CN111137152A - 一种直流充电桩及直流充电桩柔性扩容方法 - Google Patents

一种直流充电桩及直流充电桩柔性扩容方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111137152A
CN111137152A CN201911337704.7A CN201911337704A CN111137152A CN 111137152 A CN111137152 A CN 111137152A CN 201911337704 A CN201911337704 A CN 201911337704A CN 111137152 A CN111137152 A CN 111137152A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pile
charging
direct current
slave
piles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911337704.7A
Other languages
English (en)
Inventor
张鹏飞
金正军
宋书轩
冯涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Power Supply Co of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Original Assignee
Hangzhou Power Supply Co of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Power Supply Co of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd filed Critical Hangzhou Power Supply Co of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Priority to CN201911337704.7A priority Critical patent/CN111137152A/zh
Publication of CN111137152A publication Critical patent/CN111137152A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B60L53/16—Connectors, e.g. plugs or sockets, specially adapted for charging electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/31—Charging columns specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Abstract

本公开涉及一种直流充电桩及直流充电桩柔性扩容方法。该直流充电桩包括：变换器，与交流电源连接，用于将交流电转换为直流电；充电枪，用于为电动汽车提供直流电；并机口，用于连接其他直流充电桩；多个直流母线，用于为所述充电枪和所述并机口提供电流通路；以及功率分配控制器，用于控制直流电在所述充电枪和所述并机口之间的分配。本公开涉及的直流充电桩及直流充电桩柔性扩容方法，能够使充电桩在满足多台不同类型不同功率等级的电动车同时充电的基础上，提高充电效率和设备利用率。

Description

一种直流充电桩及直流充电桩柔性扩容方法
技术领域
本公开涉及电动汽车充电技术领域，具体而言，涉及一种直流充电桩及直流充电桩柔性扩容方法。
背景技术
随着我国新能源汽车的快速发展，大功率充电桩的建设能有效解决多台多种新能源汽车日益增加的充电需求的难题。
目前既有的充电桩默认输出功率分成均等的两组，满足双枪的同时同功率输出以及单枪全功率输出，因而不能最大程度的满足不同功率等级新能源汽车多场景的充电需求。为了解决这一问题，市场出现一机多充式直流充电桩，大部分采用半矩阵式或全矩阵式的开关阵列来实现各充电枪的功率调节，尤其在充电终端多、充电要求高的场合，开关阵列非常庞大，导致安装空间要求大、接线与控制复杂，尤其在复杂的控制逻辑方面，故障概率高并会带来极大的安全风险。另外，
目前充电桩的利用率极低，数据显示，现阶段国家电网公司运营充电桩单桩日均充电时长为0.35小时，整体利用率仅为1.46％，体积庞大、运行复杂的大功率多充式直流充电桩的大规模生产和运营更进一步降低整体的充电利用率，造成巨量投资浪费。因此，在电动汽车充电领域，对功率可调机制的柔性充电桩的设计与研究具有重要意义。
在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
有鉴于此，本公开提供一种直流充电桩及直流充电桩柔性扩容方法，能够使充电桩在满足多台不同类型不同功率等级的电动车同时充电的基础上，提高充电效率和设备利用率。
本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
