CN109591643A - 一种基于优先级的功率动态分配系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于优先级的功率动态分配系统及其方法。该系统包括多个依次编号的充电单元、多个投切开关和控制单元，充电单元经投切开关与若干个充电枪分别连接，控制单元以各充电枪投入充电的顺序确定各充电枪的优先级，控制单元根据各充电枪所连车辆所需充电功率和每一充电单元的额定功率计算每一充电枪所需投入的充电单元的数量，并根据充电枪的优先级及充电单元的编号控制投切开关工作。本发明可根据当前充电车辆的电池需求，动态分配能量以最大化满足其充电需求，还可做到在有富余能量分配的前提下，优先将可供分配的能量分配最先开始充电的车辆，也可以满足尽可能多的车辆的基本充电需求，提高充电资源的利用率和用户体验效果。

Description

一种基于优先级的功率动态分配系统及其方法

技术领域

本发明涉及基于充电枪功率分配方法领域，具体涉及一种基于优先级的功率动态分配系统及其方法。

背景技术

随着电动汽车的日益普及，市场上的非车载式直流充电机也越来越多。目前,市场上的直流充电桩以2枪为主。每把枪可以选择均充，也可以选择轮充方式充电。以双枪充电桩的A、B枪为例，当A枪采用均充方式时，A枪可输出总功率的二分之一的能量，此时B枪若要充电，只能选择均充方式充电；若A枪选择轮充方式充电时，其可以获得充电桩的全部能量，B枪此时若要充电，只能等待A枪充电停止。这样就带来的问题是，当车辆启动充电后就固定占用50％或100％比例的能量，即使是车辆实际充电需求远小于被分配的能量，也不会释放多余的能量，难以做到既可以最大化满足优先级高的车辆的充电需求，也可以满足尽可能多的车辆的基本充电需求，一定程度造成了充电资源的利用率，用户体验差的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种基于优先级的功率动态分配系统及其方法。

为实现上述目的，在第一方面，本发明提供了一种基于优先级的功率动态分配系统，包括多个依次编号的充电单元、多个投切开关和控制单元，每一充电单元经投切开关与若干个充电枪分别连接，所述控制单元以各充电枪投入充电的顺序确定各充电枪的优先级，所述控制单元根据各充电枪所连车辆所需充电功率和每一充电单元的额定功率计算每一充电枪所需投入的充电单元的数量，并根据充电枪的优先级及充电单元的编号控制投切开关工作，以实现充电功率分配。

进一步的，当高优先级的充电枪充电完成并断开连接后，所述控制单元将其它充电枪的优先级对应升高。

在第二方面，本发明还提供了一种如权利要求1所述的基于优先级的功率动态分配系统的方法，包括以下步骤：

步骤1：计算满足充电枪所连接车辆的功率需求Px,其中，Px＝Ux*Ix，Ux为车辆的充电需求电压，Ix为车辆的充电需求电流；

步骤2：计算满足功率需求Px所需的充电单元数量Nx，其中，Nx＝┌Px/Pe┐，其中，┌┐为向上取整；

步骤3：对比目前实际分配充电单元数量Nf与所需充电单元数量Nx的大小，

步骤4：若Nx＞Nf，判断更高优先级的充电枪是否已满足充电需求，是，则控制编号由小至大空闲的充电单元所对应的投切开关闭合，其中，投入充电单元的数量不大于Nx-Nf个；否，则不动作；

若Nx＜Nf，计算需要切出的充电单元的数量Nt，并按编号由大至小切出Nt个充电单元，其中，Nt＝Nf-Nx；

步骤5：进行充电设置环节。

所述充电设置环节包括以下步骤：

步骤4-1：更新充电枪与充电单元的映射表；

步骤4-2：设置充电单元的电压及电流参数；

步骤4-3：下发充电控制指令。

有益效果：本发明不但可以根据当前充电车辆的电池需求，动态分配能量以最大化满足其充电需求，还可以做到在有富余能量分配的前提下，优先将可供分配的能量分配最先开始充电的车辆，也可以满足尽可能多的车辆的基本充电需求，提高充电资源的利用率和用户体验效果。

附图说明

图1是本发明实施例的基于优先级的功率动态分配系统的结构示意图；

图2是本发明实施例的充电枪的优先级转换示意图；

图3是本发明实施例的基于优先级的功率动态分配系统的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

如图1至2所示，本发明实施例提供了一种基于优先级的功率动态分配系统，该系统包括多个充电单元、多个投切开关和控制单元。其中，多个充电单元依次设有编号(N1+、N2+……N10+)，每一个充电单元经投切开关(1KM1、1KM2……2KM10)与若干个充电枪分别连接，控制单元以各充电枪投入充电的顺序确定各充电枪的优先级高低，控制单元在充电控制时，优先满足优先等级高的充电枪所对应的车辆的充电需求。控制单元根据各充电枪所连车辆所需充电功率和每一充电单元的额定功率计算每一充电枪所需投入的充电单元的数量，并根据充电枪的优先级及充电单元的编号控制投切开关工作，以实现充电功率分配。在需要增加充电单元投入数量时，优选按其编号从小至大依次增加，当需要切除部分充电单元的使用数量时，优选按其编号由大至小依次切除。当高优先级的充电枪充电完成并断开连接后，控制单元将其它充电枪的优先级对应升高。具体的，以系统具有两个充电枪为例，如果1#充电枪与车1首先连接充电，控制单元判断1#充电枪的优先级最高，控制单元控制充电单元输出功率优先满足车1的充电需求，当车1充电完成之后，断开与1#充电枪的连接，如果此时2#充电枪和车2仍然在连接充电，那么控制单元设定2#充电枪升级为最高优先级。

假设某时刻，一个充电枪发起了充电控制命令到充电装置的监控单元，那么该监控单元先检查当前是否有未分配的空闲的充电单元，如果没有，则反馈无可用能量的结果给控制单元；如果有，那么为充电枪分配优先级，并通过控制先关投切开关闭合将未分配的充电单元分配给该充电枪，然后再启动充电流程。

如图3所示，本发明还提供了一种基于优先级的功率动态分配系统的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：计算满足充电枪所连接车辆的功率需求Px,其中，Px＝Ux*Ix，Ux为车辆的充电需求电压，Ix为车辆的充电需求电流；

步骤2：计算满足功率需求Px所需的充电单元数量Nx，其中，Nx＝┌Px/Pe┐，其中，┌┐为向上取整；

步骤3：对比目前实际分配充电单元数量Nf与所需充电单元数量Nx的大小，

步骤4：若Nx＞Nf，判断更高优先级的充电枪是否已满足充电需求，是，则控制编号由小至大空闲的充电单元所对应的投切开关闭合，其中，投入充电单元的数量不大于Nx-Nf个；否，则不动作；

若Nx＜Nf，计算需要切出的充电单元的数量Nt，并按编号由大至小切出Nt个充电单元，其中，Nt＝Nf-Nx；

步骤5：进行充电设置环节。

上述充电设置环节包括以下步骤：

步骤5-1：更新充电枪与充电单元的映射表；

步骤5-2：设置充电单元的电压及电流参数；

步骤5-3：下发充电控制指令。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，其它未具体描述的部分，属于现有技术或公知常识。在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于优先级的功率动态分配系统，其特征在于，包括多个依次编号的充电单元、多个投切开关和控制单元，每一充电单元经投切开关与若干个充电枪分别连接，所述控制单元以各充电枪投入充电的顺序确定各充电枪的优先级，所述控制单元根据各充电枪所连车辆所需充电功率和每一充电单元的额定功率计算每一充电枪所需投入的充电单元的数量，并根据充电枪的优先级及充电单元的编号控制投切开关工作，以实现充电功率分配。

2.根据权利要求1所述的基于优先级的功率动态分配系统及其方法，其特征在于，当高优先级的充电枪充电完成并断开连接后，所述控制单元将其它充电枪的优先级对应升高。

3.一种如权利要求1所述的基于优先级的功率动态分配系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：计算满足充电枪所连接车辆的功率需求Px,其中，Px＝Ux*Ix，Ux为车辆的充电需求电压，Ix为车辆的充电需求电流；

步骤2：计算满足功率需求Px所需的充电单元数量Nx，其中，Nx＝┌Px/Pe┐，其中，┌┐为向上取整；

步骤3：对比目前实际分配充电单元数量Nf与所需充电单元数量Nx的大小，

步骤4：若Nx＞Nf，判断更高优先级的充电枪是否已满足充电需求，是，则控制编号由小至大空闲的充电单元所对应的投切开关闭合，其中，投入充电单元的数量不大于Nx-Nf个；否，则不动作；

若Nx＜Nf，计算需要切出的充电单元的数量Nt，并按编号由大至小切出Nt个充电单元，其中，Nt＝Nf-Nx；

步骤5：进行充电设置环节。

4.根据权利要求3所述的基于优先级的功率动态分配系统的方法，其特征在于，所述充电设置环节包括以下步骤：

步骤4-1：更新充电枪与充电单元的映射表；

步骤4-2：设置充电单元的电压及电流参数；

步骤4-3：下发充电控制指令。