CN110194071A - 一种电动车用的大功率充电装置的供电方法 - Google Patents

一种电动车用的大功率充电装置的供电方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电动车技术领域，尤其涉及一种电动车用的大功率充电装置的供电方法，当大功率充电装置内有电动车接入时，判断电动车所需的充电功率是否在电网的输出范围内，若电动车所需的充电功率超过电网的输出范围，则通过大功率充电装置内置电池辅助电网一起给电动车充电；当大功率充电装置内没有电动车接入且大功率充电装置内置电池的剩余电量低于预设值，则通过电网对大功率充电装置内置电池充电；通过上述的方法，能够实现大功率充电装置时刻提供待充电的电动车所需的输出功率。

Description

一种电动车用的大功率充电装置的供电方法
技术领域
本发明涉及电动车技术领域，尤其涉及一种电动车用的大功率充电装置的供电方法。
背景技术
随着新能源技术的迅速发展，为了响应节能减排的口号，各个厂家都在大力发展电动汽车，电动汽车的市场占有率越来越高，由于电动汽车数量的猛增，电动汽车需要充电的数量也越来越多，导致充电桩的数量供不应求。
传统的充电装置一般由一个AC/DC转换器、一个DC/DC转换器和一些配电元件组成，传统的充电装置从电网获取交流电，再转化为直流电输出给电动车，其原理是将电网的输出功率转为电动车的输入功率；但是，若大量的电动车同时在一个充电站内进行充电时，或者处于居民用电高峰期时，集中充电对电网的冲击很大，电网的输出功率不足，导致电动车的充电效率降低，充电时时长增加。
为了解决在电网的输出功率不足时，电动车急需大功率输入的情况，需要设计一种能时刻为待充电的电动车提供大功率输入的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种电动车用的大功率充电装置的供电方法，能时刻提供待充电的电动车所需的输出功率。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种电动车用的大功率充电装置的供电方法，包括以下步骤：
S1、判断所述大功率充电装置的负载端是否有电动车接入，若是，则执行步骤S2；若否，则执行步骤S6；
S2、获取接入的电动车所需的充电功率；
S3、判断获取到的电动车所需的充电功率是否低于预设的第一阈值，若是，则执行步骤S4；若否，则执行步骤S5；
S4、由电网输出的电压依次通过AC/DC转换器和DC/DC转换器后输出适配于所述电动车的电压，以供电动车充电；
S5、获取当前电网的输出功率，判断所述当前电网的输出功率是否满足所述电动车所需的充电功率，若否，则控制大功率充电装置内置电池与电网同时为电动车充电；所述大功率充电装置内置电池的输出端与DC/DC转换器的输入端连接；
S6、获取大功率充电装置内置电池的剩余电量，若所述大功率充电装置内置电池的剩余电量低于预设的第二阈值，则由电网输出的电压通过AC/DC转换器后给所述大功率充电装置内置电池充电，直到大功率充电装置内置电池充电完成后停止充电。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的电动车用的大功率充电装置的供电方法，当大功率充电装置内有电动车接入时，判断电动车所需的充电功率是否在电网的输出范围内，若电动车所需的充电功率超过电网的输出范围，则通过大功率充电装置内置电池辅助电网一起给电动车充电；当大功率充电装置内没有电动车接入且大功率充电装置内置电池的剩余电量低于预设值，则通过电网对大功率充电装置内置电池充电；通过上述的方法，能够实现大功率充电装置时刻提供待充电的电动车所需的输出功率。
附图说明
图1为本发明的电动车用的大功率充电装置的供电方法的步骤流程图；
图2为本发明的电动车用的大功率充电装置的供电方法的AC/DC转换器、DC/DC转换器和电池的连接示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1，本发明提供的一种电动车用的大功率充电装置的供电方法，包括以下步骤：