根据本公开的一方面，提出一种直流充电桩，该直流充电桩包括：变换器，与交流电源连接，用于将交流电转换为直流电；充电枪，用于为电动汽车提供直流电；并机口，用于连接其他直流充电桩；多个直流母线，用于为所述充电枪和所述并机口提供电流通路；以及功率分配控制器，用于控制直流电在所述充电枪和所述并机口之间的分配。
在本公开的一种示例性实施例中，还包括：开关控制器，与所述变换器链接，用于控制所述直流电的流通母线选择。
在本公开的一种示例性实施例中，所述开关控制器为B型开关模块。
在本公开的一种示例性实施例中，还包括：通信总线，用于辅助所述功率分配控制器与所述多个直流母线进行通信，和/或用于辅助所述功率分配控制器与所述充电枪。
在本公开的一种示例性实施例中，所述通信总线为CAN总线。
根据本公开的一方面，提出一种直流充电桩柔性扩容方法，该方法包括：获取至少两个上文所述的直流充电桩；将所述至少两个直流充电桩通过并机口进行连接；将所述至少两个直流充电桩中的一个设置为主桩，其余直流充电桩设置为从桩；所述从桩由所述主桩中获取电流；以及所述主桩控制所述从桩的电流分配以实现所述至少两个直流充电桩之间的扩容。
在本公开的一种示例性实施例中，所述从桩包括第一从桩、第二从桩、至第N从桩；将所述至少两个直流充电桩通过并机口进行连接，包括：所述主桩通过并机口为第一从桩供电；所述第一从桩的直流母线通过所述并机口连接所述主桩和第二从桩。
在本公开的一种示例性实施例中，，所述主桩控制所述从桩的电流分配以实现所述至少两个直流充电桩之间的扩容，包括：所述主桩采集所述从桩的充电信息；基于所述充电信息确定从桩的分配功率；以及基于所述分配功率为所述从桩进行电流传输。
在本公开的一种示例性实施例中，基于所述充电信息确定从桩的分配功率，包括：基于所述充电信息确定充电模块数以及直流母线功率分配；以及通过直流母线功率分配确定所述从桩的分配功率。
在本公开的一种示例性实施例中，基于所述分配功率为所述从桩进行电流分配，包括：所述主桩通过通信总线将分配功率传输给从桩的功率分配控制器；以及基于来自于所述从桩的确认信息，所述主桩与从桩进行电流传输。
根据本公开的一方面，提出一种电子设备，该电子设备包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现如上文的方法。
根据本公开的一方面，提出一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上文中的方法。
根据本公开的直流充电桩，通过变换器，与交流电源连接，用于将交流电转换为直流电；充电枪，用于为电动汽车提供直流电；并机口，用于连接其他直流充电桩；多个直流母线，用于为所述充电枪和所述并机口提供电流通路；以及功率分配控制器，用于控制直流电在所述充电枪和所述并机口之间的分配，能够使充电桩在满足多台不同类型不同功率等级的电动车同时充电的基础上，提高充电效率和设备利用率。
根据本公开的直流充电桩柔性扩容方法，通过获取至少两个上文所述的直流充电桩；将所述至少两个直流充电桩通过并机口进行连接；将所述至少两个直流充电桩中的一个设置为主桩，其余直流充电桩设置为从桩；所述从桩由所述主桩中获取电流；以及所述主桩控制所述从桩的电流分配，能够实现至少两个直流充电桩之间的扩容。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据一示例性实施例示出的一种直流充电桩的框图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种直流充电桩的B型开关模块主电路拓扑示意图。
图3是根据另一示例性实施例示出的一种直流充电桩的内部电气线路示意图。
图4是根据另一示例性实施例示出的一种直流充电桩的双直流充电桩并联扩容电路示意图。
图5是根据另一示例性实施例示出的一种直流充电桩的多直流充电桩并联扩容电路示意图。
图6是根据一示例性实施例示出的一种直流充电桩柔性扩容方法的流程图。
图7是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。
图8是根据一示例性实施例示出的一种计算机可读介质的框图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本公开的各方面。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本公开所必须的，因此不能用于限制本公开的保护范围。
本公开的目的是提供一种电动汽车智能柔性多充系统，解决目前多充系统不具备功率分配、充电桩设备利用率及充电效率低的问题。
本公开的发明人发现，充电柱上实行一机多枪充电桩是提高电动汽车车桩比、提高充电桩使用效率的较好解决方案，现有“充电堆”或者“柔性充电”两种设计方式。对于直流充电堆的基本思路是：把几个充电模块输出合成一组，在每组充电模块输出端串联相应的直流接触器，从而实现每一条母线上功率分配并输出到每个充电枪口，直流充电堆的主要问题是较难实现单模块的功率分配，在充电中难以实现充电枪口功率和车辆需求功率的精确匹配，此外，由于直流接触器比较贵且数目多，控制逻辑复杂引起接线和硬件的成本增加，设计的单桩概率大，体积也会庞大，不利于设备利用率的提高；“柔性充电”是一种更为灵活的说法，核心思想是将充电桩内部的多个模块分组连接，然后让分组后的模块组与组之间自由连接，再与不同的充电枪连接，满足一桩多用同时充电的要求，或者不采用分组机制，将n各模块、m个充电枪和微处理器、m*n个接触器(其中n和m均大于等于2)进行矩阵式排列，可见既有的柔性充电设计思路依然会产生如下问题：直流接触器数量过多，微处理器的控制IO资源增多加大控制逻辑复杂度和软件设计难度，同时成本过高，设备使用率降低。
