CN108116263A - 一种充电功率分配方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充电功率分配方法及系统，包括多个充电单元和分别与各个充电单元一一对应连接的充电枪；各个充电枪与其对应的充电单元之间分别通过第一开关连接；任意两个充电单元间分别经第二开关连接；分别与第一开关和第二开关的控制端连接的控制器，用于根据待充电汽车的需求功率分别控制第一开关和第二开关的通断，以控制充电枪的输出功率满足待充电汽车的需求功率。应用本发明公开的充电功率分配方法及系统，当有待充电汽车与充电枪连接时，控制器根据待充电汽车需求功率，控制第一开关和第二开关的通断，以使得充电枪的输出功率满足待充电汽车的需求功率，该方法及系统可满足不同充电功率汽车的充电需求，优化充电枪的充电功率分配策略。

Description

一种充电功率分配方法及系统

技术领域

本发明涉及智能充电技术领域，更具体地说，涉及一种充电功率分配系 统，还涉及一种充电功率分配方法。

背景技术

充电桩一般固定在地面或墙壁，安装于公共建筑和居民小区停车场或充 电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输 入端与交流电网直接连接，输出端安装有充电插头用于为电动汽车充电。

而目前的充电桩的充电功率一定，在对不同充电功率需求的车辆进行充 电时，无法满足其需求，其充电时间较长、充电桩使用体验差。

综上所述，如何有效地解决充电桩无法满足不同车辆充电功率需求等问 题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种充电功率分配系统，以解 决充电桩无法满足不同车辆充电功率需求等问题，本发明的第二个目的是提 供一种充电功率分配方法。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种充电功率分配系统，包括：

多个充电单元和分别与各个所述充电单元一一对应连接的充电枪；

各个所述充电枪与其对应的所述充电单元之间分别通过第一开关连接；

任意两个所述充电单元间分别经第二开关连接；

分别与所述第一开关和所述第二开关的控制端连接的控制器，用于根据 待充电汽车的需求功率分别控制所述第一开关和所述第二开关的通断，以控 制所述充电枪的输出功率满足所述待充电汽车的需求功率。

优选地，所述控制器具体包括：

第一控制单元，用于将所述待充电汽车的需求功率和与所述待充电汽车 连接的充电枪的最小输出功率进行比较；当所述需求功率等于所述最小输出 功率时，控制与所述待充电汽车连接的充电枪所对应的第一开关闭合。

优选地，所述控制器具体包括：

第二控制单元，用于将所述待充电汽车的需求功率和与所述待充电汽车 连接的所述充电枪的最大输出功率进行比较；当所述需求功率等于所述最大 输出功率时，分别控制与所述待充电汽车连接的充电枪所对应的第一开关闭 合、与所述待充电汽车连接的充电枪所对应的充电单元分别和各个所述充电 单元间的第二开关闭合。

优选地，所述控制器具体包括：

第三控制单元，用于当所述待充电汽车的需求功率大于与所述待充电汽 车连接的充电枪的最小输出功率时；在所述需求功率等于与所述待充电汽车 连接的充电枪的输出功率前，依次判断与所述待充电汽车连接的充电枪所对 应的充电单元连接的各个所述充电单元和与其对应的充电枪间的第一开关是 否闭合；若否，则将与所述待充电汽车连接的充电枪所对应的充电单元和与 其连接的各个所述充电单元间的第二开关依次闭合。

优选地，所述控制器还包括：

第四控制单元，用于当检测到所述充电枪连接有所述待充电汽车时，判 断与所述充电枪对应的充电单元和与其连接的充电单元间的第二开关是否闭 合；若是，则断开与所述充电枪对应的充电单元和与其连接的充电单元间的 第二开关，闭合与所述待充电汽车连接的充电枪和与其对应的充电单元间的 第一开关。

优选地，所述第四控制单元，还包括：

第一控制子单元，用于断开与所述充电枪对应的充电单元和与其连接的 充电单元间的第二开关之后，依次判断与所述充电枪对应的充电单元在未断 开所述第二开关之前连接的所述充电单元和与其连接的充电单元间的第二开 关是否闭合；若否，则依次闭合与所述充电枪对应的充电单元在未断开所述 第二开关之前连接的所述充电单元和与其连接的充电单元间的第二开关，直 至与所述充电枪对应的充电单元在未断开所述第二开关之前连接的所述充电 单元所对应的充电枪连接的待充电汽车的需求功率满足所述充电枪的输出功 率。

