[發明專利]一種用于大功率直流充電機全矩陣分配方法

有效

• 申請號: 202011360249.5
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112590605B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 高立強;孫明祥;張德新;劉明剛
• 申請（專利權）人: 萬幫數字能源股份有限公司;萬幫星星充電科技有限公司;國創新能源汽車智慧能源裝備創新中心（江蘇）有限公司
• 主分類號: B60L53/67
• 分類號: B60L53/67;B60L53/31
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 張勵

本發明公開了一種用于大功率直流充電機全矩陣分配方法，屬于新能源汽車技術領域，包括建立充電機，充電機包括數個充電槍、數個功率分配單元和數個功率模塊，解決了在滿足所有充電車輛均能充電的前提下，優先滿足先充電的車輛需求；按車輛的充電需求及整體運行的策略的優先級，實時進行功率柔性分配的技術問題，本發明實現了充電功率柔性分配；以先到先得，在滿足所有車輛均能充電的前提下，優先滿足先充車輛的充電功率需求；本發明充電效率高，提高了功率模塊的利用率，提高了充電樁的運營效率，減小充電樁的散熱，充電樁能工作在更好的工況下，能夠減小或改善充電機對電網質量的影響。

技術領域

本發明屬于新能源汽車技術領域，涉及一種用于大功率直流充電機全矩陣分配方法。

背景技術

直流充電樁以大功率、大電流充電為發展趨勢，直流充電樁應用逐漸普及。充電樁的整流單元是由多個AC/DC模塊組成(通常以 20kW/30kW為單元)，在應用過程中，如果模塊不能合理的被調用和分配，將造成功率的浪費。主要面臨如下問題：

1.模塊調用不靈活，分配的功率與車輛的需求不匹配，造成大馬拉小車，或者小馬拉大車現象。以上兩種現象在造成資源浪費的同時，對模塊的健康運行也不利；

2.功率分配超過需求功率太多，將造成充電樁的AC/DC轉換效率過低；影響充電機運行的同時，也會影響充電機運營收益；

3.功率分配超過需求功率太多，將造成部分車輛無法充電，充電資源浪費。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于大功率直流充電機全矩陣分配方法，解決了在滿足所有充電車輛均能充電的前提下，優先滿足先充電的車輛需求；按車輛的充電需求及整體運行的策略的優先級，實時進行功率柔性分配的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種用于大功率直流充電機全矩陣分配方法，包括建立充電機，充電機包括數個充電槍、數個功率分配單元和數個功率模塊，充電槍根據充電先后的順序的排序規則，順序將充電槍排序為1#充電槍到N#充電槍，N取值為從1到充電槍的總數，取值正整數，所有充電槍不以物理安裝順序為排序依據，僅以充電的先后順序為排序依據，每一個功率模塊均連接一個功率分配單元，每一個功率分配單元均設置N個輸出端，功率分配單元的N個輸出端分別連接N個充電槍，為每一個功率模塊預設一個地址；

根據以下三種情況進行分配：

第一種情況：在充電過程中，如有任何一把充電槍停止充電，則按照充電先后的順序的排序規則，將停止充電的充電槍的后面的充電槍的排序依次前移，保證在任何情況下，最多只會出現1#充電槍至N#充電槍；

第二種情況：在初始開始充電過程中，功率模塊的工作順序按功率模塊的地址依次進行功率切換；

在充電樁運行過程中會進行復雜的功率切換，但是不再將功率模塊重新排序切換，即功率模塊的切入與切出；在切換中的功率模塊切入也同樣以地址靠前的優先切入，地址靠后的優先切出；

第三種情況：在所有充電槍均能正常充電的情況下，充電槍的功率需求的優先級為從高到低，先充電為高級。

優選的，所述充電槍的功率需求根據充電車輛的供電需求電壓和供電需求電流計算獲得。

優選的，設定1#充電槍到N#充電槍的功率需求分別為P_d1到 P_dx，x取值與N相同，設定所有充電槍的實際總功率為Pn，設定功率模塊的工作功率段為Px，則，功率模塊的需求數量為：

N_dx＝P_dx÷Px；

N_dx的計算結果取整數；