TW201505874A - 電動汽車供電設備及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

一種電動汽車供電設備，係接收一外部交流電源。該電動汽車供電設備係包含一繼電器裝置與一控制器。該繼電器裝置係包含至少一主繼電器、一輔助繼電器以及一可控開關。該主繼電器係連接在一主功率迴路上。該可控開關係串聯連接該輔助繼電器形成一串聯支路，並且連接在一輔助功率迴路上。當該控制器偵測到該外部交流電源後，該控制器係導通該輔助繼電器，然後當該控制器偵測到該外部交流電源為過零點，該控制器係觸發該可控開關導通，使得該外部交流電源透過該輔助功率迴路對該電動汽車供電。

Description

電動汽車供電設備及其操作方法
本發明係有關一種供電設備及其操作方法，尤指一種電動汽車供電設備及其操作方法。
隨著電動汽車的日益普及，因此對於電動汽車供電設備(electric vehicle supply equipment,EVSE)的需求與供給也不斷增加。其中，電動汽車的供電設備主要包含電動汽車直流供電設備與電動汽車交流供電設備。
就電動汽車交流供電設備而言，其功率輸出迴路包含開關元件結構，其中，該開關元件主要係採用繼電器(relay)或接觸器(contactor)等。繼電器或接觸器等開關元件在接通時若出現大的衝擊電流，將會對其觸點造成損傷，影響繼電器或接觸器等開關元件的電氣壽命，甚至導致損壞。
電動汽車交流供電設備爲車端的車載充電裝置提供電力供應。相對於交流供電設備而言，繼電器或接觸器等開關元件在觸點接通時的負載電流情況尤為複雜。請參見第一圖係為習知電動汽車供電設備對車載充電裝置充電之使用示意圖。在通常情況下，該電動汽車20A內的一車載充電裝置202A在其輸入端會有一輸入電容Ci，因此，當該電動汽車供電設備10A對該車載充電裝置202A供電時，首先接通的就是該車載充電裝置202A的該輸入電容Ci。對於電容性負載的應用，該交流供電設備10A的輸出會產生大的衝擊電流，如此將對該交流供電設備10A內部的繼電器102A,104A或接觸器觸點產生電氣衝擊，從而造成對觸點的損傷甚至損壞。
繼電器在電力電子應用場合都會遇到衝擊電流的問題，較大的衝擊電流會導致繼電器觸點的黏合，特別是機械式繼電器存在著觸點在執行閉合過程，容易發生觸點彈跳(contact bounce)的現象，如此，除了造成繼電器控制的判斷誤動作外，也降低繼電器本身的使用壽命，更甚對人身安全也會形成威脅。再者，因為受限於繼電器的體積空間，絕大多數繼電器在功能上無法提供能夠顯示其觸點開啟或閉合狀態或者觸點正常或異常狀態，因此在實際應用中的確存在相當程度的安全隱憂。
因此如何設計出一種電動汽車供電設備及其操作方法，可避免開關觸點在閉合時產生電氣拉弧現象、達到軟開通的功效以及達到保護供電設備之開關元件，乃為本案創作人所欲行克服並加以解決的一大課題。
本發明之一目的在於提供一種電動汽車供電設備，以克服習知技術的問題。因此本發明之電動汽車供電設備係接收一外部交流電源。該電動汽車供電設備係包含一繼電器裝置與一控制器。該繼電器裝置係包含至少一主繼電器、一輔助繼電器以及一可控開關。該至少一主繼電器係連接在一主功率迴路上。該可控開關係串聯連接該輔助繼電器形成一串聯支路，並且連接在一輔助功率迴路上；其中，該串聯支路係與該至少一主繼電器並聯連接。該控制器係產生至少一主控制信號、一輔助控制信號以及一觸發控制信號，分別控制該至少一主繼電器、該輔助繼電器以及該可控開關。其中，當該控制器偵測到該外部交流電源後，該輔助控制信號係導通該輔助繼電器，然後當該控制器控制該觸發控制信號觸發該可控開關導通時，該外部交流電源透過該輔助功率迴路對該電動汽車供電。
