后与电动载具通信并控制开关不导通，且当第一控制器收到由电动载具提供的允许馈电通知时，控制开关导通；当第二控制器收到需求中止请求而对应地提供第二通知至第一控制器，或当第一控制器收到中止馈电通知时，第一控制器控制开关不导通并通过通信单元由第二信号切换为第一信号后与电动载具通信。
为了解决上述问题，本发明是提供一种双向交流充电装置的操作方法，包括下列步骤：(a)通过第二控制器接收一电力需求请求。(b)当第二控制器收到电力需求请求时通知第一控制器，使第一控制器通过通信单元从第一信号切换为第二信号后与电动载具通信并控制电力传输路径不导通。(c)当第一控制器收到允许馈电通知时，控制电力传输路径导通。(d)当第二控制器收到需求中止请求并通知第一控制器，或当第一控制器收到中止馈电通知时，第一控制器通过通信单元从第二信号切换为第一信号后与电动载具通信并控制电力传输路径不导通。
本发明的主要目的及技术效果在于，第一控制器依据第二控制器有无收到电力需求请求、需求中止请求，以及第一控制器有无收到允许馈电通知、中止馈电通知而自动对应地控制开关导通或不导通，以实现可根据市电的需求与电动载具的状态而提供相应的电力供应方向，进而使本发明的交流充电装置达到双向供电的技术效果。
为了能更进一步了解本发明为实现预定目的所采取的技术、手段及技术效果，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，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。
附图说明
图1为传统的充电装置的电路方框图；
图2为本发明双向交流充电装置的电路方框图；
图3为本发明双向交流充电装置的模式切换方框图；
图4A为本发明控制器操作于充电模式时的方框示意图；
图4B为本发明控制器操作于馈电模式时的方框示意图；
图5A为本发明的双向交流充电装置的模式设定的操作方法流程图；及
图5B为本发明的双向交流充电装置的保护机制方法流程图。
附图标记说明：
1’…充电装置
1…双向交流充电装置
1A…第一连接端
1B…第二连接端
12…电力传输路径
14…通信单元
16’…控制器
16A…第一控制器
16B…第二控制器
18…检测线路
182…第一电压检测单元
184…电流检测单元
186…频率检测单元
188…剩余电流检测单元
190…第二电压检测单元
20…开关
30…辅助电源电路
30A…第一转换电路
30B…第二转换电路
2…市电
2A…市电管理系统
3…电动载具
P1…市电电力
T1…市电电力传输方向
P2…馈电电力
T2…馈电电力传输方向
Vcc…辅助电力
Sc1…第一信号
Sc2…第二信号
N1…第一通知
N2…第二通知
NB…允许馈电通知
NS…中止馈电通知
NA…允许充电通知
RP…电力需求请求
RS…需求中止请求
CM…充电模式
SM…待机模式
BM…馈电模式
Sp…电力信息信号
Sv1…第一电压信号
Sv2…第二电压信号
Si…电流信号
Sf…频率信号
Sir…剩余电流信号
S100～S320…步骤
具体实施方式
兹有关本发明的技术内容及详细说明，配合附图说明如下：
请参阅图2为本发明双向交流充电装置的电路方框图。双向交流充电装置1耦接市电2，且用以在电动载具3耦接至双向交流充电装置1时，根据电动载具3及市电2的需求，提供由市电2对电动载具3充电，或由电动载具3对市电2馈电的电力传输路径。电动载具3可以为电动车、电动机车等以电力驱动的载具。双向交流充电装置1包括电力传输路径12、开关20、通信单元14、第二控制器16B及第一控制器16A；开关20被配置于电力传输路径12上，通过控制开关20的导通与不导通可达到导通或切断电力传输路径12的效果。而且，电力传输路径12的一端通过第一连接端1A的电力接口耦接市电2，另一端通过第二连接端1B的电力接口耦接电动载具3。如此的耦接关系使得电力传输路径12具有由第一连接端1A往第二连接端1B传输电力(充电)的市电电力传输方向T1，以及由第二连接端1B往第一连接端1A传输电力(馈电)的馈电电力传输方向T2。