优选地，所述第四控制单元，还包括：

第二控制子单元，用于判断与所述待充电汽车连接的充电枪的最小输出 功率是否满足所述待充电汽车的需求功率，若否，在所述需求功率等于与所 述待充电汽车连接的充电枪的输出功率前，依次判断与所述待充电汽车连接 的充电枪所对应的充电单元连接的各个所述充电单元和与其对应的充电枪间 的第一开关是否闭合；若否，则将与所述待充电汽车连接的充电枪所对应的 充电单元和与其连接的各个所述充电单元间的第二开关依次闭合。

基于上述系统，本发明还提供了一种充电功率分配方法，所述方法包括：

获取待充电汽车的需求功率；

根据所述待充电汽车的需求功率进行数据处理，并分别控制第一开关和 第二开关的通断，以使充电枪的输出功率满足所述待充电汽车的需求功率。

优选地，所述方法具体包括：

将所述待充电汽车的需求功率和与所述待充电汽车连接的充电枪的最小 输出功率进行比较；

当所述需求功率等于所述最小输出功率时，控制与所述待充电汽车连接 的充电枪所对应的第一开关闭合。

优选地，将所述待充电汽车的需求功率和与所述待充电汽车连接的所述 充电枪的最大输出功率进行比较；

当所述需求功率等于所述最大输出功率时，分别控制与所述待充电汽车 连接的充电枪所对应的第一开关闭合、与所述待充电汽车连接的充电枪所对 应的充电单元分别和各个所述充电单元间的第二开关闭合。

本发明提供的充电功率分配系统，包括多个充电单元和分别与各个充电 单元一一对应连接的充电枪；各个充电枪与其对应的充电单元之间分别通过 第一开关连接；任意两个充电单元间分别经第二开关连接；分别与第一开关 和第二开关的控制端连接的控制器，用于根据待充电汽车的需求功率分别控 制第一开关和第二开关的通断，以控制充电枪的输出功率满足待充电汽车的 需求功率。

应用本发明提供的充电功率分配方法及系统，当有待充电汽车与充电枪 连接时，控制器根据待充电汽车的需求功率，控制第一开关和第二开关的通 断，以使得充电枪的输出功率满足待充电汽车的需求功率，该方法及系统可 满足不同充电功率汽车的充电需求，优化充电枪的充电功率分配策略。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的充电功率分配系统的接线结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种充电功率分配系统，以解决充电桩无法满足不 同车辆充电功率需求等问题，

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在一种具体的实施方式中，本发明提供的充电功率分配系统，包括：

多个充电单元和分别与各个充电单元一一对应连接的充电枪；

各个充电枪与其对应的充电单元之间分别通过第一开关连接；

任意两个充电单元间分别经第二开关连接；

分别与第一开关和第二开关的控制端连接的控制器，用于根据待充电汽 车的需求功率分别控制第一开关和第二开关的通断，以控制充电枪的输出功 率满足待充电汽车的需求功率。

应用本发明提供的充电功率分配方法及系统，当有待充电汽车与充电枪 连接时，控制器根据待充电汽车的需求功率，控制第一开关和第二开关的通 断，以使得充电枪的输出功率满足待充电汽车的需求功率，该方法及系统可 满足不同充电功率汽车的充电需求，优化充电枪的充电功率分配策略。

具体的，控制器具体包括：

第一控制单元，用于将待充电汽车的需求功率和与待充电汽车连接的充 电枪的最小输出功率进行比较；当需求功率等于最小输出功率时，控制与待 充电汽车连接的充电枪所对应的第一开关闭合。