本發明之一另目的在於提供一種電動汽車供電設備之操作方法，以克服習知技術的問題。因此本發明之該電動汽車供電設備係接收一外部交流電源，該操作方法係包含下列步驟：(a)提供一繼電器裝置，該繼電器裝置係包含至少一主繼電器、一輔助繼電器以及一可控開關；其中該至少一主繼電器係連接在一主功率迴路上，該輔助繼電器係串聯連接該可控開關形成一串聯支路，並且連接在一輔助功率迴路上；(b)提供一控制器，該控制器係產生至少一主控制信號、一輔助控制信號以及一觸發控制信號，分別控制該至少一主繼電器、該輔助繼電器以及該可控開關；(c)當該控制器偵測到該外部交流電源後，該輔助控制信號係導通該輔助繼電器；(d)當該控制器控制該觸發控制信號觸發該可控開關導通時，該外部交流電源透過該輔助功率迴路對該電動汽車供電。
為了能更進一步瞭解本發明為達成預定目的所採取之技術、手段及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得一深入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。
﹝習知技術﹞
Vac‧‧‧外部交流電源
10A‧‧‧電動汽車供電設備
102A‧‧‧繼電器
104A‧‧‧繼電器
20A‧‧‧電動汽車
202A‧‧‧車載充電裝置
Ci‧‧‧輸入電容
﹝本發明﹞
Vac‧‧‧外部交流電源
10‧‧‧繼電器裝置
20‧‧‧控制器
30‧‧‧電動汽車
102‧‧‧主繼電器
102‧‧‧第一主繼電器
104‧‧‧第二主繼電器
106‧‧‧輔助繼電器
108‧‧‧可控開關
110‧‧‧電感元件
10r,10s,10t‧‧‧繼電器裝置
102r,102s,102t‧‧‧主繼電器
106r,106s,106t‧‧‧輔助繼電器
108r,108s,108t‧‧‧可控開關
110r,110s,110t‧‧‧電感元件
Lmp‧‧‧主功率迴路
Lap‧‧‧輔助功率迴路
Ps‧‧‧串聯支路
Smc‧‧‧主控制信號
Smc1‧‧‧第一主控制信號
Smc2‧‧‧第二主控制信號
Sac‧‧‧輔助控制信號
Stc‧‧‧觸發控制信號
Vo‧‧‧輸出電壓
T1~T6‧‧‧時間
S10~S70‧‧‧步驟
第一圖係為習知電動汽車供電設備對車載充電裝置充電之使用示意圖；
第二A圖係為本發明一電動汽車供電設備第一實施例之電路示意圖；
第二B圖係為本發明控制該電動汽車供電設備第一實施例之時序圖；
第三A圖係為本發明該電動汽車供電設備第二實施例之電路示意圖；
第三B圖係為本發明控制該電動汽車供電設備第二實施例之時序圖；
第三C圖係為本發明控制該電動汽車供電設備第二實施例之另一時序圖；
第四A圖係為本發明該電動汽車供電設備第三實施例之電路示意圖；
第四B圖係為本發明該電動汽車供電設備第四實施例之電路示意圖；
第四C圖係為本發明該電動汽車供電設備第五實施例之電路示意圖；及
第五圖係為本發明該電動汽車供電設備操作方法之流程圖。
茲有關本發明之技術內容及詳細說明，配合圖式說明如下：
請參見第二A圖係為本發明一電動汽車供電設備第一實施例之電路示意圖。該電動汽車供電設備係接收一外部交流電源Vac。其中，該電動汽車供電設備係為一電動汽車30之充電站(charging station)。該電動汽車供電設備係包含一繼電器裝置10與一控制器20。在本實施例中，該繼電器裝置10係包含一主繼電器102、一輔助繼電器106以及一可控開關108。其中，該可控開關108係為一矽控整流器(silicon controlled rectifier,SCR)、一三極交流半導體開關(triode AC semiconductor switch,TRIAC)或一二極體交流開關(diode for AC switch,DIAC)，但不以此為限。在本實施例中，係以三極交流半導體開關(TRIAC)為例說明。該主繼電器102係連接在一主功率迴路Lmp上。該可控開關108係串聯連接該輔助繼電器106形成一串聯支路Ps，並且連接在一輔助功率迴路Lap上。其中，該主繼電器102係連接在該主功率迴路Lmp之一輸出端，並且該串聯支路Ps係與該主繼電器102並聯連接。值得一提，在本創作中，係以該外部交流電源Vac為單相電源系統為例說明，然而並不以此為限，亦即，該電動汽車供電設備係可應用於三相電源系統，具體電路操作將於文後有詳細之說明。在本實施例中，該控制器20係產生一主控制信號Smc、一輔助控制信號Sac以及一觸發控制信號Stc，該主控制信號Smc係負責控制該主繼電器102、該輔助控制信號Sac係負責控制該輔助繼電器106、該觸發控制信號Stc係負責控制該可控開關108。