通信单元14耦接第一控制器16A，且通过第二连接端1B的通信接口耦接电动载具3。通信单元14用以提供第一控制器16A与电动载具3之间信息交握的通信管道，以得知彼此的当前状态及电力需求。在电动载具3物理耦接双向交流充电装置1后，第一控制器16A与电动载具3通过通信单元14相互得知彼此的当前状况及电力需求，使第一控制器16A根据其与电动载具3交握通信后的决议对双向交流充电装置1进行相应的控制(提供充电或馈电的路径)。第二控制器16B连接市电管理系统2A与第一控制器16A，且第二控制器16B可以为电网规范控制器。第二控制器16B用于与市电管理系统2A通信以取得市电的相关信息，例如但不限于：市电的电压、电流、频率等状态与市电电力需求。当市电管理系统2A依据当前市电尖峰负载、供需平衡或维持电网品质的需求，而提供电力需求请求RP或需求中止请求至第二控制器16B时，第二控制器16B根据电力需求请求RP提供第一通知至第一控制器16A，或根据需求中止请求提供第二通知至第一控制器16A，而第一控制器16A则依据收到的通知类型来判断开关20的切换。
具体而言，依据市电侧或电动载具侧的需求控制开关20切换，而造成电力流向为由市电2向电动载具3充电或由电动载具3向市电2馈电的系统行为，大致上可用操作模式来区分以方便描述。依据本发明的一实施例，操作模式包括导通开关20，使市电电力P1由第一连接端1A通过电力传输路径12提供至第二连接端1B(即市电电力传输方向T1)的充电模式。操作模式还包括导通开关20使馈电电力P2由第二连接端1B通过电力传输路径12提供至第一连接端1A(即馈电电力传输方向T2)的馈电模式。此外，操作模式还包括不导通开关20，使电力传输路径12中断，造成当前无电力传输的待机模式。第一控制器16A除了根据前述的通知类型外，还根据其与电动载具3交握通信后的决议而选择操作于馈电模式、充电模式或待机模式。
进一步而言，当电动载具3物理耦接第二连接端1B后，第一控制器16A预设通过通信单元14与耦接第二连接端1B的电动载具3相互传输第一信号Sc1，其第一信号Sc1按照电动车传导充电规范(IEC 61851)的标准为频率约为1kHz的脉宽调制(PWM)信号。当电动载具3物理耦接第二连接端1B后，除了预设与第一控制器16A相互传输第一信号Sc1外，若第二控制器16B收到来自市电管理系统的电力需求请求RP，且提供第一通知至第一控制器16A后，第一控制器16A与电动载具3之间将改采用与第一信号Sc1相异的第二信号Sc2通信，例如但不限于，脉冲、封包或频率与第一信号Sc1不相同的信号。第一控制器16A将电力需求请求RP的相关信息(例如但不限于：当前市电的电力需求功率大小、当前市电需补偿的实功或频率校正需求值等)通过第二信号Sc2与电动载具3进行信息的交握，在双方对电力需求请求RP的信息交握完成后，第一控制器16A将操作模式设定为待机模式，控制开关20不导通，以避免当下有任何电力传输行为。在使用第二信号Sc2通信的期间，若电动载具3判断其自身状态与其所配置的电池状态无异常且电力足够满足电力需求请求RP的需求内容，则提供允许馈电通知至第一控制器16A，代表电动载具3允许将本身存储的电力馈送回市电2。
