CN110347204B - 一种环形母线功率分配的接触器控制算法 - Google Patents

Abstract

本发明属于充电设备控制算法领域，具体涉及一种环形母线功率分配的接触器控制算法，应用在环形母线的拓扑方案中，需要根据充电枪的使用状态对接触器的分合状态进行判断，算法实现的方法是将正在使用的充电枪的编号以大小顺序保存到数组G[N]中，通过将数组中G[i]与G[i+1]所对应的编号数值相加并除二，得到位于G[i]与G[i+1]之间的中间位置的需要进行断开操作的接触器的编号，本方法实现简单，代码量少出错率低，相比传统枚举法能够更好的保证系统可靠性，控制器根据该数组K[i]进行控制操作后，母线各处可实现较为快速且平衡的功率分配。

Description

一种环形母线功率分配的接触器控制算法

技术领域

本发明属于充电设备控制算法领域，具体涉及一种环形母线功率分配的接触器控制算法。

背景技术

随着城市化、工业化进程加速，汽车工业快速发展，国际原油供求矛盾逐步加深，全球气候变暖日益明显，在此背景下，以节能减排为重要目标的新能源汽车技术不断取得突破，纯电力汽车是从能源形式上彻底革新的一种新能源汽车，其在节能环保和维护保养方面有突出的优势，充电设施网络满足城际间和区域内纯电动汽车运行需要，由此催生出一个庞大的充电桩市场。

现有的充电堆功率分配方案多为固定功率分配、接触器矩阵功率分配以及环形母线功率分配。

固定功率分配方案：电气拓扑简单，软件控制方法简单，应用较为广泛，但电源模块的利用率低下，为达到每个充电枪的最大功率，需要使用更多的电源模块。

接触器矩阵方案：利用率最高，软件控制方法简单，在特殊需求的情况下应用，但电气拓扑复杂，需要使用非常多的接触器进行功率分配，成本很高。

环形母线功率分配方案：电气拓扑简单，模块的利用率较高，在特殊需求的情况下应用，综合电源模块的利用率以及接触器的使用数量，此方案为最优方案，但是其软件的控制比较复杂。

在环形母线形式的功率分配的软件控制中，由于输出点的不确定性，导致在实际的程序中需要使用枚举法，对每个可能发生的充电情况下接触器的状态进行控制，但是当充电系统越来越大，枚举法的工作量会大大增加，出错率也会大大增加，甚至不可能完成。因此，需设计一种特殊算法来代替枚举法，来完成对环形母线接触器的控制，通过此算法得出各个接触器的通断，可大大减少环形母线形式功率分配的代码量，并且降低代码的出错率。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种环形母线功率分配的接触器控制算法，利用该算法可得出各个接触器的通断状态，为控制的实现提供依据，大大减少环形母线形式功率分配的代码量，并且降低代码的出错率，提高充电堆的效率。

本发明采用的具体技术方案是：

一种环形母线功率分配的接触器控制算法，用于计算相邻充电枪之间需要断开的接触器编号，建立数组K[N]用于存放需要断开的接触器编号，建立数组G[N]，将正在使用的充电枪的编号按从小到大顺序填充到数组G[N]中，并获取充电枪的总数N，以及当前正在使用的充电枪个数M，则需断开的接触器的编号K[i]有，

K[i]＝(G[i]+G[i+1])/2 (1)

其中，i为整数且从小到大依次取值于0≤i＜M-1，

G[i]、G[i+1]：为相邻两个正在使用的充电枪的编号，

G[N],K[N],M,N均为整形数据。

当i＝M-1时，即计算最后一个正在使用的充电枪与第一个正在使用的充电枪之间需断开的接触器的编号K[M-1]，可得到公式：

K[M-1]＝(G[M-1]+G[0]+N)/2 (2)

G[0]：为第一个正在使用的充电枪的编号，

G[M-1]：为最后一个正在使用的充电枪的编号。

当K[M-1]≤N时，则将公式(2)的计算结果直接存入需断开的接触器的编号数组K[i]。

当K[M-1]>N时，则首先计算

K[M-1]＝K[M-1]-N (3)

再将公式(3)计算后的K[M-1]存入需断开的接触器的编号数组K[i]。

本发明的有益效果是：

本发明的控制方法应用在环形母线的拓扑方案中，需要根据充电枪的使用状态对接触器的分合状态进行判断，为了使正在使用的充电枪的电气连接分开，只需要将相邻两个正在使用的充电枪之前的某个接触器断开，为均分功率，选择断开处在中间位置的接触器，算法实现的方法是将正在使用的充电枪的编号以大小顺序保存到数组G[N]中，通过将数组中G[i]与G[i+1]所对应的编号数值相加并除二，得到位于G[i]与G[i+1]之间的中间位置的需要进行断开操作的接触器的编号，本方法实现简单，代码量少出错率低，相比传统枚举法能够更好的保证系统可靠性，控制器根据该数组K[i]进行控制操作后，母线各处可实现较为快速且平衡的功率分配。