配合參見第二B圖係為本發明控制該電動汽車供電設備第一實施例之時序圖。當該電動汽車供電設備接收該外部交流電源Vac，並且該電動汽車30連接至該電動汽車供電設備後，在時間T1時，該控制器20偵測到該外部交流電源Vac，該控制器20所產生之該輔助控制信號Sac係由低準位轉換為高準位，進而導通該輔助繼電器106。此時，由於該電動汽車供電設備尚未建立輸出功率迴路，因此該電動汽車供電設備所產生之一輸出電壓Vo為零。在時間T2時，當該控制器20偵測到該外部交流電源Vac為過零點時，該控制器20所產生之該觸發控制信號Stc係由低準位轉換為高準位，進而觸發該可控開關108導通，使得該外部交流電源Vac透過該輔助功率迴路Lap對該電動汽車30供電。此時，由於該電動汽車供電設備完成建立輸出功率迴路，因此該電動汽車供電設備所產生之該輸出電壓Vo係等於該外部交流電源Vac。
值得一提，在本實施例中，雖然係透過該控制器20偵測到該外部交流電源Vac為過零點與否，進而決定是否觸發該可控開關108導通。然而，即使該控制器20並非在該外部交流電源Vac為過零點時觸發導通該可控開關108，電路本身就能夠實現該繼電器裝置10零電壓的開通；此外，若配合前述該控制器20在該外部交流電源Vac過零點時觸發導通該可控開關108，則可再實現該繼電器裝置10零電流的開通，亦即，在本發明係透過對該些繼電器以及可控制開關所提供的控制時序，可同時實現對該繼電器裝置10提供零電壓與零電流的開通。由於該可控開關108係為三極交流半導體開關，因此當該控制器20偵測到該外部交流電源Vac為過零點時，該控制器20所產生該觸發控制信號Stc係以控制該三極交流半導體開關之閘極觸發導通。
在時間T3時，該控制器20所產生之該主控制信號Smc係由低準位轉換為高準位，進而導通該主繼電器102。然後，在時間T4時，該觸發控制信號Stc係由高準位轉換為低準位，進而觸發該可控開關108關斷。然後，在時間T5時，該輔助控制信號Sac係由高準位轉換為低準位，進而關斷該輔助繼電器106，使得該外部交流電源Vac透過該主功率迴路Lmp對該電動汽車30供電。
值得一提，該主控制信號Smc控制該主繼電器102、該輔助控制信號Sac控制該輔助繼電器106以及該觸發控制信號Stc控制該可控開關108，不以上述之準位轉換為限制，僅為方便說明為例，乃依據該主繼電器102、該輔助繼電器106以及該可控開關108之導通與關斷準位為實際之操作。此外，該繼電器裝置10係更包含一電感元件110。該電感元件110係串聯連接該可控開關108與該輔助繼電器106所形成之該串聯支路Ps，以抑制當該可控開關108由該觸發控制信號Stc觸發導通後，流經該輔助功率迴路Lap之電流變化率。惟，在本實施中不限定以該電感元件110做為抑制流經該輔助功率迴路Lap之電流變化率之用，舉凡可以實現此功效之電氣元件皆應包含在本實施例之範疇中。
請參見第三A圖係為本發明該電動汽車供電設備第二實施例之電路示意圖。該電動汽車供電設備係接收一外部交流電源Vac。本實施例與上述第一實施例(參見第二A圖)最大的差異在於本實施例之該主繼電器數量為兩個，亦即為一第一主繼電器102與一第二主繼電器104，並且對應控制該第一主繼電器102與該第二主繼電器104之控制信號為一第一主控制信號Smc1與一第二主控制信號Smc2。其中，該第一主繼電器102係連接在該主功率迴路Lmp之一輸出端，該串聯支路Ps係與該第一主繼電器102並聯連接，該第二主繼電器104係連接在該主功率迴路Lmp之另一輸出端。