前述允许馈电通知通过第二连接端1B的通信接口、通信单元14提供至第一控制器16A，使第一控制器16A依此信号判断电动载具3允许将本身存储的电力馈送回市电2，且将操作模式设定为馈电模式。由于第一控制器16A与电动载具3于充电模式下，是以大致上为1kHz的PWM信号进行通信，因此于馈电模式的通信应用，使用频率与第一信号Sc1不相同的信号较易于实施，例如，依据本发明的一实施例，第二信号Sc2为频率高于第一信号Sc1的信号为较佳。其中，为了可以与1kHz的信号明显区别，又易于实施，因此第二信号Sc2又以10kHz的信号为较佳。另一方面，当电动载具3物理耦接第二连接端1B后，若第一控制器16A并未收到来自市电管理系统2A的电力需求请求RP，代表不需操作于馈电模式，若电动载具3有充电需求并传输允许充电通知给第一控制器16A，则第一控制器16A判断电动载具3具有充电需求而将操作模式设定为充电模式。
请参阅图3为本发明双向交流充电装置的模式切换方框图，复配合参阅图2。根据本发明的一实施例，上述各种模式之间的切换，如从充电模式CM切换为馈电模式BM，或在馈电模式BM与充电电模式CM之间，存在一待机模式SM，在待机模式SM下，第一控制器16A控制开关20不导通，使得电力传输路径12被中断，如此可以防止模式切换之间发生不当流向的电流而可能造成双向交流充电装置1、电动载具3或人员的损害。举例来说，当操作于充电模式CM，第一控制器16A与电动载具3之间以第一信号Sc1通信，若收到来自市电管理系统2A的电力需求请求RP，第二控制器16B提供第一通知N1至第一控制器16A，第一控制器16A会先中止第一信号Sc1的通信，并改用第二信号Sc2与电动载具3通信，将电力需求请求RP相关的信息与电动载具3进行信息的交握。当双方对电力需求请求RP相关的信息交握完成后，第一控制器12切换操作模式为待机模式SM，同时控制开关20不导通，中断电力传输路径12。第一控制器16A确认电力传输路径12中断后，待电动载具3提供允许馈电通知NB(以第二信号Sc2的格式)后，才切换至馈电模式BM，并控制开关20导通，使得电动载具3的馈电电力P2通过第二连接端1B经由电力传输路径12传输至第一连接端1A而供应到市电2。
反过来说，当操作于馈电模式BM，第一控制器16A与电动载具3之间以第二信号Sc2通信时，若收到来自市电管理系统2A的需求中止请求RS(第二控制器16B提供第二通知N2至第一控制器16A)、或收到来自电动载具3因内部事件(例如但不限于电动载具系统故障、电池故障或电池电力不足)而提出的中止馈电通知NS(以第二信号Sc2的格式)，则第一控制器16A会先中止第二信号Sc2的通信，并切换操作模式为待机模式SM，同时控制开关20不导通以中断电力传输路径12，当确认电力传输路径12中断后，第一控制器16A改用第一信号Sc1与电动载具3相互通信，并待电动载具3提供允许充电通知NA(以第一信号Sc1的格式)后，才切换至充电模式CM，控制开关20导通，使得市电2的市电电力P1由第一连接端1A经由电力传输路径12传输至第二连接端1B而供应至电动载具3。
借此，第一控制器16A通过这种收到市电管理系统2A的不同电力需求请求及以不同类型的信号与电动载具3相互通信的判断方式，使得第一控制器16A可以自动地切换为馈电模式BM、充电模式CM或待机模式SM，而不再如同图1的现有技术，仅具有单向充电的控制方式。借此，可实现根据电动载具3的需求而提供相应的电力供应方向，以使本发明的交流充电装置达到双向供电的技术效果。
再参阅图2，双向交流充电装置1还包括检测线路18及开关20，且检测线路18与开关20耦接电力传输路径12与第一控制器16A。检测线路18检测电力传输路径12的电力而产生电力信息信号电力信息信号Sp，且第一控制器16A根据电力信息信号Sp判断是否控制开关20的导通或不导通而导通或切断电力传输路径12。具体而言，检测线路18包括多个检测单元，其可以包括第一电压检测单元182、电流检测单元184、频率检测单元186、剩余电流检测单元188及第二电压检测单元190等用以检测电力传输路径12上的电力参数的检测单元，且检测单元182～190分别耦接第一控制器16A。