本公开提出了一种基于模块化共享机制的可平滑精确扩容的分布式直流充电桩的构建及控制方法，该方法主要用于柔性充电桩的优化设计及功率分配电路。下面借助于具体的实施例对本公开的内容进行详细描述。
下述为本公开装置实施例，可以用于执行本公开方法实施例。对于本公开装置实施例中未披露的细节，请参照本公开方法实施例。
图1是根据一示例性实施例示出的一种直流充电桩的框图。如图1所示，直流充电桩10可包括：变换器102，充电枪104，并机口106，功率分配控制器108。
变换器102与交流电源连接，用于将交流电转换为直流电；变换器102的一端可接交流电源，该交流电源的功率需要满足多个直流充电桩的需求。
充电枪104用于为电动汽车提供直流电；电动汽车充电枪主要是给电动汽车充电用的，充电枪104作为充电设备与电动汽车充电电池的接口作用，国家是有强制规定标准的，所有充电桩和电动汽车厂家都必须共同遵守，以保证桩和枪的连接一致性。
并机口106用于连接其他直流充电桩；并机口106可按照设计规范统一设计，除了考虑一般的功率要求之外，并机口106还需要满足防水、防寒、或者电磁兼容等安全要求。
多个直流母线(图中未示出)用于为所述充电枪和所述并机口提供电流通路；
功率分配控制器108用于控制直流电在所述充电枪和所述并机口之间的分配。功率分配器(power divider)是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件，也可反过来将多路信号能量合成一路输出，此时可也称为合路器。
直流充电桩10还可包括：开关控制器(图中未示出)，与所述变换器链接，用于控制所述直流电的流通母线选择。所述开关控制器为B型开关模块。开关按接触类型可分为a型触点、b型触点和c型触点三种，接触类型是指，“操作(按下)开关后，触点闭合”这种操作状况和触点状态的关系。需要根据用途选择合适接触类型的开关。b型触点在没有按下开关时，两个触点处于导通状态，按下开关时变成断开状态。
直流充电桩10还可包括：通信总线(图中未示出)，用于辅助所述功率分配控制器与所述多个直流母线进行通信，和/或用于辅助所述功率分配控制器与所述充电枪。所述通信总线为CAN总线。CAN是控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)的简称，是国际上应用最广泛的现场总线之一。CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线。CAN属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。
根据本公开的直流充电桩，通过变换器，与交流电源连接，用于将交流电转换为直流电；充电枪，用于为电动汽车提供直流电；并机口，用于连接其他直流充电桩；多个直流母线，用于为所述充电枪和所述并机口提供电流通路；以及功率分配控制器，用于控制直流电在所述充电枪和所述并机口之间的分配，能够使充电桩在满足多台不同类型不同功率等级的电动车同时充电的基础上，提高充电效率和设备利用率。
图2是根据一示例性实施例示出的一种直流充电桩的B型开关模块主电路拓扑示意图。由图2中可知，直流充电桩内单个模块直流输出端DC+/DC-分别通过直流接触器连接四条直流母线，直流接触器由开关控制器决定通断状态。
图3是根据另一示例性实施例示出的一种直流充电桩的内部电气线路示意图。如图3所示，本公开中的直流充电桩可有两个充电枪，通过图示的线路设计，每个充电枪都能共享内部与外部并联扩容的B型开关直流模块。
图4是根据另一示例性实施例示出的一种直流充电桩的双直流充电桩并联扩容电路示意图。由图4中可知，双直流充电桩并联扩容的两个连接母线为连接电气口，每个充电桩均有两个充电枪，共有四个充电枪可用，每个充电枪与母线之间均有直流接触器。桩内有四个B型开关模块，每个模块输出四条直流母线，模块间通过这四条母线相连，其中，图2中的直流接触器可以决定模块分别投入到哪个或哪些直流母线上，实现以单个模块功率为基本调节单元的精确动态功率分配。
图5是根据另一示例性实施例示出的一种直流充电桩的多直流充电桩并联扩容电路示意图。由图5中可知，n个直流充电桩可构建并联扩充充电系统，每个充电桩配备外部接口电路，外接的两个端子，一个引出直流母线共享给其他充电桩，另外一个接收其他充电桩的共享直流母线。
应清楚地理解，本公开描述了如何形成和使用特定示例，但本公开的原理不限于这些示例的任何细节。相反，基于本公开公开的内容的教导，这些原理能够应用于许多其它实施例。
附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件，但这些组件不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一组件与另一组件。因此，下文论述的第一组件可称为第二组件而不偏离本公开概念的教示。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。
