CN105656120A - 一种双路充电机负荷智能分配的监控方法 - Google Patents

一种双路充电机负荷智能分配的监控方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双路充电机负荷智能分配的监控方法，包括：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；将充电机模块切换至优先级别高的充电请求所在的母线；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；启动充电后，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。本发明有益效果：每台充电机模块均可独立切换至2条输出回路，功率切换步长小，根据充电需求实时调整系统运行状态，不断进行均流控制，提高系统的输出性能及运行效率。

Description

一种双路充电机负荷智能分配的监控方法
技术领域
本发明涉及双路充电机负荷智能分配技术领域，尤其涉及一种双路充电机负荷智能分配的监控方法。
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，但是目前的充电机功率切换步长较大，分配策略简单，无法实现充电过程中的实时切换，造成设备利用率较低。
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负荷智能分配的监控方法。该方法能够实现动态调整不同优先级充电需求的功率分配，提高设备的利用率。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种双路充电机负荷智能分配的监控方法，包括：
(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，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，优先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，所述设定的剔除充电机模块的条件为每台充电机模块的输出低于额定电流的50％。
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，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。
进一步地，充电过程中，实时检测连接在同一母线上的每个充电机模块输出的充电电流值，根据各充电机模块输出的总充电电流值计算充电平均电流值，并下发到各充电机模块；实现各充电机模块的均流输出。
进一步地，设定双路充电机中各充电机模块的地址与组号，将连接到同一条母线上的充电机模块设置为一组；处于同一组的充电机模块之间通过CAN总线交互充电信息。
进一步地，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；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。
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，如果发生了充电机模块连接母线的切换或者充电机模块的退出运行，则重新计算各条母线上充电机模块输出的电流平均值。
本发明的有益效果是：
1、每台充电机模块均可独立切换至2条输出回路，功率切换步长小，增加系统灵活性。
2、根据充电需求实时调整系统运行状态，不断进行均流控制，提高系统的输出性能及运行效率。
3、动态调整不同优先级充电需求的功率分配，提高设备的利用率，增加用户体验满意度。
附图说明
图1为本发明方法的流程图；
图2为本发明整体充电流程示意图。
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。
本发明公开了一种双路充电机负荷智能分配的监控方法，如图1和图2所示，包括：
(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；充电请求冲突指目前系统空闲的模块无法满足新出现的充电需求。
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，将充电机模块切换至优先级别高的充电请求所在的母线，优先满足优先级别高的充电请求所需要的充电功率；此时切换至优先级别高的母线的充电机模块的最大总输出电流满足需求电流即可。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；
若本次充电需求优先级别低，则将空闲模块分配到该回路，按最大电流输出；若本次充电需求优先级别高，则关停另一回路的模块切换至本回路，另一回路的模块按最大电流输出。
在不存在请求冲突的情况下，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，分配的模块能够满足需求的最大电流即可。
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。
根据锂电池充电特性，充电需求电流随着SOC的增加逐渐减少。随着本组需求电流下降，如果该条母线每台充电机模块实际输出电流低于额定电流的50％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。
对于优先级低的充电请求所在的母线，由于充电启动时实际输出未满足充电需求，所有模块工作在最大输出状态，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(即优先级别低的充电请求所在的母线)，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。
上述空闲的充电机模块包括原来空闲的模块以及另一回路剔除的模块。
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，按照上述原则切换充电机模块所在的母线，优先满足优先级别高的充电请求所需要的充电功率。
通过控制各模块输出切换的接触器，可将模块切换在不同回路及空闲状态。
充电过程中，实时检测连接在同一母线上的每个充电机模块输出的充电电流值，根据各充电机模块输出的总充电电流值计算充电平均电流值，并下发到各充电机模块；实现各充电机模块的均流输出。
设定双路充电机中各充电机模块的地址与组号，将连接到同一条母线上的充电机模块设置为一组；处于同一组的充电机模块之间通过CAN总线交互充电信息。
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；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。
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。
如果发生了充电机模块连接母线的切换或者充电机模块的退出运行，则重新计算各条母线上充电机模块输出的电流平均值。
将均流控制与通讯共用同一通道，简化了通讯架构。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。
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)

1.一种双路充电机负荷智能分配的监控方法，其特征是，包括：
(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，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，优先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。
2.如权利要求1所述的一种双路充电机负荷智能分配的监控方法，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。
3.如权利要求2所述的一种双路充电机负荷智能分配的监控方法，其特征是，所述设定的剔除充电机模块的条件为每台充电机模块的输出低于额定电流的50％。
4.如权利要求1所述的一种双路充电机负荷智能分配的监控方法，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。
5.如权利要求1所述的一种双路充电机负荷智能分配的监控方法，其特征是，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。
6.如权利要求1所述的一种双路充电机负荷智能分配的监控方法，其特征是，充电过程中，实时检测连接在同一母线上的每个充电机模块输出的充电电流值，根据各充电机模块输出的总充电电流值计算充电平均电流值，并下发到各充电机模块；实现各充电机模块的均流输出。
7.如权利要求6所述的一种双路充电机负荷智能分配的监控方法，其特征是，设定双路充电机中各充电机模块的地址与组号，将连接到同一条母线上的充电机模块设置为一组；处于同一组的充电机模块之间通过CAN总线交互充电信息。
8.如权利要求6所述的一种双路充电机负荷智能分配的监控方法，其特征是，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；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。
9.如权利要求8所述的一种双路充电机负荷智能分配的监控方法，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。
10.如权利要求6所述的一种双路充电机负荷智能分配的监控方法，其特征是，如果发生了充电机模块连接母线的切换或者充电机模块的退出运行，则重新计算各条母线上充电机模块输出的电流平均值。
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