配合參見第三B圖係為本發明控制該電動汽車供電設備第二實施例之時序圖。當該電動汽車供電設備接收該外部交流電源Vac，並且該電動汽車30連接至該電動汽車供電設備後，在時間T1時，該控制器20偵測到該外部交流電源Vac，該控制器20所產生之該輔助控制信號Sac係由低準位轉換為高準位，進而導通該輔助繼電器106。此時，由於該電動汽車供電設備尚未建立輸出功率迴路，因此該電動汽車供電設備所產生之一輸出電壓Vo為零。在時間T2時，該控制器20所產生之該第二主控制信號Smc2係由低準位轉換為高準位，進而導通該第二主繼電器104。在時間T3時，當該控制器20偵測到該外部交流電源Vac為過零點時，該控制器20所產生之該觸發控制信號Stc係由低準位轉換為高準位，進而觸發該可控開關108導通，使得該外部交流電源Vac透過該輔助功率迴路Lap對該電動汽車30供電。此時，由於該電動汽車供電設備完成建立輸出功率迴路，因此該電動汽車供電設備所產生之該輸出電壓Vo係等於該外部交流電源Vac。
在時間T4時，該控制器20所產生之該第一主控制信號Smc1係由低準位轉換為高準位，進而導通該第一主繼電器102。然後，在時間T5時，該觸發控制信號Stc係由高準位轉換為低準位，進而觸發該可控開關108關斷。然後，在時間T6時，該輔助控制信號Sac係由高準位轉換為低準位，進而關斷該輔助繼電器106，使得該外部交流電源Vac透過該主功率迴路Lmp對該電動汽車30供電。
值得一提，該第一主控制信號Smc1控制該第一主繼電器102、該第二主控制信號Smc2控制該第二主繼電器104、該輔助控制信號Sac控制該輔助繼電器106以及該觸發控制信號Stc控制該可控開關108，不以上述之準位轉換為限制，僅為方便說明為例，乃依據該第一主繼電器102、該第二主繼電器104、該輔助繼電器106以及該可控開關108之導通與關斷準位為實際之操作。此外，該繼電器裝置10係更包含一電感元件110。該電感元件110係串聯連接該可控開關108與該輔助繼電器106所形成之該串聯支路Ps，以抑制當該可控開關108由該觸發控制信號Stc觸發導通後，流經該輔助功率迴路Lap之電流變化率。惟，在本實施中不限定以該電感元件110做為抑制流經該輔助功率迴路Lap之電流變化率之用，舉凡可以實現此功效之電氣元件皆應包含在本實施例之範疇中。
請參見第三C圖係為本發明控制該電動汽車供電設備第二實施例之另一時序圖。本實施例與上述第二實施例(參見第三B圖)最大的差異在於該輔助繼電器106與該第二主繼電器104導通的順序不同，亦即，在上述第二實施例中，該輔助繼電器106係在時間T1時導通，而該第二主繼電器104則在時間T2時導通。然而在本實施例中，該第二主繼電器104係在時間T1時導通，而該輔助繼電器106則在時間T2時導通。然而，在兩實施例中，由於該可控開關108都在時間T3導通、該第一主繼電器102都在時間T4導通、該可控開關108都在時間T5關斷以及該輔助繼電器106都在時間T6關斷，因此，本實施例與上述第二實施例兩者相同之處，在此不再贅述。
請參見第四A圖係為本發明該電動汽車供電設備第三實施例之電路示意圖。與第二A圖所示之第一實施例相較，該電動汽車供電設備係操作於三相四線(3Φ4W)電源系統，並且該電源系統每一相係電性連接一組該繼電器裝置，亦即為一R相繼電器裝置10r、一S相繼電器裝置10s以及一T相繼電器裝置10t。承如第二A圖所示之第一實施例所述，以該R相繼電器裝置10r為例，該R相繼電器裝置10r係包含一主繼電器102r、一輔助繼電器106r以及一可控開關108r，甚至更包含一電感元件110r。同樣地，在本實施例中，該控制器(未標示)係產生一主控制信號、一輔助控制信號以及一觸發控制信號。該主控制信號係負責控制該主繼電器、該輔助控制信號係負責控制該輔助繼電器、該觸發控制信號係負責控制該可控開關。