CN105634094A - 一种双路充电机均流分组的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双路充电机均流分组的方法，包括：设定双路充电机中各充电机模块的地址与组号；确定该组充电机模块的系统主机；处于同一组的各充电机模块以设定周期不断广播本充电机模块的组号、地址和实时的输出电流值信息；系统主机根据各充电机模块广播的信息，统计本组充电机模块的个数以及本组的总输出电流；计算每个充电机模块输出电流的平均值；通过含有组号信息的报文广播下发给各充电机模块；各充电机模块按照接收到的平均电流值调整各自输出。本发明有益效果：在保证每台充电机模块均能够分配在不同组母线的条件下，满足同组的模块进行均流；并可实时监测均流信息，安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种充电机模块的均流技术领域，尤其涉及一种双路充电机均流分组的方法。
背景技术
随着电动汽车行业的发展，户外一体化充电机成为主要的直流充电设备，市场对充电机的需求不断增加，自由负荷分配的双路充电机已经开始出现。
目前的自由负荷分配的双路充电机包括两条输出回路，每一条输出回路配置相同数量的充电模块，每组模块固定分配于某一母线，通过两段母线之间的联络接触器的分合实现两个回路的独立或并机输出，功率组合较少，配置不灵活，且充电过程中无法进行功率分配，局限性大，未实现真正意义上的自由负荷分配。
自由负荷分配的双路充电机要求实现两条输出回路上的功率自由分配，但是单回路上的充电机模块之间需要进行均流，传统的硬件均流方式无法满足同一模块在两条回路上的切换要求，因此目前出现的双路充电机放弃了均流功能。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题，提供了一种双路充电机均流分组的方法。该方法能够实现双路充电机中同一组的充电机模块的输出均流。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种双路充电机均流分组的方法，包括：
(1)设定双路充电机中各充电机模块的地址与组号，处于同一组的充电机模块之间通过通信交互充电信息；
(2)处于同一组的充电机模块实时比较各自的地址值，并根据地址值的大小确定该组充电机模块的系统主机；
(3)处于同一组的各充电机模块以设定周期不断广播本充电机模块的组号、地址和实时的输出电流值信息；
(4)系统主机根据各充电机模块广播的信息，统计本组充电机模块的个数以及本组的总输出电流；
(5)系统主机根据统计的本组充电机模块的个数以及本组的总输出电流信息，计算每个充电机模块输出电流的平均值；
(6)系统主机将计算的平均值通过含有组号信息的报文广播下发给各充电机模块；各充电机模块按照接收到的平均电流值调整各自输出。
进一步地，所述步骤(2)中，地址值最小的充电机模块确定为系统主机。
进一步地，所述步骤(6)中，系统主机以外的各充电机模块接收到系统主机广播的报文后，首先根据组号判断广播报文的系统主机是否为相同组号的系统主机，如果是，则接收均流值并调整本机输出；否则，不动作。
进一步地，所有的充电机模块按照设定周期不断广播本机信息，当有新的充电机模块加入本组系统或者有充电机模块退出本组时，需要更新系统主机、总输出电流及充电机模块个数参数。
进一步地，所有的充电机模块之间通过CAN总线互相通信，当组号相同且有新地址模块信息出现时即判断本组新增模块，当本组系统主机在设定时间段内收不到本组某个充电机模块发布的信息时即判断该充电机模块退出。
进一步地，每个充电机模块的直流输出端均连接一段母线，通过接触器控制各段母线的连接与分段；根据充电需求将相应的功率模块分配到设定母线，并根据充电结果实时切换。
进一步地，根据充电需求将相应的功率模块分配到设定母线，并根据充电结果实时切换的具体方法为:
(1)预先为所有需要充电的电动汽车设置用户等级；
(2)接收到充电请求后，判断是否有充电请求冲突；如果存在冲突，则根据设置的用户等级确定充电请求的优先级，进入下一步；否则，根据充电请求分配适当的充电机模块到相应的母线实现充电，使得分配的充电机模块能够满足需求的最大电流；转入步骤(4)；
(3)将充电机模块切换至优先级别高的充电请求所在的母线，所述充电机模块的最大总输出电流满足优先级别高的充电请求所需要的充电电流；将剩余充电机模块切换至优先级别低的充电请求所在的母线，各充电机模块按最大电流输出；
(4)启动充电后，实时监测充电请求所需的充电电流、空闲充电机模块的数量，根据充电请求实际所需的充电电流以及空闲模块的数量确定是否剔除设定数量的充电机模块或者是否加入新的充电机模块，直至充电结束。