图6是根据一示例性实施例示出的一种直流充电桩柔性扩容方法的流程图。直流充电桩柔性扩容方法60至少包括步骤S602至S610。
如图6所示，在S602中，获取至少两个上文所述的直流充电桩。本公开中的直流充电桩可以进行组合并联，并联台数随着充电需求动态调整，充电桩设有并机口，供外部充电桩并联扩容所用，每个直流充电桩设计四条直流输出母线，其中两条直流母线连接自身的两个充电枪，另外两条直流母线(8根线缆，正负各一)接上并机口，供外部直流充电桩并联匹配连接。
该结构保证了直流充电桩内的所有模块既能供电给自身的充电枪，也能通过并机口的两条直流母线与其他直流充电桩实现功率共享，即模块化共享机制。
在S604中，将所述至少两个直流充电桩通过并机口进行连接。其中，所述从桩包括第一从桩、第二从桩、至第N从桩；
在一个实施例中，将所述至少两个直流充电桩通过并机口进行连接，包括：所述主桩通过并机口为第一从桩供电；所述第一从桩的直流母线通过所述并机口连接所述主桩和第二从桩。
在一个实施例中，所述第二从桩通过并机口为第三从桩供电；所述第三从桩的直流母线通过所述并机口连接所述第三从桩和第二从桩。以此类推直至第N从桩被连接为止。
在S606中，将所述至少两个直流充电桩中的一个设置为主桩，其余直流充电桩设置为从桩。
在S608中，所述从桩由所述主桩中获取电流。同一时刻所有模块可汇流到同一条母线，也可部分汇流到同一母线，模块的柔性功率分配由直流充电桩的中心控制器决定。由于采用分布式结构，整个充电系统的开关数目根据充电需求的不同动态变化，相比于全矩阵式管理模式，能有效减少直流接触器的使用。
在S610中，所述主桩控制所述从桩的电流分配以实现所述至少两个直流充电桩之间的扩容。包括：所述主桩采集所述从桩的充电信息；基于所述充电信息确定从桩的分配功率；以及基于所述分配功率为所述从桩进行电流传输。
在一个实施例中，基于所述充电信息确定从桩的分配功率，包括：基于所述充电信息确定充电模块数以及直流母线功率分配；以及通过直流母线功率分配确定所述从桩的分配功率。
在一个实施例中，基于所述分配功率为所述从桩进行电流分配，包括：所述主桩通过通信总线将分配功率传输给从桩的功率分配控制器；以及基于来自于所述从桩的确认信息，所述主桩与从桩进行电流传输。
根据扩容需要，n(n≥2)个直流充电桩可自行组成电气与控制网络，桩与桩之间采用CAN总线通讯连接，分主从关系，最先参与充电的充电桩为主桩，后面并入的直流充电桩为从桩，当主桩出现通讯或其他故障时，相邻的从桩自动升级为主桩，协调系统正常运行。每个直流充电桩均配有中心控制器，完成各自模块的功率分配和直流接触器的开关切换，主桩负责采集充电信息，根据充电电流与电压大小计算所需模块个数及每条直流母线的电压/功率，并通过CAN总线将分配信息与计算结果传输给从桩中心控制器。
为了保证直流充电桩内的所有模块能够共享并参与功率分配，可采用B型开关模块，一个DC输入4个DC输出。模块内通过外部12V电源供电工作，通过CAN总线与充电桩中心控制器通信，控制相应的直流接触器通断。通过B型开关模块的控制，可以将每一个DC充电模块的功率分配至指定的任意直流母线上，取代传统的复杂的功率矩阵。
本公开的直流充电桩柔性扩容方法，充分利用现有功率规格的直流充电桩，应对不同功率等级和不同类型电动车同时充电时，采用分布组合式设计功率扩容，保证各个充电桩的所有模块功率共享，分配精度可达单个模块功率，具有成本低、开关逻辑简单以及柔性动态功率分配的功能。
根据本公开的直流充电桩柔性扩容方法，通过获取至少两个上文所述的直流充电桩；将所述至少两个直流充电桩通过并机口进行连接；将所述至少两个直流充电桩中的一个设置为主桩，其余直流充电桩设置为从桩；所述从桩由所述主桩中获取电流；以及所述主桩控制所述从桩的电流分配，能够实现至少两个直流充电桩之间的扩容。
本领域技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤被实现为由CPU执行的计算机程序。在该计算机程序被CPU执行时，执行本公开提供的上述方法所限定的上述功能。所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
此外，需要注意的是，上述附图仅是根据本公开示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
图7是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。
下面参照图7来描述根据本公开的这种实施方式的电子设备700。图7显示的电子设备700仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图7所示，电子设备700以通用计算设备的形式表现。电子设备700的组件可以包括但不限于：至少一个处理单元710、至少一个存储单元720、连接不同系统组件(包括存储单元720和处理单元710)的总线730、显示单元740等。
其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元710执行，使得所述处理单元710执行本说明书上述电子处方流转处理方法部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。例如，所述处理单元710可以执行如图6中所示的步骤。