此外，該S相繼電器裝置10s與T相繼電器裝置10t與該R相繼電器裝置10r一樣，同樣具有該些繼電器、可控開關以及電感元件。並且，該控制器係也產生對應控制該些繼電器、可控開關之控制信號。承上該電動汽車供電設備係操作於單相電源系統之操作與控制時序，該控制器分別控制R相、S相與T相之該三相繼電器裝置，以透過建立起輔助功率迴路與主功率迴路，並且也利用該三相交流電源為過零點時，觸發所對應之可控開關導通，使得該交流電源透過該輔助功率迴路對該電動汽車供電，如此將使得對該電動汽車供電時的輸出電流降至最低，達到軟開通的功效，藉此保護該繼電器裝置。最後，也透過將原先的該輔助功率迴路切換為該主功率迴路，以對該電動汽車提供穩態後供電的迴路。
請參見第四B圖與第四C圖係分為本發明該電動汽車供電設備第四實施例與第五實施例之電路示意圖。與第四A圖所示之第三實施例相較，該電動汽車供電設備係操作於三相三線(3ΦwW)電源系統，此外，第四實施例(第四B圖)該電源系統每一相係電性連接一組該繼電器裝置，然而，第五實施例(第四C圖)該電源系統可於任兩相(該實施例係為S相與T相)電性連接該繼電器裝置之完整電路，亦即包含主繼電器102s,102t、輔助繼電器106s,106t、可控開關108s,108t以及電感元件110s,110t)，而在另外一相(該實施例係為R相)電性連接該繼電器裝置之簡易電路，亦即僅包含主繼電器102r。在上述兩種電路架構下，透過該控制器分別控制R相、S相與T相之該三相繼電器裝置，以透過建立起輔助功率迴路與主功率迴路，並且也利用該三相交流電源為過零點時，觸發所對應之可控開關導通，使得該交流電源透過該輔助功率迴路對該電動汽車供電，如此將使得對該電動汽車供電時的輸出電流降至最低，達到軟開通的功效，藉此保護該繼電器裝置。最後，也透過將原先的該輔助功率迴路切換為該主功率迴路，以對該電動汽車提供穩態後供電的迴路。
請參見第五圖係為本發明該電動汽車供電設備操作方法之流程圖。該電動汽車供電設備係接收一外部交流電源，該操作方法係包含下列步驟。首先，提供一繼電器裝置，該繼電器裝置係包含至少一主繼電器、一輔助繼電器以及一可控開關(S10)；其中該至少一主繼電器係連接在一主功率迴路上，該輔助繼電器係串聯連接該可控開關形成一串聯支路，並且連接在一輔助功率迴路上。再者，該可控開關係為一矽控整流器(silicon controlled rectifier,SCR)、一三極交流半導體開關(triode AC semiconductor switch,TRIAC)或一二極體交流開關(diode for AC switch,DIAC)。然後，提供一控制器，該控制器係產生至少一主控制信號、一輔助控制信號以及一觸發控制信號，分別控制該至少一主繼電器、該輔助繼電器以及該可控開關(S20)。值得一提，當該主繼電器數量為一個，並且對應控制該主繼電器之控制信號為該主控制信號時，該主繼電器係連接在該主功率迴路之一輸出端，該串聯支路係與該第一主繼電器並聯連接。此外，當該主繼電器數量為兩個，亦即為一第一主繼電器與一第二主繼電器，並且對應控制該第一主繼電器與該第二主繼電器之控制信號為一第一主控制信號與一第二主控制信號。其中，該第一主繼電器係連接在該主功率迴路之一輸出端，該串聯支路係與該第一主繼電器並聯連接，該第二主繼電器係連接在該主功率迴路之另一輸出端。