进一步地，所述步骤4)中，如果该条母线每台充电机模块实际输出电流满足设定的剔除充电机模块的条件时，则根据充电请求实际所需充电电流，剔除设定数量的充电机模块，重新计算充电参数，使得剩余的充电机模块均运行在最佳工作状态；将剔除的充电机模块设置为空闲状态。
进一步地，所述步骤4)中，如果检测到有空闲的充电机模块，则将所述的空闲充电机模块切换至实际输出未满足充电需求的母线，重新计算充电参数，直至该条母线上所有充电机模块的输出满足充电需求。
进一步地，所述步骤4)中，所述步骤(4)中，如果检测到有新的充电请求出现，则返回步骤2)重新进行充电请求优先级别的判定，优先满足优先级别高的充电请求所需要的充电功率。
本发明的有益效果是：
1、本发明的均流控制与通讯共用同一通道，简化了通讯架构。
2、本发明相邻充电机模块通过通讯交互采集的输出信息，调节各自输出，在保证每台充电机模块均能够分配在不同组母线的条件下，满足同组的模块进行均流；并可实时监测均流信息，安全可靠。
3、本发明能够根据本组充电机模块的增减，实时调整本组内部的充电机模块参数信息，满足同一模块在两条回路上的切换要求。
附图说明
图1为本发明方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
需要说明的是，由于目前的双路充电机结构简单，各模块与母线是固定分配，未实现每个功率单元(充电模块)在每段母线上的自由分配，因此分组均流的问题表现并不直接。如果各厂家按照功率单元自由分配的方案施行，必定会遇到本方法提到的均流问题——只能同组的模块进行均流而每台模块均须能够分配在各组。
本发明公开了一种双路充电机均流分组的方法，如图1所示，包括以下步骤：
(1)设定双路充电机中各充电机模块的地址与组号，处于同一组的充电机模块之间通过通信交互充电信息；
(2)处于同一组的充电机模块实时比较各自的地址值，并根据地址值的大小确定该组充电机模块的系统主机；
(3)处于同一组的各充电机模块以设定周期不断广播本充电机模块的组号、地址和实时的输出电流值信息；
(4)系统主机根据各充电机模块广播的信息，统计本组充电机模块的个数以及本组的总输出电流；
(5)系统主机根据统计的本组充电机模块的个数以及本组的总输出电流信息，计算每个充电机模块输出电流的平均值；
(6)系统主机将计算的平均值通过含有组号信息的报文广播下发给各充电机模块；各充电机模块按照接收到的平均电流值调整各自输出。
启动充电后，每台在线的充电机模块对外广播本机的组号、通讯地址和实时的输出电流值，同组的充电机模块实时比较地址值以确定地址最小的模块作为系统主机，由系统主机统计充电机模块个数和系统的总输出电流，计算平均电流值并广播下发给系统所有在线充电机模块(启动充电开始对外广播本机信息的充电机模块)，各充电机模块按照接收到的平均电流值调整各自输出，以实现本组系统的均流；各充电机模块运行中以设定周期不断广播本机组号、通讯地址和实时的输出电流值，以实现模块分组均流的实时调整。
同组的模块指模块广播的组号相同的模块。
同组中地址最小的充电机模块优先级最高，负责计算均流值并下发；每一个充电机模块接收到同组号的充电机模块地址，与本机地址相比较，以确定出地址最小的模块作为系统主机。系统主机根据接收到同组模块的信息累加模块个数和本组总输出电流。系统主机根据收集的同组模块个数和总电流值，计算每个模块输出电流的平均值。系统主机将均流值通过含有组号信息的报文广播下发。各模块接收到平均电流值后，首先识别是否为相同组号的系统主机下发的命令，再按照接收的均流值调整本机的输出。
所有的充电机模块不断广播本机信息，当有新的充电机模块加入本组系统或者有充电机模块退出本组时，需要更新系统主机、总输出电流及充电机模块个数参数。达到实时动态调整，维持系统稳定输出的目的。
各模块按一定周期不断在CAN总线广播本机信息，CAN总线上的每台模块均能收到信息，当组号相同且有新地址模块信息出现时即判断本组新增模块，当本组主机2-3个周期收不到本组某个模块信息时即判断该模块退出。
每个充电机模块直流输出连接一段母线，通过接触器控制各段母线的连接与分段。根据充电需求将相应的功率模块分配到两段母线，并实时切换。监控根据充电控制策略和BMS发送的充电需求判断两段母线的模块分配，然后下发每台模块的组号和地址。各模块按照各自的组号和地址在CAN总线上广播和接收模块信息，两组按照组号相同及地址最小的原则指定本组主机，主机负责处理接收到的本组模块信息(各模块实时电流及本组模块数量)、计算和下发本组平均电流，同组的从机只处理收到的本组主机信息(执行主机下发的平均电流值)。
