CN108944544A - 一种充电桩/堆模块的控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于新能源汽车充电技术改进领域，提供了一种充电桩/堆模块的控制方法，包括：S1、对充电机的所有模块初始化后开启准备充电；S2、判断接收BMS发出的功率需求是否大于N个在线模块的总功率；S3、判断BMS的需求功率是否大于N个在线模块总功率的55%；S4、判断BMS需求功率是否大于N个在线模块总功率的65%且小于100%。提高模块的运行效率，让模块工作在效率最高区间；在充电后期让部分模块退出工作，减少模块的工作时间，增长寿命。

Description

一种充电桩/堆模块的控制方法及系统

技术领域

本发明属于新能源汽车充电技术改进领域，尤其涉及一种充电桩/堆模块的控制方法。

背景技术

目前充电桩（充电堆）在全国已经逐渐普及，对于运营商而言，充电桩（充电堆）的电能转换效率和寿命直接影响到收益。而充电桩（充电堆）内部的核心部件——充电模块的典型效率曲线，如图1所示。

可以看到，转换效率和直接负载率有直接的关系，因此让模块工作在合理的负载区间，可以获得更高的转换效率。例如，图1中55%~65%的负载率，效率高达96%以上，如果只有20%负载率，效率不到93%。

发明内容

本发明的目的在于提供一种充电桩/堆模块的控制方法，旨在解决充电转换低的技术问题。

本发明是这样实现的，一种充电桩/堆模块的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

S1、对充电机的所有模块初始化后开启准备充电；

S2、判断接收BMS发出的功率需求是否大于N个在线模块的总功率，如否，则执行下一步，如是，则调整在线模块重新执行步骤S2；

S3、判断BMS的需求功率是否大于N个在线模块总功率的55%，如是，则执行下一步，如否，则调整在线模块返回步骤S2；

S4、判断BMS需求功率是否大于N个在线模块总功率的65%且小于100%，如是，则维持现有充电模块数量继续充电，如否，则调整在线模块返回步骤S2。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤S2还包括以下步骤：

S21、如果BMS需求功率大于N个在线模块总功率的100%，则唤醒一个模块使得在线模块变为N+1个；

S22、判断BMS需求功率是否大于N+1个在线模块总功率，如否，则执行步骤S3，如是，则调整在线模块重新执行步骤S21。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤S3中还包括以下步骤：

S31、如果BMS需求功率小于N个在线模块总功率的55%， 继续执行下一步骤；

S32、判断BMS需求功率是否大于N-1个在线模块的总功率，如是，则继续保持N个在线模块据需开启充电，如否，则关闭1号充电模块并返回步骤S2。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤S4中还包括以下步骤：

S41、判断BMS需求功率是否小于N+1个在线模块总功率的65%，如是，则唤醒一个新的模块使得在线模块数变为N+1个，如否，则维持现有充电模块数量继续充电。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤S1之前还包括以下步骤：

S0、将充电汽车与充电桩/充电堆的充电机建立充电连接通道。

本发明的另一目的在于提供一种充电桩/堆模块的控制系统，所述控制系统包括：

初始化模块，用于对充电机的所有模块初始化后开启准备充电；

第一判断模块，用于判断接收BMS发出的功率需求是否大于N个在线模块的总功率，如否，则执行第二判断模块，如是，则调整在线模块重新执行第一判断模块；

第二判断模块，用于判断BMS的需求功率是否大于N个在线模块总功率的55%，如是，则执行第三判断模块，如否，则调整在线模块返回第一判断模块；

第三判断模块，用于判断BMS需求功率是否大于N个在线模块总功率的65%且小于100%，如是，则维持现有充电模块数量继续充电，如否，则调整在线模块返回第一判断模块。

本发明的进一步技术方案是：所述第一判断模块还包括：

第一于唤醒单元，用于如果BMS需求功率大于N个在线模块总功率的100%，则唤醒一个模块使得在线模块变为N+1个；

第一判断单元，用于判断BMS需求功率是否大于N+1个在线模块总功率，如否，则执行第二判断模块，如是，则调整在线模块重新执行第一预唤醒单元。

本发明的进一步技术方案是：所述第二判断模块中还包括：

第一预关闭单元，如果BMS需求功率小于N个在线模块总功率的55%， 继续执行第二判断单元；

第二判断单元，判断BMS需求功率是否大于N-1个在线模块的总功率，如是，则继续保持N个在线模块据需开启充电，如否，则关闭1号充电模块并返回第一判断单元。

本发明的进一步技术方案是：所述第三判断单元中还包括：

第三判断单元，用于判断BMS需求功率是否小于N+1个在线模块总功率的65%，如是，则唤醒一个新的模块使得在线模块数变为N+1个，如否，则维持现有充电模块数量继续充电。