在該電動汽車供電設備接收該外部交流電源，並且該電動汽車連接至該電動汽車供電設備後，該控制器偵測到該外部交流電源時，該輔助控制信號係導通該輔助繼電器(S30)。當該控制器控制該觸發控制信號觸發該可控開關導通時，該外部交流電源透過該輔助功率迴路對該電動汽車供電(S40)。其中，當該控制器在該外部交流電源非為過零點時觸發該可控開關導通，該繼電器裝置為零電壓導通，該外部交流電源透過該輔助功率迴路對該電動汽車供電；當該控制器在該外部交流電源為過零點時觸發該可控開關導通，該繼電器裝置為零電流導通，該外部交流電源透過該輔助功率迴路對該電動汽車供電。然後，該至少一主控制信號係導通該至少一主繼電器(S50)。值得一提，當該主繼電器數量為一個時，該主控制信號係導通該主繼電器。此外，當該主繼電器數量為兩個時，該第一主控制信號係導通該第一主繼電器，並且在步驟S40之前，該第二主控制信號係導通該第二主繼電器(S30’)。再者，步驟S30與步驟S30’之順序係可調整，亦即，該第二主控制信號係導通該第二主繼電器係可早於該輔助控制信號係導通該輔助繼電器。然後，該觸發控制信號係觸發該可控開關關斷(S60)。最後，該輔助控制信號係關斷該輔助繼電器，使得該外部交流電源透過該主功率迴路對該電動汽車供電(S70)。此外，在步驟S10中，該繼電器裝置係更包含一電感元件。該電感元件係串聯連接該可控開關與該輔助繼電器所形成之該串聯支路，以抑制當該可控開關由該觸發控制信號觸發導通後，流經該輔助功率迴路之電流變化率。惟，在本實施中不限定以該電感元件做為抑制流經該輔助功率迴路之電流變化率之用，舉凡可以實現此功效之電氣元件皆應包含在本實施例之範疇中。
綜上所述，本發明係具有以下之特徵與優點：
1、利用先建立該輔助功率迴路Lap，進行功率輸出對該電動汽車30供電，再建立該主功率迴路Lmp，進行功率輸出對該電動汽車30供電，使得該電動汽車供電設備之該繼電器裝置10能夠在開關觸點穩定閉合狀況下，進行供電操作，如此可避免開關觸點在閉合時產生電氣拉弧現象，藉此達到保護該繼電器裝置10之開關觸點；
2、透過該控制器20在該外部交流電源Vac非為過零點時觸發導通該可控開關108，電路本身就能夠實現該繼電器裝置10零電壓的開通；再透過該控制器20偵測到該交流電源Vac為過零點時，觸發該可控開關108導通，使得該交流電源Vac透過該輔助功率迴路Lap對該電動汽車30供電，如此可同時實現對該繼電器裝置10提供零電壓與零電流的開通，使得對該電動汽車30供電時的輸出電流降至最低，達到軟開通的功效，藉此保護該繼電器裝置10；及
3、使用該電感元件110串聯連接該可控開關108與該輔助繼電器106，以抑制當該可控開關108由該觸發控制信號Stc觸發導通後，流經該輔助功率迴路Lap之電流變化率，藉此達到保護該可控開關108。
惟，以上所述，僅為本發明較佳具體實施例之詳細說明與圖式，惟本發明之特徵並不侷限於此，並非用以限制本發明，本發明之所有範圍應以下述之申請專利範圍為準，凡合於本發明申請專利範圍之精神與其類似變化之實施例，皆應包含於本發明之範疇中，任何熟悉該項技藝者在本發明之領域內，可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。
 
Vac‧‧‧交流電源
10‧‧‧繼電器裝置
20‧‧‧控制器
30‧‧‧電動汽車
102‧‧‧第一主繼電器
104‧‧‧第二主繼電器
106‧‧‧輔助繼電器
108‧‧‧可控開關
110‧‧‧電感元件
Lmp‧‧‧主功率迴路
Lap‧‧‧輔助功率迴路
Ps‧‧‧串聯支路
Smc1‧‧‧第一主控制信號
Smc2‧‧‧第二主控制信號
Sac‧‧‧輔助控制信號
Stc‧‧‧觸發控制信號
Vo‧‧‧輸出電壓

Claims (16)

  1. 一種電動汽車供電設備，係接收一外部交流電源，包含：
    一繼電器裝置，係包含：
    至少一主繼電器，係連接在一主功率迴路上；
    一輔助繼電器；及
    一可控開關，係串聯連接該輔助繼電器形成一串聯支路，並且連接在一輔助功率迴路上；其中，該串聯支路係與該至少一主繼電器並聯連接；及
    一控制器，係產生至少一主控制信號、一輔助控制信號以及一觸發控制信號，分別控制該至少一主繼電器、該輔助繼電器以及該可控開關；