S1、判断所述大功率充电装置的负载端是否有电动车接入，若是，则执行步骤S2；若否，则执行步骤S6；
S2、获取接入的电动车所需的充电功率；
S3、判断获取到的电动车所需的充电功率是否低于预设的第一阈值，若是，则执行步骤S4；若否，则执行步骤S5；
S4、由电网输出的电压依次通过AC/DC转换器和DC/DC转换器后输出适配于所述电动车的电压，以供电动车充电；
S5、获取当前电网的输出功率，判断所述当前电网的输出功率是否满足所述电动车所需的充电功率，若否，则控制大功率充电装置内置电池与电网同时为电动车充电；所述大功率充电装置内置电池的输出端与DC/DC转换器的输入端连接；
S6、获取大功率充电装置内置电池的剩余电量，若所述大功率充电装置内置电池的剩余电量低于预设的第二阈值，则由电网输出的电压通过AC/DC转换器后给所述大功率充电装置内置电池充电，直到大功率充电装置内置电池充电完成后停止充电。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：当大功率充电装置内有电动车接入时，判断电动车所需的充电功率是否在电网的输出范围内，若电动车所需的充电功率超过电网的输出范围，则通过大功率充电装置内置电池辅助电网一起给电动车充电；当大功率充电装置内没有电动车接入且大功率充电装置内置电池的剩余电量低于预设值，则通过电网对大功率充电装置内置电池充电；通过上述的方法，能够实现大功率充电装置时刻提供待充电的电动车所需的输出功率。
进一步的，步骤S2具体为：
获取当前电网的输出功率和负载量，根据所述电网的输出功率和负载量分析当前电网是否处于用电高峰期，若是，则控制大功率充电装置内置电池通过DC/DC转换器为电动车充电；若否，则获取接入的电动车所需的充电功率。
由上述描述可知，当需要给电动车供电时优先判断当前电网所处的情况，即为是否处于用电高峰期，具体通过获取当前电网的输出功率和负载量来分析，一旦当前电网处于用电高峰期，为不影响原先的供电效果，直接控制大功率充电装置内置电池通过DC/DC转换器为电动车充电，不使用电网来供电。当然，此时会实时监测电网是否不处于用电高峰期了，也可以设置一定时间间隔来监测电网，还可以当大功率充电装置内置电池的剩余电量低于某一值时启动监测，一旦监测电网不处于用电高峰期时，则马上切换至电网供电并且同时电网也会为大功率充电装置内置电池供电进行充电，以备下一次使用。倘若一开始监测到电网就不处于用电高峰期的话，才获取接入的电动车所需的充电功率，继续执行后续操作。
进一步的，还包括以下步骤：
将AC/DC转换器、DC/DC转换器和电池集成于一体，形成大功率充电装置。
由上述描述可知，可以将AC/DC转换器、DC/DC转换器和电池封装成一个箱体，便于移动运输，并且可以在变压器容量大的地方集中对充电装置进行充电，充电装置的电池充满之后，可以运输到无法连接大功率电网的地域，直接用充电装置的电池对外部电动车辆进行充电。
进一步的，所述电池为储能专用电池。
由上述描述可知，储能专用电池充电时候的电流比较稳定，不像车用的电池，在车辆加速和减速的过程中，电池有进行不同电流的充放电。而且对电池的性能要求没有车用电池的高，成本也低。
进一步的，所述电池为电动车使用后的电池。
由上述描述可知，可以用电动车衰减替换下来的电池，对电池形成阶梯利用，实现电池的回收再利用。
进一步的，步骤S6具体为：
获取大功率充电装置内置电池的剩余电量，若所述大功率充电装置内置电池的剩余电量低于预设的第二阈值，则获取当前电网的输出功率和负载量，根据所述电网的输出功率和负载量分析当前电网是否处于用电高峰期，若是，则由光伏发电装置或风能发电装置给所述大功率充电装置内置电池充电，直到大功率充电装置内置电池充电完成后停止充电。
由上述描述可知，当电网处于用电高峰期时，可以由光伏发电装置或风能发电装置给所述大功率充电装置内置电池充电，可以满足拥堵街区无法规划建设大功率充电桩的问题。
进一步的，还包括：