如图1所示，图1为本发明提供的充电分配单元的接线结构示意图，其中， 开关代号k1.2表示充电单元1连接到充电单元2，所以开关k1.2和开关k2.1属于 同一个，图1中只用k1.2表示。充电枪1的最小输出功率为充电单元1的功率， 当充电枪连接的待充电汽车的需求功率为充电枪1的最小输出功率时，则控制 器只需控制开关k1.1闭合即可。为了优化对待充电汽车的功率输出，充电枪的 线缆的最大承载功率应为充电枪输出的最大功率，当然，在其他实施例中， 也可以将充电枪的最大输出功率依次降低，但上述设置方式对待充电汽车的 充电需求有限制，可根据实际需要进行设置。

进一步地，控制器具体包括：

第二控制单元，用于将待充电汽车的需求功率和与待充电汽车连接的充 电枪的最大输出功率进行比较；当需求功率等于最大输出功率时，分别控制 与待充电汽车连接的充电枪所对应的第一开关闭合、与待充电汽车连接的充 电枪所对应的充电单元分别和各个充电单元间的第二开关闭合。

以充电枪1为例，当充电枪1连接的待充电汽车的需求功率为充电枪的最 大输出功率时，即为充电单元1至充电单元n的功率的叠加时，则控制器可控 制充电单元1与任意一个充电单元间的开关闭合，即闭合k1.1至k1.n，可以理 解的是，为了对待充电汽车的充电模块的损失降至最低，可在判断后一次闭 合k1.1至k1.n，或者在一种实施例中，先将k1.2至k1.n闭合，后再将k1.1闭合， 当然，在其他实施例中，也可以选择按序依次打开充电开关的形式，可根据 实际需要自行设置，均在本发明的保护范围内。

更进一步地，控制器具体包括：

第三控制单元，用于当待充电汽车的需求功率大于与待充电汽车连接的 充电枪的最小输出功率时；在需求功率等于与待充电汽车连接的充电枪的输 出功率前，依次判断与待充电汽车连接的充电枪所对应的充电单元连接的各 个充电单元和与其对应的充电枪间的第一开关是否闭合；若否，则将与待充 电汽车连接的充电枪所对应的充电单元和与其连接的各个充电单元间的第二 开关依次闭合。

同样的，以充电枪1为例，当充电枪1的待充电汽车的需求功率大于充电 枪1的最小输出功率时，即大于充电单元1的功率，此时需要充电单元1与其他 充电单元间的开关闭合，以满足待充电汽车的需求功率，而在闭合充电单元1 与其他充电单元间的开关时，首先需要判断各充电单元所对应的充电枪是否 有充电输出，即充电单元2与充电枪2间的k2.2是否闭合，若闭合，则说明充电 枪2有充电汽车连入，则依次判断充电单元3所对应的充电枪3是否有充电汽车 连入，若否，则将k1.3闭合，将充电单元3的功率接入充电枪1，并判断此时叠 加后的功率是否能够满足充电枪1的待充电汽车的需求功率，若否，则继续上 述步骤，直至充电枪1的输出功率满足待充电汽车的需求功率。

在一种实施例中，控制器还包括：

第四控制单元，用于当检测到充电枪连接有待充电汽车时，判断与充电 枪对应的充电单元和与其连接的充电单元间的第二开关是否闭合；若是，则 断开与充电枪对应的充电单元和与其连接的充电单元间的第二开关，闭合与 待充电汽车连接的充电枪和与其对应的充电单元间的第一开关。

第四控制单元，还包括：

第一控制子单元，用于断开与充电枪对应的充电单元和与其连接的充电 单元间的第二开关之后，依次判断与充电枪对应的充电单元在未断开第二开 关之前连接的充电单元和与其连接的充电单元间的第二开关是否闭合；若否， 则依次闭合与充电枪对应的充电单元在未断开第二开关之前连接的充电单元 和与其连接的充电单元间的第二开关，直至与充电枪对应的充电单元在未断 开第二开关之前连接的充电单元所对应的充电枪连接的待充电汽车的需求功 率满足充电枪的输出功率。

更进一步地，第四控制单元，还包括：

第二控制子单元，用于判断与待充电汽车连接的充电枪的最小输出功率 是否满足待充电汽车的需求功率，若否，在需求功率等于与待充电汽车连接 的充电枪的输出功率前，依次判断与待充电汽车连接的充电枪所对应的充电 单元连接的各个充电单元和与其对应的充电枪间的第一开关是否闭合；若否， 则将与待充电汽车连接的充电枪所对应的充电单元和与其连接的各个充电单 元间的第二开关依次闭合。