    其中，當該控制器偵測到該外部交流電源後，該輔助控制信號係導通該輔助繼電器，然後當該控制器控制該觸發控制信號觸發該可控開關導通時，該外部交流電源透過該輔助功率迴路對該電動汽車供電。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電動汽車供電設備，其中當該控制器在該外部交流電源非為過零點時觸發該可控開關導通，該繼電器裝置為零電壓導通，該外部交流電源透過該輔助功率迴路對該電動汽車供電；當該控制器在該外部交流電源為過零點時觸發該可控開關導通，該繼電器裝置為零電流導通，該外部交流電源透過該輔助功率迴路對該電動汽車供電。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電動汽車供電設備，其中當該外部交流電源透過該輔助功率迴路對該電動汽車供電後，該至少一主控制信號係導通該至少一主繼電器，接著該觸發控制信號係觸發該可控開關關斷，然後該輔助控制信號係關斷該輔助繼電器，使得該外部交流電源透過該主功率迴路對該電動汽車供電。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電動汽車供電設備，其中當該主繼電器為一第一主繼電器以及該主控制信號為一第一主控制信號時，該第一主繼電器係連接在該主功率迴路之一輸出端，該串聯支路係與該第一主繼電器並聯連接。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之電動汽車供電設備，其中當該主繼電器為一第一主繼電器與一第二主繼電器以及該主控制信號為一第一主控制信號與一第二主控制信號時，該第一主繼電器係連接在該主功率迴路之一輸出端，該串聯支路係與該第一主繼電器並聯連接，該第二主繼電器係連接在該主功率迴路之另一輸出端；當該控制器偵測到該外部交流電源後，該輔助控制信號係導通該輔助繼電器，接著該第二主控制信號係導通該第二主繼電器，然後當該控制器偵測到該外部交流電源為過零點時，該觸發控制信號係觸發該可控開關導通，使得該外部交流電源透過該輔助功率迴路對該電動汽車供電。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之電動汽車供電設備，其中當該主繼電器為一第一主繼電器與一第二主繼電器以及該主控制信號為一第一主控制信號與一第二主控制信號時，該第一主繼電器係連接在該主功率迴路之一輸出端，該串聯支路係與該第一主繼電器並聯連接，該第二主繼電器係連接在該主功率迴路之另一輸出端；當該控制器偵測到該外部交流電源後，該第二主控制信號係導通該第二主繼電器，接著該輔助控制信號係導通該輔助繼電器，然後當該控制器偵測到該外部交流電源為過零點時，該觸發控制信號係觸發該可控開關導通，使得該外部交流電源透過該輔助功率迴路對該電動汽車供電。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之電動汽車供電設備，其中該繼電器裝置更包含：
    一電感元件，係串聯連接該可控開關與該輔助繼電器所形成之該串聯支路，以抑制當該可控開關由該觸發控制信號觸發導通後，流經該輔助功率迴路之電流變化率。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之電動汽車供電設備，其中該可控開關係為一矽控整流器(silicon controlled rectifier,SCR)、一三極交流半導體開關(triode AC semiconductor switch,TRIAC)或一二極體交流開關(diode for AC switch,DIAC)。
  9. 一種電動汽車供電設備之操作方法，該電動汽車供電設備係接收一外部交流電源，該操作方法係包含下列步驟：
    (a)提供一繼電器裝置，該繼電器裝置係包含至少一主繼電器、一輔助繼電器以及一可控開關；其中該至少一主繼電器係連接在一主功率迴路上，該輔助繼電器係串聯連接該可控開關形成一串聯支路，並且連接在一輔助功率迴路上；