实时切换主要依托监控按照充电需求实时的将不同模块分配在不同母线，下发调整模块的组号和地址。
具体切换策略如下：
(1)预先为所有需要充电的电动汽车设置用户等级；
(2)接收到充电请求后，判断是否有充电请求冲突；如果存在冲突，则根据设置的用户等级确定充电请求的优先级，进入下一步；否则，根据充电请求分配适当的充电机模块到相应的母线实现充电，使得分配的充电机模块能够满足需求的最大电流；转入步骤(4)；
(3)将充电机模块切换至优先级别高的充电请求所在的母线，所述充电机模块的最大总输出电流满足优先级别高的充电请求所需要的充电电流；将剩余充电机模块切换至优先级别低的充电请求所在的母线，各充电机模块按最大电流输出；
(4)启动充电后，实时监测充电请求所需的充电电流、空闲充电机模块的数量，根据充电请求实际所需的充电电流以及空闲模块的数量确定是否剔除设定数量的充电机模块或者是否加入新的充电机模块，直至充电结束。
如果该条母线每台充电机模块实际输出电流满足设定的剔除充电机模块的条件时(每台充电机模块的输出低于额定电流的50％)，则根据充电请求实际所需充电电流，剔除设定数量的充电机模块，重新计算充电参数，使得剩余的充电机模块均运行在最佳工作状态；将剔除的充电机模块设置为空闲状态。
如果检测到有空闲的充电机模块，则将所述的空闲充电机模块切换至实际输出未满足充电需求的母线，重新计算充电参数，直至该条母线上所有充电机模块的输出满足充电需求。
如果检测到有新的充电请求出现，则重新进行充电请求优先级别的判定，优先满足优先级别高的充电请求所需要的充电功率。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种双路充电机均流分组的方法，其特征是，包括：
(1)设定双路充电机中各充电机模块的地址与组号，处于同一组的充电机模块之间通过通信交互充电信息；
(2)处于同一组的充电机模块实时比较各自的地址值，并根据地址值的大小确定该组充电机模块的系统主机；
(3)处于同一组的各充电机模块以设定周期不断广播本充电机模块的组号、地址和实时的输出电流值信息；
(4)系统主机根据各充电机模块广播的信息，统计本组充电机模块的个数以及本组的总输出电流；
(5)系统主机根据统计的本组充电机模块的个数以及本组的总输出电流信息，计算每个充电机模块输出电流的平均值；
(6)系统主机将计算的平均值通过含有组号信息的报文广播下发给各充电机模块；各充电机模块按照接收到的平均电流值调整各自输出。
2.如权利要求1所述的一种双路充电机均流分组的方法，其特征是，所述步骤(2)中，地址值最小的充电机模块确定为系统主机。
3.如权利要求1所述的一种双路充电机均流分组的方法，其特征是，所述步骤(6)中，系统主机以外的各充电机模块接收到系统主机广播的报文后，首先根据组号判断广播报文的系统主机是否为相同组号的系统主机，如果是，则接收均流值并调整本机输出；否则，不动作。
4.如权利要求1所述的一种双路充电机均流分组的方法，其特征是，所有的充电机模块按照设定周期不断广播本机信息，当有新的充电机模块加入本组系统或者有充电机模块退出本组时，需要更新系统主机、总输出电流及充电机模块个数参数。
5.如权利要求4所述的一种双路充电机均流分组的方法，其特征是，所有的充电机模块之间通过CAN总线互相通信，当组号相同且有新地址模块信息出现时即判断本组新增模块，当本组系统主机在设定时间段内收不到本组某个充电机模块发布的信息时即判断该充电机模块退出。
6.如权利要求1所述的一种双路充电机均流分组的方法，其特征是，每个充电机模块的直流输出端均连接一段母线，通过接触器控制各段母线的连接与分段；根据充电需求将相应的功率模块分配到设定母线，并根据充电结果实时切换。
7.如权利要求6所述的一种双路充电机均流分组的方法，其特征是，根据充电需求将相应的功率模块分配到设定母线，并根据充电结果实时切换的具体方法为:
1)预先为所有需要充电的电动汽车设置用户等级；
2)接收到充电请求后，判断是否有充电请求冲突；如果存在冲突，则根据设置的用户等级确定充电请求的优先级，进入下一步；否则，根据充电请求分配适当的充电机模块到相应的母线实现充电，使得分配的充电机模块能够满足需求的最大电流；转入步骤(4)；
3)将充电机模块切换至优先级别高的充电请求所在的母线，所述充电机模块的最大总输出电流满足优先级别高的充电请求所需要的充电电流；将剩余充电机模块切换至优先级别低的充电请求所在的母线，各充电机模块按最大电流输出；