当充电枪1有待充电汽车输入时，且此时充电单元1、2间的开关k1.2闭合， 也就是说待充电汽车的需求功率为充电单元1和充电单元2的叠加，此时当充 电枪2有待充电汽车接入时，需先断开充电单元1与充电单元2间的开关k1.2， 再闭合充电单元2与充电枪2间的开关k2.2，充电枪2对待充电汽车进行功率输 出，而此时充电枪1的输出功率不能够满足与充电枪1连接的充电汽车的需求 功率，则需要闭合充电单元1与其他充电单元间的开关，以满足与充电枪1连 接的待充电汽车的需求功率。

同时，控制器判断充电枪2的输出功率是否满足与其连接的待充电汽车 的需求功率，若否，则可依次将充电单元2和其他未使用的充电单元间的开 关闭合，即当需要闭合k2.4时，需要判断k4.4是否闭合，若是，则说明当前 充电枪4有充电汽车连入，则需要继续判断其他充电单元，直至满足充电枪2 所连接的充电汽车的需求功率。

当然，在其他实施例中，若充电枪1需要充电单元1和充电单元2的功 率时，充电单元2所对应的充电枪2可相应的设置指示灯提醒用户当前充电 枪2不能使用；或者在一种实施例中，可在开关k1.2和k2.3间设置分线开关， 并将分线开关断开，此时可闭合k2.3至k2.n的开关，以保证充电枪2的输出， 此时充电枪2的最大输出功率为充电单元3至充电单元n的功率叠加，均在 本发明的保护范围内。

在一种实施例中，充电枪的数量可根据用户需求进行删减，如当充电单 元的个数为10个时，此时需要充电枪的个数为3个，即保留充电枪1、2和3 时，可将充电枪4至充电枪10与相应充电单元对应的开关k4.4至k10.10拆 除，即可满足设置需求。

基于上述的系统，本发明还提供了一种方法实施例，包括：

获取待充电汽车的需求功率；

根据所述待充电汽车的需求功率进行数据处理，并分别控制第一开关和 第二开关的通断，以使充电枪的输出功率满足所述待充电汽车的需求功率。

应用本发明提供的充电功率分配方法及系统，当有待充电汽车与充电枪 连接时，控制器根据待充电汽车的需求功率，控制第一开关和第二开关的通 断，以使得充电枪的输出功率满足待充电汽车的需求功率，该方法及系统可 满足不同充电功率汽车的充电需求，优化充电枪的充电功率分配策略。

具体的，方法具体包括：

将待充电汽车的需求功率和与待充电汽车连接的充电枪的最小输出功率 进行比较；

当需求功率等于最小输出功率时，控制与待充电汽车连接的充电枪所对 应的第一开关闭合。

进一步地，将待充电汽车的需求功率和与待充电汽车连接的充电枪的最 大输出功率进行比较；

当需求功率等于最大输出功率时，分别控制与待充电汽车连接的充电枪 所对应的第一开关闭合、与待充电汽车连接的充电枪所对应的充电单元分别 和各个充电单元间的第二开关闭合。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是 与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对 于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的 比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示 例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现， 为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性 地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行， 取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定 的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本 发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、 处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存 储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编 程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任 意其它形式的存储介质中。

以上对本发明所提供的一种充电功率分配方法及系统进行了详细介绍。 本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例 的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技 术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发 明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围 内。

Claims (10)

1.一种充电功率分配系统，其特征在于，包括：

多个充电单元和分别与各个所述充电单元一一对应连接的充电枪；

各个所述充电枪与其对应的所述充电单元之间分别通过第一开关连接；

任意两个所述充电单元间分别经第二开关连接；

分别与所述第一开关和所述第二开关的控制端连接的控制器，用于根据待充电汽车的需求功率分别控制所述第一开关和所述第二开关的通断，以控制所述充电枪的输出功率满足所述待充电汽车的需求功率。