本发明的进一步技术方案是：所述初始化模块之前还包括：

测试通道建立模块，用于测试将充电汽车与充电桩/充电堆的充电机建立充电连接通道。

本发明的有益效果是：通过该控制方法，有效的提高了充电转换的效率， 。使得模块的负载率处于一个合理的工作区间，减少电能的浪费，同时多余的模块休眠，可以提高模块的运行寿命，减少运营成本，一举两得。

附图说明

图1是充电模块的典型效率曲线；

图2是本发明实施例提供的充电桩/充电堆的内部框图。

图3是本发明实施例提供的充电桩/堆模块的控制方法的流程图。

具体实施方式

如图2-3所示，本发明提供的充电桩/堆模块的控制方法，其详述如下：

步骤S0，将充电汽车与充电桩/充电堆的充电机建立充电连接通道；将充电桩/充电堆安装在停车场内，在电动汽车电量不足时，将车停在安装有充电桩/充电堆的停车位，将车挺好后，在充电桩/充电堆的充电机的连接线与汽车的充电口进行连接，确保充电通道连接稳定，检测通道连接稳定可以进行充电。

步骤S1，对充电机的所有模块初始化后开启准备充电；在充电通道连接稳定后，对充电的所有模块进行初始化处理，使得各个模块数据都能正常的工作范围内。

步骤S2，判断接收BMS发出的功率需求是否大于N个在线模块的总功率，如否，则执行下一步，如是，则调整在线模块重新执行步骤S2；在本步骤中调整在线模块过程中还要进行如下过程，步骤S21如果BMS需求功率大于N个在线模块总功率的100%，则唤醒一个模块使得在线模块变为N+1个；S22、判断BMS需求功率是否大于N+1个在线模块总功率，如否，则执行步骤S3，如是，则调整在线模块重新执行步骤S21。

步骤S3，判断BMS的需求功率是否大于N个在线模块总功率的55%，如是，则执行下一步，如否，则调整在线模块返回步骤S2；在本步骤中调整在线模块过程中还要进行如下过程，S31、如果BMS需求功率小于N个在线模块总功率的55%，继续执行下一步骤；S32、判断BMS需求功率是否大于N-1个在线模块的总功率，如是，则继续保持N个在线模块据需开启充电，如否，则关闭1号充电模块并返回步骤S2。

步骤S4，判断BMS需求功率是否大于N个在线模块总功率的65%且小于100%，如是，则维持现有充电模块数量继续充电，如否，则调整在线模块返回步骤S2；在本步骤中调整在线模块过程中还要进行如下过程，S41、判断BMS需求功率是否小于N+1个在线模块总功率的65%，如是，则唤醒一个新的模块使得在线模块数变为N+1个，如否，则维持现有充电模块数量继续充电。

通过上述的使得充电桩/充电堆在充电的过程中的效率得到有效的提高，在充电的转换率也得到了提高。

提高模块的运行效率，让模块工作在效率最高区间（根据模块厂家提供的效率曲线）。

在充电后期让部分模块退出工作，减少模块的工作时间，增长寿命。

充电桩（充电堆）内部框图，如图2所示，内部一般有多个模块并联输出。当充电桩（充电堆）和汽车连接后会接收BMS发出的指令，输出需要的电压和电流，这个时候只需要监控计算出所需的输出功率，再根据自身模块的数量就可以判断开启多少个模块可以达到最优效果。由于充电过程中，电压和电流都是缓慢变化的，因此不会出现负载功率突然加重导致模块过载宕机的情况，所以本方案是非常适合用在充电桩（充电堆）上。

本发明的另一目的在于提供一种充电桩/堆模块的控制系统，所述控制系统包括：

初始化模块，用于对充电机的所有模块初始化后开启准备充电；

第一判断模块，用于判断接收BMS发出的功率需求是否大于N个在线模块的总功率，如否，则执行第二判断模块，如是，则调整在线模块重新执行第一判断模块；

第二判断模块，用于判断BMS的需求功率是否大于N个在线模块总功率的55%，如是，则执行第三判断模块，如否，则调整在线模块返回第一判断模块；

第三判断模块，用于判断BMS需求功率是否大于N个在线模块总功率的65%且小于100%，如是，则维持现有充电模块数量继续充电，如否，则调整在线模块返回第一判断模块。