第一电压检测单元182检测第一连接端1A至开关20的第一路径的电压而产生第一电压信号Sv1，且第二电压检测单元190检测开关20至第二连接端1B的第二路径的电压而产生第二电压信号Sv2，其中，当开关20不导通时，前述的第一电压信号Sv1即对应市电侧的电压，且第二电压信号Sv2即对应电动载具侧的电压；电流检测单元184检测电力传输路径12的电流而产生电流信号Si，且频率检测单元186检测电力传输路径12的电压及电流的频率而产生频率信号Sf；剩余电流检测单元188检测电力传输路径12的剩余电流而提供剩余电流信号Sir。电力信息信号Sp即至少可包括第一电压信号Sv1、第二电压信号Sv2、电流信号Si、频率信号Sf及剩余电流信号Sir，且第一控制器16A根据上述信号判断是否控制开关20导通或不导通电力传输路径12。进一步而言，第一控制器16A可以根据第一电压信号Sv1、第二电压信号Sv2、电流信号Si及频率信号Sf判断电力传输路径12上的电力是否发生过电压/欠电压(OV/UV)、过电流(OC)、过频率/欠频率(OF/UF)的状况，且剩余电流信号Sir可以判断电力传输路径12与接地端N之间是否有漏电流的状况发生。当上述状况未发生时，第一控制器16A控制开关20导通，使电力传输路径12导通。反之，则控制开关20不导通，使电力传输路径12不导通。其中，开关20可以为两晶体管串接的开关或为继电器等，可以双向导通/关断的开关元件。
再参阅图2，双向交流充电装置1还包括辅助电源电路30，辅助电源电路30耦接双向交流充电装置1的系统内部负载，例如但不限于第一控制器16A、通信单元14、开关20、以及其他需要辅助电源方可运行的周边电路或电子元件，且辅助电源电路30包括第一转换电路30A与第二转换电路30B。第一转换电路30A耦接电力传输路径12上的其中两相(适用三相系统或单相系统)，且具体的耦接位置较为接近第一连接端1A为优选。第一转换电路30A可以为现有的交流-直流转换电路，例如但不限于反驰式转换电路、顺向转换电路等。第一转换电路30A将电力传输路径12上的电力转换为系统内部负载运行所需的辅助电力Vcc，其中辅助电力Vcc可以为+15V、+12V、+5V和/或+3V，但不限于此。第二转换电路30B耦接电力传输路径12上的其中两相(适用三相系统或单相系统)，且具体的耦接位置较为接近第二连接端1B为优选。第二转换电路30B亦可为现有的交流-直流转换电路，将电力传输路径12上的电力转换为系统内部负载运行所需的辅助电力Vcc，且第二转换电路30B的输出端与第一转换电路30A的输出端并联。
具体而言，本发明的双向交流充电装置1的其中之一特点在于，系统内部负载运行所需的辅助电力Vcc可在不同的操作模式下，由第一转换电路30A和/或第二转换电路30B供应。在第一控制器16A操作于充电模式CM时，由于开关导通20，市电电力P1可被第一转换电路30A或第二转换电路30A转换为系统内部负载运行所需的辅助电力Vcc，使第一控制器16A可以稳定的对整个双向交流充电装置1进行充电模式CM的控制。同理，在馈电模式BM时，馈电电力P2可被第一转换电路30A或第二转换电路30A转换为系统内部负载运行所需的辅助电力Vcc。但是，在第一控制器16A操作于待机模式SM时，开关20并不导通，此时仅有市电2或电动载具3的某一侧能提供电力，而通过本发明具有双转换电路的辅助电源电路30设计，无论哪一侧能提供电力，其对应的转换电路皆可转换为系统内部负载运行所需的辅助电力Vcc。所以，假设仅有第一转换电力30A的状况，且当市电2失效而第一控制器16A操作于馈电模式，或在待机模式SM欲进入馈电模式BM，但开关20尚未导通时，第一控制器16A无法获取运行所需的辅助电力Vcc而导致双向交流充电装置1失效(反之亦然)。因此，加设第二转换电路30B，可使得第一控制器16A于无论失去哪一方的电力时，仍然可通过另一方顺利的获取运行所需的辅助电力Vcc。