2.根据权利要求1所述的充电功率分配系统，其特征在于，所述控制器具体包括：

第一控制单元，用于将所述待充电汽车的需求功率和与所述待充电汽车连接的充电枪的最小输出功率进行比较；当所述需求功率等于所述最小输出功率时，控制与所述待充电汽车连接的充电枪所对应的第一开关闭合。

3.根据权利要求1所述的充电功率分配系统，其特征在于，所述控制器具体包括：

第二控制单元，用于将所述待充电汽车的需求功率和与所述待充电汽车连接的所述充电枪的最大输出功率进行比较；当所述需求功率等于所述最大输出功率时，分别控制与所述待充电汽车连接的充电枪所对应的第一开关闭合、与所述待充电汽车连接的充电枪所对应的充电单元分别和各个所述充电单元间的第二开关闭合。

4.根据权利要求1所述的充电功率分配系统，其特征在于，所述控制器具体包括：

第三控制单元，用于当所述待充电汽车的需求功率大于与所述待充电汽车连接的充电枪的最小输出功率时；在所述需求功率等于与所述待充电汽车连接的充电枪的输出功率前，依次判断与所述待充电汽车连接的充电枪所对应的充电单元连接的各个所述充电单元和与其对应的充电枪间的第一开关是否闭合；若否，则将与所述待充电汽车连接的充电枪所对应的充电单元和与其连接的各个所述充电单元间的第二开关依次闭合。

5.根据权利要求1所述的充电功率分配系统，其特征在于，所述控制器还包括：

第四控制单元，用于当检测到所述充电枪连接有所述待充电汽车时，判断与所述充电枪对应的充电单元和与其连接的充电单元间的第二开关是否闭合；若是，则断开与所述充电枪对应的充电单元和与其连接的充电单元间的第二开关，闭合与所述待充电汽车连接的充电枪和与其对应的充电单元间的第一开关。

6.根据权利要求5所述的充电功率分配系统，其特征在于，所述第四控制单元，还包括：

第一控制子单元，用于断开与所述充电枪对应的充电单元和与其连接的充电单元间的第二开关之后，依次判断与所述充电枪对应的充电单元在未断开所述第二开关之前连接的所述充电单元和与其连接的充电单元间的第二开关是否闭合；若否，则依次闭合与所述充电枪对应的充电单元在未断开所述第二开关之前连接的所述充电单元和与其连接的充电单元间的第二开关，直至与所述充电枪对应的充电单元在未断开所述第二开关之前连接的所述充电单元所对应的充电枪连接的待充电汽车的需求功率满足所述充电枪的输出功率。

7.根据权利要求6所述的充电功率分配系统，其特征在于，所述第四控制单元，还包括：

第二控制子单元，用于判断与所述待充电汽车连接的充电枪的最小输出功率是否满足所述待充电汽车的需求功率，若否，在所述需求功率等于与所述待充电汽车连接的充电枪的输出功率前，依次判断与所述待充电汽车连接的充电枪所对应的充电单元连接的各个所述充电单元和与其对应的充电枪间的第一开关是否闭合；若否，则将与所述待充电汽车连接的充电枪所对应的充电单元和与其连接的各个所述充电单元间的第二开关依次闭合。

8.一种充电功率分配方法，其特征在于，基于权利要求1所述的系统，所述方法包括：

获取待充电汽车的需求功率；

根据所述待充电汽车的需求功率进行数据处理，并分别控制第一开关和第二开关的通断，以使充电枪的输出功率满足所述待充电汽车的需求功率。

9.根据权利要求7所述的充电功率分配方法，其特征在于，所述方法具体包括：

将所述待充电汽车的需求功率和与所述待充电汽车连接的充电枪的最小输出功率进行比较；

当所述需求功率等于所述最小输出功率时，控制与所述待充电汽车连接的充电枪所对应的第一开关闭合。

10.根据权利要求7所述的充电功率分配方法，其特征在于，将所述待充电汽车的需求功率和与所述待充电汽车连接的所述充电枪的最大输出功率进行比较；

当所述需求功率等于所述最大输出功率时，分别控制与所述待充电汽车连接的充电枪所对应的第一开关闭合、与所述待充电汽车连接的充电枪所对应的充电单元分别和各个所述充电单元间的第二开关闭合。