CN110015110B - 一种链接式充电系统及动态分配功率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种链接式充电系统及动态分配功率的方法，包括种链接式充电控制系统，至少包括电动汽车，包括若干相同的子系统和若干相同的链接控制单元，所述的子系统包括若干相同的充电终端、功率分配单元、若干相同的内环控制单元以及若干相同的内环控制单元，相邻的子系统之间通过链接控制单元电连接，本发明还包括一种动态分配功率的方法，提供了一种满足不同容量电动汽车的充电需求、提高能源利用率且降低系统损耗的一种链接式充电系统及动态分配功率的方法。

Description

一种链接式充电系统及动态分配功率的方法
技术领域
本发明涉及电动汽车充电领域，一种链接式充电系统及动态分配功率的方法。
背景技术
汽车工业是世界上仅次于石油化工的第二大产业，目前，大部分汽车都以汽油、柴油为燃料，不仅消耗了大量的石油资源，而且汽车尾气中所含的氮氧化物、碳氢化物、一氧化碳等造成了大气的严重污染。为了保持国民经济的可持续发展，保护人类居住环境和保障能源供给，世界各国政府纷纷投入大量的人力、物力寻求解决这些问题的各种途径。目前主要有两种节能的途径，一种是混合动力汽车，另一种是纯电动汽车。与传统汽车相比，燃料电池汽车具有零排放或近似零排放、减少了机油泄露带来的水污染、降低了温室气体的排放、提高了燃油经济性、提高了发动机燃烧效率以及运行平稳无噪声的有点，因此电动汽车将是出行方式新的热门。
中国专利号CN103921690A，公开日期为2014年7月16日，发明名称为电动汽车充电桩，包括 ：主充电电路、ARM 芯片、漏电保护电路、保护电路、急停开关、充电接口、显示屏以及输入装置，其不足之处在于能源利用率低。
发明内容
本发明为解决上述能源利用率低的问题，提供了一种满足不同容量电动汽车的充电需求、提高能源利用率且降低系统损耗的一种链接式充电系统及动态分配功率的方法。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种链接式充电系统，至少包括电动汽车，包括若干相同的子系统和若干相同的链接控制单元，所述的子系统包括：
若干相同的充电终端，充电终端的输入端与电动汽车电连接，充电终端的输出端与功率分配单元电连接；
功率分配单元，功率分配单元的输入端与充电终端的输出端电连接，功率分配单元的输出端与内环控制单元的输入端电连接；
若干相同的内环控制单元，内环控制单元的输入端与功率分配单元的输出端电连接，内环控制单元的输出端与设于母线上的电源开关的控制端电连接；
若干系统的功率区，功率区由若干个相同的电源组成，功率区的输入端分别与功率分配单元的输出端以及内环控制单元的输出端电连接，功率区的输出端通过母线与充电终端的输入端电连接。
作为优选，相邻的子系统之间通过链接控制单元电连接。本发明通过链接控制单元实现功率分配的控制。
作为优选，本发明包括一种动态分配功率的方法，包括以下步骤：
步骤1：充电终端获取电动车辆的充电需求功率，将充电终端对应的功率区的剩余功率与充电需求功率比较；
步骤2：若所述的充电需求功率超过电终端对应的功率区的剩余功率，所述的功率分配单元获取本子系统内另外两个功率区的工作情况。
步骤3：若所述的子系统的另外两个功率区有一个空闲，则功率分配单元动态分配空闲功率区，完成电源模块输出母线调整，然后通过内环控制单元把空闲的功率区切换到与所述的空闲的功率区对应的充电终端的母线上。
步骤4：若所述的子系统的另外两个功率区在工作，则所述的功率分配单元通过与本子系统相连的链接控制单元获取相邻两个子系统的工作情况。
步骤5：若所述的相邻的两个子系统没有空闲的功率区，则相邻的两个子系统通过与所述相邻的两个子系统相连的链接控制单元获取所述相邻的两个子系统的相邻子系统的工作情况，重复步骤5，直至找到有空闲的功率区的子系统；
步骤6：所述的本子系统通过链接控制单元把所述有空闲的功率区的子系统切换到所述的本子系统的充电终端对应的直流母线上，完成动态分配功率。
作为优选，所述的步骤2中，一个功率区对应四个充电终端。
作为优选，所述的内环控制单元与功率分配单元通过CAN总线电连接。
作为优选，所述的母线以及充电终端表面均涂覆有绝缘材料层。绝缘材料层使得本发明安全可靠，防止漏电。
作为优选，所述的母线为直流母线。
作为优选，所述的子系统包括1个功率分配单元、2个内环控制单元、3个功率区以及12个充电终端。
本发明的实际意义是：
（1）可满足不同容量电动汽车的充电需求；
（2）提高了能源的利用率；
（3）降低了整个系统的待机损耗。
附图说明
图1为一种链接式充电系统及动态分配功率的方法的原理示意图。
具体实施方式
如图1，电动汽车的链式充电系统由N个子系统、N个链接单元组成；子系统包含由电源模块组成的3个功率区、1个功率分配单元、3个内环控制单元、充电终端装置。电动汽车的动态分配功率方法包括如下步骤：子系统 N的充电终端1与电动汽车连接，获取电动汽车的充电需求信息传输给子系统N的功率分配单元，子系统N的功率分配单元根据本系统功率区的工作状态，计算出子系统N内功率区的空闲功率能否满足车俩的功率需求，如果满足则通过子系统N内功率分配单元动态的分配空闲功率区完成功电源模块输出母线调整，并通过内环控制单元与充电终端连接，对电动汽车进行充电；如果子系统N不满足则通过链接单元调用子系统N-1或者子系统N+1内的空闲功率区与本子系统N内的充电终端1连接，对电动汽车进行充电。本实施例不仅满足了不同容量电动汽车的充电需求，又能提高充电设备的利用率，还能降低整个系统的待机损耗。
以上所述实施实例只是本发明的一种较佳方案，并非对发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其他的变体及改型。