请参阅图4A为本发明控制器操作于充电模式时的方框示意图、图4B为本发明控制器操作于馈电模式时的方框示意图，再配合参阅图2～3。于图4A中，在电动载具3物理耦接第二连接端1B后，第一控制器16A预设通过通信单元14与耦接第二连接端1B的电动载具3以第一信号Sc1通信，且经信息交握取得电动载具3提供的允许充电通知后，第一控制器16A操作于充电模式CM。然后，第一控制器16A控制双向交流充电装置1的开关20导通，以利市电2所提供的市电电力传输方向T1的市电电力P1由第一连接端1A、开关20、第二连接端1B传递至电动载具3。
于图4B中，在电动载具3物理耦接第二连接端1B后，控制器16A预设通过通信单元14与耦接第二连接端1B的电动载具3以第一信号Sc1通信，其中，第二控制器16B耦接市电管理系统2A，以通过市电管理系统2A而得知市电2的相关信息，例如但不限于市电2的当前电压、电流、频率状态，以及电力需求。若第二控制器16B收到来自市电管理系统2A的电力需求请求RP，且依据该电力需求请求RP提供第一通知至N1第一控制器16A，则第一控制器16A将停止与电动载具3相互传输第一信号Sc1，而改与电动载具3以第二信号Sc2通信，将电力需求请求RP相关的信息与电动载具3进行信息的交握。当双方对电力需求请求RP相关的信息交握完成后，第一控制器操作于待机模式SM，且控制开关20不导通以中断电力传输路径12。若第一控制器16A通过通信单元14收到电动载具3提供的允许馈电通知NB，则第一控制器16A切换操作于馈电模式BM。其中，图3所述的允许馈电通知NB与中止馈电通知NS以第二信号Sc2的格式通知。然后，第一控制器16A依据第二控制器16B所提供的当前市电信息，判断最佳导通开关20的时间点；或是第一控制器16A将当前的市电信息提供给电动载具，电动载具依据市电信息判断馈电的电压与相位，输出馈电电力并通知第一控制器16A后，第一控制器16A控制开关20导通，以利电动载具3所提供的馈电电力传输方向T2的馈电电力P2由第二连接端1B、开关20、第一连接端1A传递至市电2。其中，第一信号Sc1与第二信号Sc2若为不同种类的信号时，可以使用相异的信号传输线传输(如图4B所示)；当第一信号Sc1与第二信号Sc2若为同种类的信号时(例如皆为PWM信号，差异仅在于频率)，则可以使用相同的信号传输线传输，其可依照实际需求而对应地调整传输线的应用。
请参阅图5A为本发明的双向交流充电装置的模式设定的操作方法流程图，再配合参阅图2～4B。双向交流充电装置1的操作方法包括，通过第二控制器接收电力需求请求(S100)。其中，第二控制器16B连接市电管理系统2A与第一控制器16A，第二控制器16B用于与市电管理系统2A通信以取得市电的相关信息，例如但不限于：市电状态与市电电力需求。然后，当第二控制器收到市电管理系统的电力需求请求时通知第一控制器，使得第一控制器通过通信单元从第一信号切换为第二信号后与电动载具通信，且控制电力传输路径不导通(S120)。当市电管理系统2A依据当前市电供需平衡的需求，而提供电力需求请求RP至第二控制器16B时，第二控制器16B根据电力需求请求RP提供第一通知至第一控制器16A。第一控制器16A收到第一通知后，第一控制器16A与电动载具3之间将改采用与第一信号Sc1相异的第二信号Sc2通信，例如但不限于，脉冲、封包或频率与第一信号Sc1不相同的信号。当第一控制器16A将电力需求请求RP的相关信息与电动载具进行信息的交握后，第一控制器16A控制电力传输路径12上的开关12不导通，以中断电力传输路径12。