若识别到有新的电动车接入时，则返回步骤S2，重新获取当前所有电动车所需的充电功率。
由上述描述可知，能够根据实时识别是否有新的电动车接入，若有，则会影响整体的负载情况，以便实时动态调整供电方式，灵活性高。
请参照图1至图2，本发明的实施例一为：
本发明提供的一种电动车用的大功率充电装置的供电方法，包括以下步骤：
S1、判断所述大功率充电装置的负载端是否有电动车接入，若是，则执行步骤S2；若否，则执行步骤S6；
其中当有电动车接入时，能够检测到负载端的负载值(相当于阻值)发生变化，以此作为判断依据，当然也可以设置信号线，当有电动车接入时，会产生一个有效信号，也可以用来判断是否有电动车接入。
S2、获取当前电网的输出功率和负载量，根据所述电网的输出功率和负载量分析当前电网是否处于用电高峰期，用电高峰期时的输出功率仅为非用电高峰期时的输出功率的90％，若是，则控制大功率充电装置内置电池通过DC/DC转换器为电动车充电；若否，则获取接入的电动车所需的充电功率；
当需要给电动车供电时优先判断当前电网所处的情况，即为是否处于用电高峰期，具体通过获取当前电网的输出功率和负载量来分析，一旦当前电网处于用电高峰期，为不影响原先的供电效果，直接控制大功率充电装置内置电池通过DC/DC转换器为电动车充电，不使用电网来供电。当然，此时会实时监测电网是否不处于用电高峰期了，也可以设置一定时间间隔来监测电网，还可以当大功率充电装置内置电池的剩余电量低于某一值时启动监测，一旦监测电网不处于用电高峰期时，则马上切换至电网供电并且同时电网也会为大功率充电装置内置电池供电进行充电，以备下一次使用。倘若一开始监测到电网就不处于用电高峰期的话，才获取接入的电动车所需的充电功率，继续执行后续操作。
S3、判断获取到的电动车所需的充电功率是否低于预设的第一阈值，第一阈值为该电网的最大输出值200kW，若是，则执行步骤S4；若否，则执行步骤S5；
S4、由电网输出的电压依次通过AC/DC转换器和DC/DC转换器后输出适配于所述电动车的电压，以供电动车充电；
S5、获取当前电网的输出功率，判断所述当前电网的输出功率是否满足所述电动车所需的充电功率，若否，则控制大功率充电装置内置电池与电网同时为电动车充电；所述大功率充电装置内置电池的输出端与DC/DC转换器的输入端连接；
S6、获取大功率充电装置内置电池的剩余电量，若所述大功率充电装置内置电池的剩余电量低于预设的第二阈值，内置电池的最大储能量为160kW，第二阈值为40kW，则获取当前电网的输出功率和负载量，根据所述电网的输出功率和负载量分析当前电网是否处于用电高峰期，若是，则由光伏发电装置或风能发电装置给所述大功率充电装置内置电池充电，直到大功率充电装置内置电池充电完成后停止充电；
采用光伏发电装置或风能发电装置给所述大功率充电装置内置电池充电，可以满足拥堵街区无法规划建设大功率充电桩的问题。
上述的方法还包括以下步骤：
将AC/DC转换器、DC/DC转换器和电池集成于一体，所述连接关系如附图2所示，形成大功率充电装置，便于移动运输，并且可以在变压器容量大的地方集中对充电装置进行充电，充电装置的电池充满之后，可以运输到无法连接大功率电网的地域，直接用充电装置的电池对外部电动车辆进行充电。
所述电池可采用储能专用电池，储能专用电池充电时候的电流比较稳定，不像车用的电池，在车辆加速和减速的过程中，电池有进行不同电流的充放电。而且对电池的性能要求没有车用电池的高，成本也低。
所述电池也可采用电动车使用后的电池，用电动车衰减替换下来的电池，对电池形成阶梯利用，实现电池的回收再利用。
在上述的步骤过程中，若识别到有新的电动车接入时，即负载端的负载值增加，则返回步骤S2，重新获取当前所有电动车所需的充电功率；能够根据实时识别是否有新的电动车接入，若有，则会影响整体的负载情况，以便实时动态调整供电方式，灵活性高。