附图说明

图1为本发明算法的数据流示意图；

图2为本发明算法的流程图；

图3为本发明实施例中的环形母线拓扑结构示意图；

图4为具体实施例2的环形母线拓扑结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明：

具体实施例1，如图1到图3所示，本发明为一种环形母线功率分配的接触器控制算法，用于计算相邻充电枪之间需要断开的接触器编号，建立数组K[N]用于存放需要断开的接触器编号，建立数组G[N]，将正在使用的充电枪的编号按从小到大顺序填充到数组G[N]中，并获取充电枪的总数N，以及当前正在使用的充电枪个数M，则需断开的接触器的编号K[i]有，

K[i]＝(G[i]+G[i+1])/2 (1)

其中，i为整数且从小到大依次取值于0≤i＜M-1，

G[i]、G[i+1]：为相邻两个正在使用的充电枪的编号，

G[N],K[N],M,N均为整形数据。

当i＝M-1时，即计算最后一个正在使用的充电枪与第一个正在使用的充电枪之间需断开的接触器的编号K[M-1]，可得到公式：

K[M-1]＝(G[M-1]+G[0]+N)/2 (2)

G[0]：为第一个正在使用的充电枪的编号，

G[M-1]：为最后一个正在使用的充电枪的编号。

进一步的，当K[M-1]≤N时，则将公式(2)的计算结果直接存入需断开的接触器的编号数组K[i]。

进一步的，当K[M-1]>N时，则首先计算

K[M-1]＝K[M-1]-N (3)

再将公式(3)计算后的K[M-1]存入需断开的接触器的编号数组K[i]。

按图3规则编号,G[N]数组对应枪号从充电枪1到充电枪N,K[N]数组对应接触器号从S1到SN.

具体实施例2，如图4所示，

以枪环形母线拓扑为例说明:

1.建立数组G[N],K[N],其中N＝8；

2.假如此时充电枪3,充电枪6,充电枪8正在充电,则

G[8]＝{3,6,8,0,0,0,0,0}(未赋值数据为0),当前正在使用的充电枪个数M＝3(用于传递可使用的数据数量)；

可进行计算:

1)、K[0]＝(3+6)/2＝4.5

由于所使用的参数均为整形数据,此时4.5将进行取整,即为4,即K[0]＝4；

2)、K[1]＝(6+8)/2＝7；

3)、K[2]＝(8+3+8)/2＝9.5

取整即为9,由于9>8，即此时有K[M-1]>N，则首先计算公式(3)K[M-1]＝K[M-1]-N，即9–8＝1,即K[2]＝1；

最后存入数组K[N]，得出K[8]＝{4,7,1,0,0,0,0,0}(未赋值数据为0)；

按K[8]的数据进行接触器的操作,如图4所示，断开S4,S7,S1接触器,吸合其余接触器,由图4可见,充电枪3可使用模块组2、3、4,充电枪6可使用模块组5、6、7,充电枪8可使用模块组8、1，最大程度实现母线上功率的均匀分配，提高充电模块利用率。

Claims (1)

1.一种环形母线功率分配的接触器控制算法，用于计算相邻充电枪之间需要断开的接触器编号，其特征在于：建立数组K[N]用于存放需要断开的接触器编号，建立数组G[N]，将正在使用的充电枪的编号按从小到大顺序填充到数组G[N]中，并获取充电枪的总数N，以及当前正在使用的充电枪个数M，则需断开的接触器的编号K[i]有，

K[i]＝(G[i]+G[i+1])/2 (1)

其中，i为整数且从小到大依次取值于0≤i＜M-1，

G[i]、G[i+1]：为相邻两个正在使用的充电枪的编号，

G[N],K[N],M,N均为整形数据；

当i＝M-1时，即计算最后一个正在使用的充电枪与第一个正在使用的充电枪之间需断开的接触器的编号K[M-1]，可得到公式：

K[M-1]＝(G[M-1]+G[0]+N)/2 (2)

G[0]：为第一个正在使用的充电枪的编号，

G[M-1]：为最后一个正在使用的充电枪的编号；

当K[M-1]≤N时，则将公式(2)的计算结果直接存入需断开的接触器的编号数组K[i]；

当K[M-1]>N时，则首先计算

K[M-1]＝K[M-1]-N (3)

再将公式(3)计算后的K[M-1]存入需断开的接触器的编号数组K[i]。

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