然后，当第一控制器收到电动载具提供的一允许馈电通知时，控制电力传输路径导通(S140)。在使用第二信号Sc2通信的期间，若电动载具3判断其自身状态与其所配置的电池状态无异常且电力充足而允许馈电，则提供允许馈电通知至第一控制器16A，代表电动载具3允许将本身存储的电力馈送回市电2。允许馈电通知通过第二连接端1B的通信接口、通信单元14提供至第一控制器16A，使第一控制器16A依此信号判断电动载具3允许将本身存储的电力馈送回市电2，且将操作模式设定为馈电模式，并导通电力传输路径12上的开关20，以导通电力传输路径20，提供让电力由电动载具传输至市电的路径。
然后，于馈电模式下，当第二控制器收到市电管理系统的需求中止请求时通知第一控制器，使得第一控制器通过通信单元从第二信号切换为第一信号后与电动载具通信，且控制电力传输路径不导通(S160)；或是于馈电模式下，当第一控制器收到来自电动载具的中止馈电通知时，通过通信单元从第二信号切换为第一信号后与电动载具通信，且控制通电力传输路径不导通(S180)。在步骤(S140)中，当操作于馈电模式BM，第一控制器16A与电动载具3之间以第二信号Sc2通信时，若通过第二控制器16B收到来自市电管理系统2A的需求中止请求RS、或第一控制器16A收到来自电动载具3提出的中止馈电通知NS，则第一控制器16A从第二信号Sc2切换为第一信号Sc1与电动载具3通信，并进入待机模式SM，控制电力传输路径12上的开关20不导通，以切断电力传输路径12。
最后，于待机模式下，当第一控制器收到由电动载具提供的允许充电通知时，操作于使得市电电力由市电通过电力传输路径提供至电动载具的充电模式(S200)。在步骤(S160)与(S180)之后，当第一控制器16A进入待机模式并确认电力传输路径12中断后，持续以第一信号Sc1与电动载具3相互通信，并待电动载具3提供允许充电通知NA后，才切换至充电模式CM，控制开关20导通，使得市电2的市电电力P1由第一连接端1A经由电力传输路径12传输至第二连接端1B而供应至电动载具3。
请参阅图5B为本发明的双向交流充电装置的保护机制方法流程图，复配合参阅图2～5A。在步骤(S100)～(S200)中包括了双向交流充电装置1的保护机制，其步骤包括，检测电力传输路径的电力而产生电力信息信号(S300)。检测线路18包括多个检测单元，其可以包括第一电压检测单元182、电流检测单元184、频率检测单元186、剩余电流检测单元188及第二电压检测单元190等用以检测电力传输路径12上的电力参数的检测单元。检测线路18检测电力传输路径12的电力而产生电力信息信号Sp，电力信息信号Sp即至少可包括第一电压信号Sv1、第二电压信号Sv2、电流信号Si、频率信号Sf及剩余电流信号Sir。然后，第一控制器根据电力信息信号控制该电力传输路径导通或不导通(S320)。第一控制器16A可以根据第一电压信号Sv1、第二电压信号Sv2、电流信号Si及频率信号Sf判断电力传输路径12上的电力是否发生过电压/欠电压(OV/UV)、过电流(OC)、过频率/欠频率(OF/UF)的状况，且剩余电流信号Sir可以判断电力传输路径12与接地端N之间是否有漏电流的状况发生。当上述状况未发生时，第一控制器16A控制开关20导通，使电力传输路径12导通。反之，则控制开关20不导通，使电力传输路径12不导通。
而，以上所述，仅为本发明优选具体实施例的详细说明与附图，而本发明的特征并不局限于此，并非用以限制本发明，本发明的所有范围应以下述的权利要求为准，凡合于本发明权利要求的构思与其类似变化的实施例，皆应包括于本发明的范围中，任何本领域技术人员在本发明的领域内，可轻易思及的变化或修饰皆可涵盖在以下本公开的权利要求。

Claims (13)

1.一种双向交流充电装置，耦接一市电与一电动载具，且包括：
一电力传输路径，一端通过一第一连接端耦接该市电，另一端通过一第二连接端耦接该电动载具；
一开关，配置于该电力传输路径上；
一第一控制器，耦接该电力传输路径与该开关；
一第二控制器，耦接该第一控制器，且接收一电力需求请求；及
一通信单元，耦接该第一控制器与与该第二连接端；及