    (b)提供一控制器，該控制器係產生至少一主控制信號、一輔助控制信號以及一觸發控制信號，分別控制該至少一主繼電器、該輔助繼電器以及該可控開關；
    (c)當該控制器偵測到該外部交流電源後，該輔助控制信號係導通該輔助繼電器；
    (d)當該控制器控制該觸發控制信號觸發該可控開關導通時，該外部交流電源透過該輔助功率迴路對該電動汽車供電。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之電動汽車供電設備操作方法，其中，在步驟(d)中，當該控制器在該外部交流電源非為過零點時觸發該可控開關導通，該繼電器裝置為零電壓導通，該外部交流電源透過該輔助功率迴路對該電動汽車供電；當該控制器在該外部交流電源為過零點時觸發該可控開關導通，該繼電器裝置為零電流導通，該外部交流電源透過該輔助功率迴路對該電動汽車供電。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之電動汽車供電設備操作方法，其中，在步驟(d)之後更包含：
    (e)該至少一主控制信號係導通該至少一主繼電器；
    (f)該觸發控制信號係觸發該可控開關關斷；
    (g)該輔助控制信號係關斷該輔助繼電器，使得該外部交流電源透過該主功率迴路對該電動汽車供電。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之電動汽車供電設備操作方法，其中當該主繼電器為一第一主繼電器以及該主控制信號為一第一主控制信號時，該第一主繼電器係連接在該主功率迴路之一輸出端，該串聯支路係與該第一主繼電器並聯連接。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之電動汽車供電設備操作方法，其中當該主繼電器為一第一主繼電器與一第二主繼電器以及該主控制信號為一第一主控制信號與一第二主控制信號時，該第一主繼電器係連接在該主功率迴路之一輸出端，該串聯支路係與該第一主繼電器並聯連接，該第二主繼電器係連接在該主功率迴路之另一輸出端；當該控制器偵測到該外部交流電源後，該輔助控制信號係導通該輔助繼電器，接著該第二主控制信號係導通該第二主繼電器，然後當該控制器偵測到該外部交流電源為過零點時，該觸發控制信號係觸發該可控開關導通，使得該外部交流電源透過該輔助功率迴路對該電動汽車供電。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之電動汽車供電設備操作方法，其中當該主繼電器為一第一主繼電器與一第二主繼電器以及該主控制信號為一第一主控制信號與一第二主控制信號時，該第一主繼電器係連接在該主功率迴路之一輸出端，該串聯支路係與該第一主繼電器並聯連接，該第二主繼電器係連接在該主功率迴路之另一輸出端；當該控制器偵測到該外部交流電源後，該第二主控制信號係導通該第二主繼電器，接著該輔助控制信號係導通該輔助繼電器，然後當該控制器偵測到該外部交流電源為過零點時，該觸發控制信號係觸發該可控開關導通，使得該外部交流電源透過該輔助功率迴路對該電動汽車供電。
  15. 如申請專利範圍第9項所述之電動汽車供電設備操作方法，其中該繼電器裝置更包含：
    一電感元件，係串聯連接該可控開關與該輔助繼電器所形成之該串聯支路，以抑制當該可控開關由該觸發控制信號觸發導通後，流經該輔助功率迴路之電流變化率。
  16. 如申請專利範圍第9項所述之電動汽車供電設備操作方法，其中該可控開關係為一矽控整流器(silicon controlled rectifier,SCR)、一三極交流半導體開關(triode AC semiconductor switch,TRIAC)或一二極體交流開關(diode for AC switch,DIAC)。
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