Claims (6)

1.一种动态分配功率的方法，适用于链接式充电系统，所述链接式充电系统至少包括电动汽车，还包括若干相同的子系统和若干相同的链接控制单元，所述的子系统包括：
若干相同的充电终端，充电终端的输入端与电动汽车电连接，充电终端的输出端与功率分配单元电连接；
功率分配单元，功率分配单元的输入端与充电终端的输出端电连接，功率分配单元的输出端与内环控制单元的输入端电连接；
若干相同的内环控制单元，内环控制单元的输入端与功率分配单元的输出端电连接，内环控制单元的输出端与设于母线上的电源开关的控制端电连接；
若干系统的功率区，功率区由若干个相同的电源组成，功率区的输入端分别与功率分配单元的输出端以及内环控制单元的输出端电连接，功率区的输出端通过母线与充电终端的输入端电连接；相邻的子系统之间通过链接控制单元电连接，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：充电终端获取电动车辆的充电需求功率，将充电终端对应的功率区的剩余功率与充电需求功率比较；
步骤2：若所述的充电需求功率超过电终端对应的功率区的剩余功率，所述的功率分配单元获取本子系统内另外两个功率区的工作情况；
步骤3：若所述的子系统的另外两个功率区有一个空闲，则功率分配单元动态分配空闲功率区，完成电源模块输出母线调整，然后通过内环控制单元把空闲的功率区切换到与所述的空闲的功率区对应的充电终端的母线上；
步骤4：若所述的子系统的另外两个功率区在工作，则所述的功率分配单元通过与本子系统相连的链接控制单元获取相邻两个子系统的工作情况；
步骤5：若所述的相邻的两个子系统没有空闲的功率区，则相邻的两个子系统通过与所述相邻的两个子系统相连的链接控制单元获取所述相邻的两个子系统的相邻子系统的工作情况，重复步骤5，直至找到有空闲的功率区的子系统；
步骤6：所述的本子系统通过链接控制单元把所述有空闲的功率区的子系统切换到所述的本子系统的充电终端对应的直流母线上，完成动态分配功率。
2.根据权利要求1所述的一种动态分配功率的方法，其特征在于，所述的步骤2中，一个功率区对应四个充电终端。
3.根据权利要求1所述的一种动态分配功率的方法，其特征在于，所述的内环控制单元与功率分配单元通过CAN总线电连接。
4.根据权利要求1所述的一种动态分配功率的方法，其特征在于，所述的母线以及充电终端表面均涂覆有绝缘材料层。
5.根据权利要求1所述的一种动态分配功率的方法，其特征在于，所述的母线为直流母线。
6.根据权利要求1所述的一种动态分配功率的方法，其特征在于，所述的子系统包括1个功率分配单元、2个内环控制单元、3个功率区以及12个充电终端。
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