其中，当该第二控制器收到该电力需求请求时，提供一第一通知至该第一控制器，该第一控制器对应地通过该通信单元与该电动载具通信并控制该开关不导通，且当该第一控制器收到一允许馈电通知时，控制该开关导通。
2.如权利要求1所述的双向交流充电装置，其中，当该第二控制器收到一需求中止请求而对应地提供一第二通知至该第一控制器，或当该第一控制器收到一中止馈电通知时，该第一控制器控制该开关不导通。
3.如权利要求2所述的双向交流充电装置，其中当该第一控制器收到该第一通知时，该通信单元使用一第二信号进行通信；当该第一控制器收到该第二通知或该中止馈电通知时，该通信单元使用一第一信号进行通信。
4.如权利要求1所述的双向交流充电装置，其中还包括：
一辅助电源电路，包括一第一转换电路与一第二转换电路，该第一转换电路及/或该第二转换电路转换该电力传输路径上的一电力为一辅助电源。
5.如权利要求1所述的双向交流充电装置，其中还包括：
一检测线路，耦接该电力传输路径与该第一控制器，且检测该电力传输路径的一电力而产生一电力信息信号；
其中，该第一控制器根据该电力信息信号控制该开关导通或不导通。
6.如权利要求5所述的双向交流充电装置，其中该电力传输路径包括该第一连接端至该开关的一第一路径与该开关至该第二连接端的一第二路径，且该检测线路包括：
一第一电压检测单元，检测该第一路径的电压而提供一第一电压信号；
一频率检测单元，检测该电力传输路径的频率而提供一频率信号；
一电流检测单元，检测该电力传输路径的电流而提供一电流信号；
一剩余电流检测单元，检测该电力传输路径的剩余电流而提供一剩余电流信号；及
一第二电压检测单元，检测该第二路径的电压而提供一第二电压信号；
其中，该电力信息信号包括该第一电压信号、该频率信号、该电流信号、该剩余电流信号及该第二电压信号。
7.如权利要求6所述的双向交流充电装置，其中该第一控制器根据该第一电压信号判断该市电是否发生一过电压或一欠电压，且根据该第二电压信号判断该电动载具是否发生该过电压或该欠电压；该第一控制器根据该电流信号判断该电力传输路径是否发生一过电流，且根据该频率信号判断该电力传输路径是否发生一过频或一欠频，以及根据该剩余电流信号判断该电力传输路径是否发生一漏电流；当发生该过电压、该欠电压、该过电流、该过频、该欠频或该漏电流时，该第一控制器控制该开关不导通。
8.一种双向交流充电装置的操作方法，包括下列步骤：
(a)通过一第二控制器接收一电力需求请求；
(b)当该第二控制器收到该电力需求请求时通知一第一控制器，使该第一控制器通过一通信单元从一第一信号切换为一第二信号后与一电动载具通信，且控制一电力传输路径不导通；
(c)当该第一控制器收到一允许馈电通知时，控制该电力传输路径导通。
9.如权利要求8所述的操作方法，还包括：
(d)当该第二控制器收到一需求中止请求时通知该第一控制器，使该第一控制器通过该通信单元从该第二信号切换为该第一信号后与该电动载具通信，且控制该电力传输路径不导通。
10.如权利要求8所述的操作方法，还包括：
(d)当该第一控制器收到一中止馈电通知时，通过该通信单元从该第二信号切换为该第一信号后与该电动载具通信，且控制该电力传输路径不导通。
11.如权利要求8所述的操作方法，还包括：
(e)通过一第一转换电路及/或一第二转换电路转换该电力传输路径上的一电力为一辅助电源。
12.如权利要求8所述的操作方法，其中还包括：
检测该电力传输路径的一电力而产生一电力信息信号；及
该第一控制器根据该电力信息信号控制该电力传输路径导通或不导通。
13.如权利要求12所述的操作方法，其中还包括：
当该第一控制器根据该电力信息信号判断该电力发生一过电压、一欠电压、一过电流、一过频、一欠频或一漏电流时，控制该电力传输路径不导通。
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