综上所述，本发明提供的一种电动车用的大功率充电装置的供电方法，当大功率充电装置内有电动车接入时，判断电动车所需的充电功率是否在电网的输出范围内，若电动车所需的充电功率超过电网的输出范围，则通过大功率充电装置内置电池辅助电网一起给电动车充电；当大功率充电装置内没有电动车接入且大功率充电装置内置电池的剩余电量低于预设值，则通过电网对大功率充电装置内置电池充电，内置电池为储能专用电池或电动车使用后的电池，节能环保且输出电流稳定；通过上述的方法，能够实现大功率充电装置时刻提供待充电的电动车所需的输出功率。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种电动车用的大功率充电装置的供电方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、判断所述大功率充电装置的负载端是否有电动车接入，若是，则执行步骤S2；若否，则执行步骤S6；
S2、获取接入的电动车所需的充电功率；
S3、判断获取到的电动车所需的充电功率是否低于预设的第一阈值，若是，则执行步骤S4；若否，则执行步骤S5；
S4、由电网输出的电压依次通过AC/DC转换器和DC/DC转换器后输出适配于所述电动车的电压，以供电动车充电；
S5、获取当前电网的输出功率，判断所述当前电网的输出功率是否满足所述电动车所需的充电功率，若否，则控制大功率充电装置内置电池与电网同时为电动车充电；所述大功率充电装置内置电池的输出端与DC/DC转换器的输入端连接；
S6、获取大功率充电装置内置电池的剩余电量，若所述大功率充电装置内置电池的剩余电量低于预设的第二阈值，则由电网输出的电压通过AC/DC转换器后给所述大功率充电装置内置电池充电，直到大功率充电装置内置电池充电完成后停止充电。
2.根据权利要求1所述的电动车用的大功率充电装置的供电方法，其特征在于，步骤S2具体为：
获取当前电网的输出功率和负载量，根据所述电网的输出功率和负载量分析当前电网是否处于用电高峰期，若是，则控制大功率充电装置内置电池通过DC/DC转换器为电动车充电；若否，则获取接入的电动车所需的充电功率。
3.根据权利要求1所述的电动车用的大功率充电装置的供电方法，其特征在于，还包括以下步骤：
将AC/DC转换器、DC/DC转换器和电池集成于一体，形成大功率充电装置。
4.根据权利要求3所述的电动车用的大功率充电装置的供电方法，其特征在于，所述电池为储能专用电池。
5.根据权利要求3所述的电动车用的大功率充电装置的供电方法，其特征在于，所述电池为电动车使用后的电池。
6.根据权利要求1所述的电动车用的大功率充电装置的供电方法，其特征在于，步骤S6具体为：
获取大功率充电装置内置电池的剩余电量，若所述大功率充电装置内置电池的剩余电量低于预设的第二阈值，则获取当前电网的输出功率和负载量，根据所述电网的输出功率和负载量分析当前电网是否处于用电高峰期，若是，则由光伏发电装置或风能发电装置给所述大功率充电装置内置电池充电，直到大功率充电装置内置电池充电完成后停止充电。
7.根据权利要求1所述的电动车用的大功率充电装置的供电方法，其特征在于，还包括：
若识别到有新的电动车接入时，则返回步骤S2，重新获取当前所有电动车所需的充电功率。
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Denomination of invention: A power supply method for high-power charging devices used in electric vehicles

Granted publication date: 20200922

Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Xiamen Lianqian Branch

Pledgor: XIAMEN FUGONG POWER TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2024980010237

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