所述第一判断模块还包括：

第一于唤醒单元，用于如果BMS需求功率大于N个在线模块总功率的100%，则唤醒一个模块使得在线模块变为N+1个；

第一判断单元，用于判断BMS需求功率是否大于N+1个在线模块总功率，如否，则执行第二判断模块，如是，则调整在线模块重新执行第一预唤醒单元。

所述第二判断模块中还包括：

第一预关闭单元，如果BMS需求功率小于N个在线模块总功率的55%， 继续执行第二判断单元；

第二判断单元，判断BMS需求功率是否大于N-1个在线模块的总功率，如是，则继续保持N个在线模块据需开启充电，如否，则关闭1号充电模块并返回第一判断单元。

所述第三判断单元中还包括：

第三判断单元，用于判断BMS需求功率是否小于N+1个在线模块总功率的65%，如是，则唤醒一个新的模块使得在线模块数变为N+1个，如否，则维持现有充电模块数量继续充电。

所述初始化模块之前还包括：

测试通道建立模块，用于测试将充电汽车与充电桩/充电堆的充电机建立充电连接通道。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种充电桩/堆模块的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

S1、对充电机的所有模块初始化后开启准备充电；

S2、判断接收BMS发出的功率需求是否大于N个在线模块的总功率，如否，则执行下一步，如是，则调整在线模块重新执行步骤S2；

S3、判断BMS的需求功率是否大于N个在线模块总功率的55%，如是，则执行下一步，如否，则调整在线模块返回步骤S2；

S4、判断BMS需求功率是否大于N个在线模块总功率的65%且小于100%，如是，则维持现有充电模块数量继续充电，如否，则调整在线模块返回步骤S2。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S2还包括以下步骤：

S21、如果BMS需求功率大于N个在线模块总功率的100%，则唤醒一个模块使得在线模块变为N+1个；

S22、判断BMS需求功率是否大于N+1个在线模块总功率，如否，则执行步骤S3，如是，则调整在线模块重新执行步骤S21。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S3中还包括以下步骤：

S31、如果BMS需求功率小于N个在线模块总功率的55%， 继续执行下一步骤；

S32、判断BMS需求功率是否大于N-1个在线模块的总功率，如是，则继续保持N个在线模块据需开启充电，如否，则关闭1号充电模块并返回步骤S2。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S4中还包括以下步骤：

S41、判断BMS需求功率是否小于N+1个在线模块总功率的65%，如是，则唤醒一个新的模块使得在线模块数变为N+1个，如否，则维持现有充电模块数量继续充电。

5.根据权利要求1-4任一项所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括以下步骤：

S0、将充电汽车与充电桩/充电堆的充电机建立充电连接通道。

6.一种充电桩/堆模块的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：

初始化模块，用于对充电机的所有模块初始化后开启准备充电；

第一判断模块，用于判断接收BMS发出的功率需求是否大于N个在线模块的总功率，如否，则执行第二判断模块，如是，则调整在线模块重新执行第一判断模块；

第二判断模块，用于判断BMS的需求功率是否大于N个在线模块总功率的55%，如是，则执行第三判断模块，如否，则调整在线模块返回第一判断模块；

第三判断模块，用于判断BMS需求功率是否大于N个在线模块总功率的65%且小于100%，如是，则维持现有充电模块数量继续充电，如否，则调整在线模块返回第一判断模块。

7.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述第一判断模块还包括：

第一于唤醒单元，用于如果BMS需求功率大于N个在线模块总功率的100%，则唤醒一个模块使得在线模块变为N+1个；

第一判断单元，用于判断BMS需求功率是否大于N+1个在线模块总功率，如否，则执行第二判断模块，如是，则调整在线模块重新执行第一预唤醒单元。

8.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，所述第二判断模块中还包括：

第一预关闭单元，如果BMS需求功率小于N个在线模块总功率的55%， 继续执行第二判断单元；

第二判断单元，判断BMS需求功率是否大于N-1个在线模块的总功率，如是，则继续保持N个在线模块据需开启充电，如否，则关闭1号充电模块并返回第一判断单元。

9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述第三判断单元中还包括：

第三判断单元，用于判断BMS需求功率是否小于N+1个在线模块总功率的65%，如是，则唤醒一个新的模块使得在线模块数变为N+1个，如否，则维持现有充电模块数量继续充电。

10.根据权利要求6-9任一项所述的控制系统，其特征在于，所述初始化模块之前还包括：

测试通道建立模块，用于测试将充电汽车与充电桩/充电堆的充电机建立充电连接通道。