4)启动充电后，实时监测充电请求所需的充电电流、空闲充电机模块的数量，根据充电请求实际所需的充电电流以及空闲模块的数量确定是否剔除设定数量的充电机模块或者是否加入新的充电机模块，直至充电结束。
8.如权利要求7所述的一种双路充电机均流分组的方法，其特征是，所述步骤4)中，如果该条母线每台充电机模块实际输出电流满足设定的剔除充电机模块的条件时，则根据充电请求实际所需充电电流，剔除设定数量的充电机模块，重新计算充电参数，使得剩余的充电机模块均运行在最佳工作状态；将剔除的充电机模块设置为空闲状态。
9.如权利要求7所述的一种双路充电机均流分组的方法，其特征是，所述步骤4)中，如果检测到有空闲的充电机模块，则将所述的空闲充电机模块切换至实际输出未满足充电需求的母线，重新计算充电参数，直至该条母线上所有充电机模块的输出满足充电需求。
10.如权利要求7所述的一种双路充电机均流分组的方法，其特征是，所述步骤4)中，所述步骤(4)中，如果检测到有新的充电请求出现，则返回步骤2)重新进行充电请求优先级别的判定，优先满足优先级别高的充电请求所需要的充电功率。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 250101 Electric Power Intelligent Robot Production Project 101 in Jinan City, Shandong Province, South of Feiyue Avenue and East of No. 26 Road (ICT Industrial Park) Patentee after: National Network Intelligent Technology Co., Ltd. Address before: 250101 Shandong city of Ji'nan province high tech Zone (Lixia District) Xinluo Avenue No. 2008 silver bearing building B block 626 Patentee before: Shandong Luneng Intelligent Technology Co., Ltd. |
|
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201211 Address after: Room 902, 9 / F, block B, Yinhe building, 2008 Xinluo street, hi tech Zone, Jinan City, Shandong Province Patentee after: Shandong Luneng Software Technology Co.,Ltd. intelligent electrical branch Address before: 250101 power intelligent robot production project 101 south of Feiyue Avenue and east of No.26 Road (in ICT Industrial Park) in Suncun District of Gaoxin, Jinan City, Shandong Province Patentee before: National Network Intelligent Technology Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Room 902, 9 / F, block B, Yinhe building, 2008 Xinluo street, hi tech Zone, Jinan City, Shandong Province Patentee after: Shandong luruan Digital Technology Co.,Ltd. smart energy branch Address before: Room 902, 9 / F, block B, Yinhe building, 2008 Xinluo street, hi tech Zone, Jinan City, Shandong Province Patentee before: Shandong Luneng Software Technology Co.,Ltd. intelligent electrical branch |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |