CN109664787B - 充电方法、系统以及充电控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种充电方法、系统以及充电控制器，系统采用环形母线串接多个功率单元的输出端，并在母线上设置有隔离相邻的功率单元的开关单元，整个架构简单，当需充电的充电枪的数量发生变化时，一方面，将已经在充电的充电枪所对应的功率单元维持在开机状态，保证车辆的继续充电，另一方面调整其他的功率单元的状态以及环形母线上的各个开关单元的状态，将所述多个功率单元的功率整合后分摊给所有需充电的充电枪，充分利用了多个功率单元的功率，充电效率提高，有效将系统中各功率单元柔性分配到各个充电枪，以降低现有技术接触器或继电器过多、成本高、软件控制复杂等问题。

Description

充电方法、系统以及充电控制器
技术领域
本发明涉及充电站技术领域，尤其涉及一种充电方法、系统以及充电控制器。
背景技术
现有的群体车辆充电系统输出功率固定，充电模式单一，远不能满足不同功率车辆的充电需求，无法提供最优的充电方式。而且系统复杂，功率小，难以实现批量简易生产化。机柜单一，难以实现机柜与机柜间的柔性组合及并联扩展。现有的拓展方法主要是采用矩阵拓展方式，成本太高，控制系统复杂，无法有效应用于市场。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种充电方法、系统以及充电控制器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一方面，构造一种充电方法，适用于充电系统，所述充电系统包括多个功率单元，每一个功率单元的输出端对应连接一个充电枪，所述多个功率单元的输出端还通过环形母线串接，所述环形母线上设置有隔离相邻的功率单元的开关单元，所述方法包括：
当需充电的充电枪的数量发生变化时，将已经在充电的充电枪所对应的功率单元维持在开机状态；
调整其他的功率单元的状态以及环形母线上的各个开关单元的状态，以将所述多个功率单元的功率整合后分摊给所有需充电的充电枪。
在本发明所述的方法中，所述的调整其他的功率单元的状态以及环形母线上的各个开关单元的状态，包括：
控制除已经在充电的充电枪所对应的功率单元以外的其他功率单元进入停机状态；
将环形母线上所有的开关单元全部断开；
根据需充电的充电枪的数量，基于预设功率分配策略确定分配给各个需充电的充电枪的功率单元以及相应的需要闭合的开关单元；
逐个将需要闭合的开关单元进行关闭；
控制需要分配的功率单元中的处于停机状态的功率单元进入开机状态。
在本发明所述的方法中，所述预设功率分配策略包括：
根据需充电的充电枪的数量和充电系统中的功率单元的数量，计算分配给各个需充电的充电枪的功率单元的理论数量；
根据计算得到的理论数量，按照充电枪的优先级顺序依次为需充电的充电枪选择具体的功率单元进行分配；
其中，充电枪请求充电的时间越早其对应的优先级越高。
在本发明所述的方法中，所述的为需充电的充电枪选择具体的功率单元进行分配，包括：
将某个需充电的充电枪所连接的功率单元确定为目标功率单元；
从目标功率单元开始选择，沿环形母线的第一方向继续选择其他功率单元，如果在选择过程中碰到连接有其他需充电的充电枪的功率单元或者碰到已经被分配出去的功率单元，则从目标功率单元的位置往第二方向继续选择其他功率单元，直至：选择到的功率单元的数量达到该某个需充电的充电枪所对应的理论数量，或者再次碰到连接有其他需充电的充电枪的功率单元，或者再次碰到已经被分配出去的功率单元；
将选择好的所有功率单元确定为分配给该某个需充电的充电枪的功率单元。
在本发明所述的方法中，所述的计算分配给各个需充电的充电枪的功率单元的理论数量，包括：如果需充电的充电枪的数量为N，充电系统中的功率单元的数量为M，则理论数量由M除以N得到，如果计算得到的理论数量为非整数，则将其取整后加一得到。
在本发明所述的方法中，所述方法还包括：在按照充电枪的优先级顺序依次为需充电的充电枪选择具体的功率单元之后，如果还存在未被分配的功率单元，则将其分配给参考功率单元所分配到的充电枪，所述参考功率单元为沿环形母线的第一方向上与该未被分配的功率单元最接近且已分配了充电枪的功率单元。
二方面，本发明还构造了一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以实现如权利要求1-6任一项所述的方法。
三方面，本发明还构造了一种充电控制器，其包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序可被所述处理器执行以实现如上所述的方法。
四方面，本发明还构造了一种充电控制器，其适用于充电系统，所述充电系统包括多个功率单元，每一个功率单元的输出端对应连接一个充电枪，所述多个功率单元的输出端还通过环形母线串接，所述环形母线上设置有隔离相邻的功率单元的开关单元，所述充电控制器包括：
维持模块，用于当需充电的充电枪的数量发生变化时，将已经在充电的充电枪所对应的功率单元维持在开机状态，再启用调整模块；
调整模块，用于调整其他的功率单元的状态以及环形母线上的各个开关单元的状态，以将所述多个功率单元的功率均配给需充电的充电枪。
五方面，本发明还构造了一种充电系统，包括如上所述的充电控制器、多个功率单元、与所述多个功率单元一一对应的多个充电枪，每一个功率单元的输出端连接对应的一个充电枪，所述多个功率单元的输出端还通过环形母线串接，所述环形母线上设置有隔离相邻的功率单元的开关单元。
在本发明实施例所述的充电系统中，每一所述充电枪配置有一充电枪控制器，所述充电枪控制器与所述充电控制器通过总线连接，所述功率单元与所述充电控制器通过总线连接，所述环形母线包括正负两根母线，每一所述开关单元包括位于正母线上的一个开关和位于负母线上的一个开关，每一所述开关的控制端与所述充电控制器的对应IO口连接。
本发明的充电方法、系统以及充电控制器，具有以下有益效果：本发明采用环形母线串接多个功率单元的输出端，并在母线上设置有隔离相邻的功率单元的开关单元，整个架构简单，当需充电的充电枪的数量发生变化时，一方面，将已经在充电的充电枪所对应的功率单元维持在开机状态，保证车辆的继续充电，另一方面调整其他的功率单元的状态以及环形母线上的各个开关单元的状态，将所述多个功率单元的功率整合后分摊给所有需充电的充电枪，充分利用了多个功率单元的功率，充电效率提高，有效将系统中各功率单元柔性分配到各个充电枪，以降低现有技术接触器或继电器过多、成本高、软件控制复杂等问题。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图：
图1是本发明充电方法流程图；
图2是本发明方法所适用的充电系统的结构示意图；
图3是本发明充电方法一具体实施例的流程图；
图4是360KW 6枪的系统的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的典型实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，词语“相连”或“连接”，不仅仅包括将两个实体直接相连，也包括通过具有有益改善效果的其他实体间接相连。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
本说明书中使用的“第一”、“第二”等包含序数的术语可用于说明各种构成要素，但是这些构成要素不受这些术语的限定。使用这些术语的目的仅在于将一个构成要素区别于其他构成要素。例如，在不脱离本发明的权利范围的前提下，第一构成要素可被命名为第二构成要素，类似地，第二构成要素也可以被命名为第一构成要素。
本发明总的思路是：在每一个功率单元的输出端对应连接一个充电枪，多个功率单元的输出端还通过环形母线串接，所述环形母线上设置有隔离相邻的功率单元的开关单元，参考图1，相应的充电方法是：
S101、当需充电的充电枪的数量发生变化时，将已经在充电的充电枪所对应的功率单元维持在开机状态；
S102、调整其他的功率单元的状态以及环形母线上的各个开关单元的状态，以将所述多个功率单元的功率整合后分摊给所有需充电的充电枪。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
参考图2，在介绍本实施例的方法之前，首先介绍其所使用的充电系统，充电系统包括充电控制器、多个功率单元1～n、与所述多个功率单元1～n一一对应的多个充电枪1～n，每一个功率单元1、2…n的输出端连接对应的充电枪1、2…n，所述多个功率单元1～n的输出端还通过环形母线串接，所述环形母线上设置有隔离相邻的功率单元的开关单元1、2…n。本实施例所述方法的执行主体是充电控制器。
参考图3，本实施例的所述方法包括：
S201、当需充电的充电枪的数量发生变化时，将已经在充电的充电枪所对应的功率单元维持在开机状态。当然，如果不存在已经在充电的充电枪，则直接进入步骤S202。
需充电的充电枪的数量发生变化主要包括两种情形，一种是有新的充电枪要启动充电，另一种是已经在充电的充电枪要停止充电。例如，可以为每一所述充电枪配置一充电枪控制器，所述充电枪控制器与所述充电控制器通过总线连接，所述功率单元与所述充电控制器通过总线连接，因此，充电枪控制器可以随时上报充电枪状态给充电控制器，当有充电枪要启动充电时则发送启动充电命令给充电控制器，当有充电枪要停止充电时则发送停止充电命令给充电控制器，充电控制器接收到这些请求就可判断是否符合需充电的充电枪的数量发生变化的条件。另外，充电控制器可以通过发送命令的方式给功率单元以实现对功率单元的状态控制。
将已经在充电的充电枪所对应的功率单元维持在开机状态，可以保证已经在充电的充电枪的充电工作不被中断，一直有电流输出。
S202、控制除已经在充电的充电枪所对应的功率单元以外的其他功率单元进入停机状态；
S203、将环形母线上所有的开关单元全部断开；
参考图4，环形母线实际上包括正、负两根母线，正母线将多个功率单元的正输出端串接，负母线将多个功率单元的负输出端串接，每一所述开关单元包括位于正母线上的一个开关和位于负母线上的一个开关，本实施例所言的开关单元的断开、闭合，是指的开关单元中的一组开关都断开、都闭合，其中，开关具体可以选择接触器。例如，每一组接触器的控制端与所述充电控制器的对应的一个IO口连接，不同组接触器的控制端与所述充电控制器的不同的IO口连接，则可以通过充电控制器的这些IO口直接发送信号控制各组接触器的状态。
由于上面步骤S202中其他功率单元已经进入停机状态，所以大部分情况下，在本步骤断开接触器时，可以实现接触器的零电流断开。
S204、根据需充电的充电枪的数量，基于预设功率分配策略确定分配给各个需充电的充电枪的功率单元以及相应的需要闭合的开关单元；当然，如果不存在需充电的充电枪，则不用在执行后续步骤。
一旦确定好了分配给各个需充电的充电枪的功率单元，则需要将这些分配到同一个充电枪的功率单元串接起来，所以相应的需要闭合的开关单元也就是说将分配到同一个充电枪的功率单元串接起来的开关单元。
由于基于环形充电拓朴合理调度特性可知，设枪数为N，当N为2时，接触器闭合逻辑有3种序列；当N为3时，接触器闭合逻辑有7种序列；当N为4时，接触器闭合逻辑有15种序列；由上述可知，满足以下公式：(N+1)*(N-1)；当N为12时，共有143种，当N越大时，充电控制器无法有效的运算，特别还要兼容任意N(N>1)时都能满足，这样接触器根本无法控制。针对上述复杂的逻辑情况，本实施例提出按照预设功率分配策略进行功率单元的分配。本实施例中，所述预设功率分配策略包括：根据需充电的充电枪的数量和充电系统中的功率单元的数量，计算分配给各个需充电的充电枪的功率单元的理论数量；根据计算得到的理论数量，按照充电枪的优先级顺序依次为需充电的充电枪选择具体的功率单元进行分配，具体的，充电枪请求充电的时间越早其对应的优先级越高。
更具体的，所述的计算分配给各个需充电的充电枪的功率单元的理论数量，包括：如果需充电的充电枪的数量为N，充电系统中的功率单元的数量为M，则理论数量由M除以N得到，如果计算得到的理论数量为非整数，则将其取整后加一得到。
更具体的，所述的为需充电的充电枪选择具体的功率单元进行分配，包括：将某个需充电的充电枪所连接的功率单元确定为目标功率单元，从目标功率单元开始选择，沿环形母线的第一方向继续选择其他功率单元，如果在选择过程中碰到连接有其他需充电的充电枪的功率单元或者碰到已经被分配出去的功率单元，则从目标功率单元的位置往第二方向继续选择其他功率单元，直至：选择到的功率单元的数量达到该某个需充电的充电枪所对应的理论数量，或者再次碰到连接有其他需充电的充电枪的功率单元，或者再次碰到已经被分配出去的功率单元；最后，将选择好的所有功率单元确定为分配给该某个需充电的充电枪的功率单元。
优选的，在按照充电枪的优先级顺序依次为需充电的充电枪选择具体的功率单元之后，如果还存在未被分配的功率单元，则将其分配给参考功率单元所分配到的充电枪，所述参考功率单元为沿环形母线的第一方向上与该未被分配的功率单元最接近且已分配了充电枪的功率单元。
S205、逐个将需要闭合的开关单元进行关闭；
前后两次闭合动作之间可以存在一定的延时，比如50ms。上文提到，每个开关单元实际包括一组开关比如一组接触器，所以此处的逐个关闭，实际上是逐次关闭各组接触器，比如先关闭第一个需要闭合的开关单元中的一组开关，50ms后再关闭第二个需要闭合的开关单元中的一组开关，依次类推。这样实现的效果是，系统辅助电源的功率只要满足一组开关闭合所需要提供的能量即可，可以降低成本。
S206、控制需要分配的功率单元中的处于停机状态的功率单元进入开机状态。
另外，因为现在也有很多大型充电车辆具有双枪接口，所以还可以将两个充电枪整合在一个充电桩终端中形成双枪终端，为此本发明还提供双枪并充模式，即每个双枪终端即可以实现为同一双枪接口充电，也可实现为不同的车进行充电。
参考图4，下面例举几个具体的应用实例。
图4中示意的是360KW 6枪的系统，其1个360KW充电堆分体机中设置6个功率单元，图中左侧的A-F表示连接功率单元A-F的连接端，图中右侧的A’-F’表示连接充电枪A-F的连接端，每个功率单元中有四个功率模块，每个功率模块的功率输出为15KW。其中开关单元由两个接触器构成。例如，功率单元A与B之间的开关单元包括接触器位于他两的正端之间的K1-1,负端之间的K1-2，因正、负端要同时闭合，下面仅就正端的闭合逻辑进行说明。
(1)、待机时，所有接触器K1-1～K1-6均处于断开状态，此时充电控制器持续给各功率单元中的功率模块下发关机命令以使其维持在关机状态，同时记录当前各充电枪的启动状态(1为启动状态，0为关机状态)。
(2)、当充电控制器收到B枪的启动充电命令时，由于上一时间，各充电枪的启动状态都为0，也就是说已经在充电的充电枪的数量为0，所以给全部的功率单元A-F分别下发关机命令，以使其全部处于关机状态。
(3)、断开所有接触器K1-1～K1-6。
(4)、功率单元的数量为6，当前只有一把B枪需充电，6/1＝6，所以此时，B枪分配全部的6个功率单元，相应的K1-1～K1-6全部需要闭合；
(5)、闭合K1-1和K1-2,50ms后再闭合K2-1和K2-2，50m后再进行下一组接触器，依次类推，直至所有接触器都闭合，这样实现系统辅助电源只要满足一组接触器闭合所需要提供的能量即可，可以降低成本。
(6)、接触器都闭合后，给功率单元A-F分别下发开机命令。
(7)、此时，B枪可输出360KW功率。
(8)、在工作一段时间后，充电控制器收到D枪启动充电命令，此时B枪还在进行充电工作。
(9)、由于B枪一直在工作，所以单元B需要维持开机状态，此时只能给单元A、C、D、E、F分别下发关机命令。单元B持续正常工作，这样实现了B枪不停止充电，一直有电流输出。
(10)、然后断开所有接触器，因为，这样单元A、C、D、E、F关机了，所以接触器可以在0电流断开。
(11)、功率单元的数量为6，当前有B、D两把枪需充电，6/2＝3，所以此时，B、D枪各分配3个功率单元；
(12)、因为B枪先启动的，所以B枪优先级最高，所以先给B枪分配功率单元，具体分配过程是：从B枪所连接的功率单元B开始选择，然后继续沿母线的顺时针方向，也就是图4中往上找直到选择到的功率单元的数量为3个，或者再次碰到连接有其他需充电的充电枪的功率单元，或者再次碰到已经被分配出去的功率单元。如此，可以选择到单元A、B、F，相应的，需要把串接单元A、B、F的接触器闭合，也就是K1-1和K6-1为需要闭合的接触器。
(13)、B枪分配后，再为D枪分配，分配过程同理：从D枪所连接的功率单元D开始选择，然后往上找直到选择到的功率单元的数量为3个，或者再次碰到连接有其他需充电的充电枪的功率单元，或者再次碰到已经被分配出去的功率单元。照此选择，则在选择到单元D、C后，因单元B连接了需要充电的枪B，所以只能掉头，从D往下面继续选E，此时率单元的数量为3个，停止选择，最终D枪选择到的是单元C、D、E，相应的，需要把串接单元C、D、E的接触器闭合，也就是K3-1和K4-1为需要闭合的接触器。
(14)、根据上面两个步骤可以得到，K1-1、K6-1、K3-1、K4-1为需要闭合的接触器，列表如下：
K1-1和K1-2 闭合
K2-1和K2-2 断开
K3-1和K3-2 闭合
K4-1和K4-2 闭合
K5-1和K5-2 断开
K6-1和K6-2 闭合
按上述列表，按IO延时，逐次发送命令关闭K1-1和K1-2、K3-1和K3-2、K4-1和K4-2、K6-1和K6-2；
分配给枪B的功率单元是单元A、B、F，分配给枪D的功率单元是单元C、D、E，列表如下：
B枪 分配单元A、B、F
D枪 分配单元C、D、E
上述列表中单元B已经是开机状态，单元A、F、C、D、E是停机状态，所以发送命令启动单元A、F、C、D、E。
(15)、当F枪要工作时，也是按上述过程操作，接触器状态分别为：
K1-1和K1-2 闭合
K2-1和K2-2 断开
K3-1和K3-2 闭合
K4-1和K4-2 断开
K5-1和K5-2 闭合
K6-1和K6-2 断开
功率单元的分配结果是：
B枪 分配单元A和B；
D枪 分配单元C和D；
F枪 分配单元E和F。
(16)依此类推，再有充电枪加入时，按上述过程进行控制。
(17)、当有收到充电枪的停止充电命令时，同样进行如上操作，比如当充电控制器收到D枪关机命令时，由于B枪和F枪一直在进行充电工作，所以单元B、F要维持开机状态，此时只能给单元A、C、D、E分别下发关机命令。由于单元B、F持续正常工作，这样实现了B和F枪不停止充电，一直有电流输出。
(18)、然后断开所有接触器，这样实现了接触器可以在0电流断开。
(19)、功率单元的数量为6，当前有B、F两把枪需充电，6/2＝3，所以此时，B、F枪各分配3个功率单元。
(20)、因为B枪先启动的，所以B枪优先级最高，所以先给B枪分配功率单元，具体分配过程是：从B枪所连接的功率单元B开始选择，然后继续沿母线的顺时针方向，也就是图4中往上找直到选择到的功率单元的数量为3个，或者再次碰到连接有其他需充电的充电枪的功率单元，或者再次碰到已经被分配出去的功率单元。照此选择，则在选择到单元B、A后，因单元F连接了需要充电的枪F，所以只能掉头，从B往下面继续选C，此时率单元的数量为3个，停止选择，最终B枪选择到的是单元A、B、C，相应的，需要把串接单元A、B、C的接触器闭合，也就是K1-1和K2-1为需要闭合的接触器。
(13)、B枪分配后，再为F枪分配，分配过程同理：从F枪所连接的功率单元F开始选择，然后往上找直到选择到的功率单元的数量为3个，或者再次碰到连接有其他需充电的充电枪的功率单元，或者再次碰到已经被分配出去的功率单元。照此选择，最终F枪选择到的是单元D、E、F，相应的，需要把串接单元D、E、F的接触器闭合，也就是K4-1和K5-1为需要闭合的接触器。
(14)、根据上面两个步骤可以得到，K1-1、K2-1、K4-1、K5-1为需要闭合的接触器，列表如下：
K1-1和K1-2 闭合
K2-1和K2-2 闭合
K3-1和K3-2 断开
K4-1和K4-2 闭合
K5-1和K5-2 闭合
K6-1和K6-2 断开
按上述列表，按IO延时，逐次发送命令关闭K1-1和K1-2、K2-1和K2-2、K4-1和K4-2、K4-1和K4-2；
分配给枪B的功率单元是单元A、B、C，分配给枪F的功率单元是单元D、E、F，列表如下：
B枪 分配单元A、B、C
F枪 分配单元D、E、F
上述列表中单元B、F已经是开机状态，单元A、C、D、E是停机状态，所以发送命令启动单元A、C、D、E。
可见，本实施例具有如下效果：整个架构简单，当需充电的充电枪的数量发生变化时，一方面，将已经在充电的充电枪所对应的功率单元维持在开机状态，保证车辆的继续充电，另一方面，将所有的功率单元的功率全部利用起来，动态均分(此处均分并非绝对平均，强调的是一种大致的趋势)给了需要充电枪，充分利用了多个功率单元的功率，充电效率提高，有效将系统中各功率单元柔性分配到各个充电枪，以降低现有技术接触器或继电器过多、成本高、软件控制复杂等问题，当n越大时，也就说功率单元或者说充电枪的数量越多时，效果越明显；而且还可以实现接触器的零电流断开；另外，在接触器闭合时，通过延时逐个闭合，实现了系统电源的低要求，可以降低成本。
基于同一发明构思，本发明还公开一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以实现如权利要求1-6任一项所述的方法。
基于同一发明构思，本发明还公开一种充电控制器，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序可被所述处理器执行以实现如上述实施例所述的方法。
基于同一发明构思，本发明还公开一种充电控制器，适用于充电系统，所述充电系统包括多个功率单元，每一个功率单元的输出端对应连接一个充电枪，所述多个功率单元的输出端还通过环形母线串接，所述环形母线上设置有隔离相邻的功率单元的开关单元，所述充电控制器包括：
维持模块，用于当需充电的充电枪的数量发生变化时，将已经在充电的充电枪所对应的功率单元维持在开机状态，再启用调整模块；
调整模块，用于调整其他的功率单元的状态以及环形母线上的各个开关单元的状态，以将所述多个功率单元的功率均配给需充电的充电枪。
更具体的，调整模块具体用于：控制除已经在充电的充电枪所对应的功率单元以外的其他功率单元进入停机状态；然后将环形母线上所有的开关单元全部断开；再然后根据需充电的充电枪的数量，基于预设功率分配策略确定分配给各个需充电的充电枪的功率单元以及相应的需要闭合的开关单元；逐个将需要闭合的开关单元进行关闭；最后控制需要分配的功率单元中的处于停机状态的功率单元进入开机状态。
其他更多细节内容可以参考实施例一，此处不再赘述。
参考图2，基于同一发明构思，本发明还要求保护一种充电系统，其包括充电控制器、多个功率单元、与所述多个功率单元一一对应的多个充电枪，每一个功率单元的输出端连接对应的一个充电枪，所述多个功率单元的输出端还通过环形母线串接，所述环形母线上设置有隔离相邻的功率单元的开关单元。充电控制器可执行上述实施例所述方法。
更具体的，每一所述充电枪配置有一充电枪控制器，所述充电枪控制器与所述充电控制器通过CAN总线连接，所述功率单元与所述充电控制器通过CAN总线连接，所述环形母线包括正负两根母线，每一所述开关单元包括位于正母线上的一个开关和位于负母线上的一个开关，每一所述开关的控制端与所述充电控制器的对应IO口连接。
本实施例中，每一个功率单元内部是包括多个充电模块的。一般将所有的多个功率单元设置在同一个分体机机柜内。一般一个机柜最大容量是360KW，超过360KW机柜容量时，需要采用2个或者2个以上的机柜。机柜与机柜之间，任何充电模块的功率调度不能超出机柜，机柜与机柜之间功率不能互相调节，机柜与机柜之间，通过充电控制器进行RS485通讯，实现充电堆高峰用电限功率等相关功能，比如平台可以根据充电堆(即分体机)的变压器容量，下发功率限幅给终端，终端传给充电控制器，1号充电控制器汇总所有充电堆的需求，然后通过算法计算，再反馈给每个充电控制器，进行每个终端的功率限幅。
另外，由于通过充电控制器与终端控制器双控制软件组合方式，本实施例可以有效实现分体机与充电桩终端分离方式，使用场站更美观，节省场地，同时这种软件功能分割方式，最大可以实现分体机与充电桩500多米的应用场合，满足目前所有应用需求，同时，连接中间的信号线延长充电枪方式相比，从13退变成了4根，具体的，每把充电枪有由之前的13根信号线，变成2根CANH和CANL，另外两根是每个终端都要用的电源输入信号，大大节约了成本，使用系统的可靠性和可生产性高。
其他更多细节参考方法实施例部分的相关介绍，此处不再赘述。
综上所述，本发明的充电方法、系统以及充电控制器，具有以下有益效果：本发明采用环形母线串接多个功率单元的输出端，并在母线上设置有隔离相邻的功率单元的开关单元，整个架构简单，当需充电的充电枪的数量发生变化时，一方面，将已经在充电的充电枪所对应的功率单元维持在开机状态，保证车辆的继续充电，另一方面调整其他的功率单元的状态以及环形母线上的各个开关单元的状态，将所述多个功率单元的功率整合后分摊给所有需充电的充电枪，充分利用了多个功率单元的功率，充电效率提高，有效将系统中各功率单元柔性分配到各个充电枪，以降低现有技术接触器或继电器过多、成本高、软件控制复杂等问题。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(RandomABBessMemory，RAM)等。
另外，上述描述涉及各种模块。这些模块通常包括硬件和/或硬件与软件的组合(例如固化软件)。这些模块还可以包括包含指令(例如，软件指令)的计算机可读介质(例如，永久性介质)，当处理器执行这些指令时，就可以执行本发明的各种功能性特点。相应地，除非明确要求，本发明的范围不受实施例中明确提到的模块中的特定硬件和/或软件特性的限制。作为非限制性例子，本发明在实施例中可以由一种或多种处理器(例如微处理器、数字信号处理器、基带处理器、微控制器)执行软件指令(例如存储在非永久性存储器和/或永久性存储器)。另外，本发明还可以用专用集成电路(ASIC)和/或其他硬件元件执行。需要指出的是，上文对各种模块的描述中，分割成这些模块，是为了说明清楚。然而，在实际实施中，各种模块的界限可以是模糊的。例如，本文中的任意或所有功能性模块可以共享各种硬件和/或软件元件。又例如，本文中的任何和/或所有功能模块可以由共有的处理器执行软件指令来全部或部分实施。另外，由一个或多个处理器执行的各种软件子模块可以在各种软件模块间共享。相应地，除非明确要求，本发明的范围不受各种硬件和/或软件元件间强制性界限的限制。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (7)

1.一种充电方法，其特征在于，适用于充电系统，所述充电系统包括多个功率单元，每一个功率单元的输出端对应连接一个充电枪，所述多个功率单元的输出端还通过环形母线串接，所述环形母线上设置有隔离相邻的功率单元的开关单元，所述方法包括：
当需充电的充电枪的数量发生变化时，将已经在充电的充电枪所对应的功率单元维持在开机状态；
调整其他的功率单元的状态以及环形母线上的各个开关单元的状态，以将所述多个功率单元的功率整合后分摊给所有需充电的充电枪，具体包括：控制除已经在充电的充电枪所对应的功率单元以外的其他功率单元进入停机状态；将环形母线上所有的开关单元全部断开；根据需充电的充电枪的数量，基于预设功率分配策略确定分配给各个需充电的充电枪的功率单元以及相应的需要闭合的开关单元；逐个将需要闭合的开关单元进行关闭；控制需要分配的功率单元中的处于停机状态的功率单元进入开机状态；
其中，所述预设功率分配策略包括：根据需充电的充电枪的数量和充电系统中的功率单元的数量，计算分配给各个需充电的充电枪的功率单元的理论数量；根据计算得到的理论数量，按照充电枪的优先级顺序依次为需充电的充电枪选择具体的功率单元进行分配；其中，充电枪请求充电的时间越早其对应的优先级越高；
其中，所述的为需充电的充电枪选择具体的功率单元进行分配，包括：
将某个需充电的充电枪所连接的功率单元确定为目标功率单元；
从目标功率单元开始选择，沿环形母线的第一方向继续选择其他功率单元，如果在选择过程中碰到连接有其他需充电的充电枪的功率单元或者碰到已经被分配出去的功率单元，则从目标功率单元的位置往第二方向继续选择其他功率单元，直至：选择到的功率单元的数量达到该某个需充电的充电枪所对应的理论数量，或者再次碰到连接有其他需充电的充电枪的功率单元，或者再次碰到已经被分配出去的功率单元；
将选择好的所有功率单元确定为分配给该某个需充电的充电枪的功率单元。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的计算分配给各个需充电的充电枪的功率单元的理论数量，包括：如果需充电的充电枪的数量为N，充电系统中的功率单元的数量为M，则理论数量由M除以N得到，如果计算得到的理论数量为非整数，则将其取整后加一得到。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在按照充电枪的优先级顺序依次为需充电的充电枪选择具体的功率单元之后，如果还存在未被分配的功率单元，则将其分配给参考功率单元所分配到的充电枪，所述参考功率单元为沿环形母线的第一方向上与该未被分配的功率单元最接近且已分配了充电枪的功率单元。
4.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以实现如权利要求1-3任一项所述的方法。
5.一种充电控制器，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序可被所述处理器执行以实现如权利要求1-3任一项所述的方法。
6.一种充电控制器，其特征在于，适用于充电系统，所述充电系统包括多个功率单元，每一个功率单元的输出端对应连接一个充电枪，所述多个功率单元的输出端还通过环形母线串接，所述环形母线上设置有隔离相邻的功率单元的开关单元，所述充电控制器包括：
维持模块，用于当需充电的充电枪的数量发生变化时，将已经在充电的充电枪所对应的功率单元维持在开机状态，再启用调整模块；
调整模块，用于调整其他的功率单元的状态以及环形母线上的各个开关单元的状态，以将所述多个功率单元的功率均配给需充电的充电枪，具体包括：控制除已经在充电的充电枪所对应的功率单元以外的其他功率单元进入停机状态；将环形母线上所有的开关单元全部断开；根据需充电的充电枪的数量，基于预设功率分配策略确定分配给各个需充电的充电枪的功率单元以及相应的需要闭合的开关单元；逐个将需要闭合的开关单元进行关闭；控制需要分配的功率单元中的处于停机状态的功率单元进入开机状态；
其中，所述预设功率分配策略包括：根据需充电的充电枪的数量和充电系统中的功率单元的数量，计算分配给各个需充电的充电枪的功率单元的理论数量；根据计算得到的理论数量，按照充电枪的优先级顺序依次为需充电的充电枪选择具体的功率单元进行分配；其中，充电枪请求充电的时间越早其对应的优先级越高；
其中，所述的为需充电的充电枪选择具体的功率单元进行分配，包括：
将某个需充电的充电枪所连接的功率单元确定为目标功率单元；
从目标功率单元开始选择，沿环形母线的第一方向继续选择其他功率单元，如果在选择过程中碰到连接有其他需充电的充电枪的功率单元或者碰到已经被分配出去的功率单元，则从目标功率单元的位置往第二方向继续选择其他功率单元，直至：选择到的功率单元的数量达到该某个需充电的充电枪所对应的理论数量，或者再次碰到连接有其他需充电的充电枪的功率单元，或者再次碰到已经被分配出去的功率单元；
将选择好的所有功率单元确定为分配给该某个需充电的充电枪的功率单元。
7.一种充电系统，其特征在于，包括如权利要求5或6所述的充电控制器、多个功率单元、与所述多个功率单元一一对应的多个充电枪，每一个功率单元的输出端连接对应的一个充电枪，所述多个功率单元的输出端还通过环形母线串接，所述环形母线上设置有隔离相邻的功率单元的开关单元。
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