所述存储单元720可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)7201和/或高速缓存存储单元7202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)7203。
所述存储单元720还可以包括具有一组(至少一个)程序模块7205的程序/实用工具7204，这样的程序模块7205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线730可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备700也可以与一个或多个外部设备700’(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备700交互的设备通信，和/或与使得该电子设备700能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口750进行。并且，电子设备700还可以通过网络适配器760与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器760可以通过总线730与电子设备700的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备700使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，如图8所示，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的上述方法。
所述软件产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
所述计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该设备执行时，使得该计算机可读介质实现如下功能：获取至少两个如上文所述的直流充电桩；将所述至少两个直流充电桩通过并机口进行连接；将所述至少两个直流充电桩中的一个设置为主桩，其余直流充电桩设置为从桩；所述从桩由所述主桩中获取电流；以及所述主桩控制所述从桩的电流分配以实现所述至少两个直流充电桩之间的扩容。
本领域技术人员可以理解上述各模块可以按照实施例的描述分布于装置中，也可以进行相应变化唯一不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施例可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施例的方法。
以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (10)

1.一种直流充电桩，其特征在于，包括：
变换器，与交流电源连接，用于将交流电转换为直流电；
充电枪，用于为电动汽车提供直流电；
并机口，用于连接其他直流充电桩；
多个直流母线，用于为所述充电枪和所述并机口提供电流通路；以及
功率分配控制器，用于控制直流电在所述充电枪和所述并机口之间的分配。
2.如权利要求1所述的直流充电桩，其特征在于，还包括：
开关控制器，与所述变换器链接，用于控制所述直流电的流通母线选择。
3.如权利要求2所述的直流充电桩，其特征在于，所述开关控制器为B型开关模块。
4.如权利要求1所述的直流充电桩，其特征在于，还包括：
通信总线，用于辅助所述功率分配控制器与所述多个直流母线进行通信，和/或用于辅助所述功率分配控制器与所述充电枪。
5.如权利要求4所述的直流充电桩，其特征在于，所述通信总线为CAN总线。
6.一种直流充电桩柔性扩容方法，其特征在于，包括：
获取至少两个如权利要求1至5所述的直流充电桩；
将所述至少两个直流充电桩通过并机口进行连接；
将所述至少两个直流充电桩中的一个设置为主桩，其余直流充电桩设置为从桩；
所述从桩由所述主桩中获取电流；以及
所述主桩控制所述从桩的电流分配以实现所述至少两个直流充电桩之间的扩容。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述从桩包括第一从桩、第二从桩、至第N从桩；
将所述至少两个直流充电桩通过并机口进行连接，包括：
所述主桩通过并机口为第一从桩供电；
所述第一从桩的直流母线通过所述并机口连接所述主桩和第二从桩。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述主桩控制所述从桩的电流分配以实现所述至少两个直流充电桩之间的扩容，包括：
所述主桩采集所述从桩的充电信息；
基于所述充电信息确定从桩的分配功率；以及
基于所述分配功率为所述从桩进行电流传输。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，基于所述充电信息确定从桩的分配功率，包括：
基于所述充电信息确定充电模块数以及直流母线功率分配；以及
通过直流母线功率分配确定所述从桩的分配功率。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，基于所述分配功率为所述从桩进行电流分配，包括：
所述主桩通过通信总线将分配功率传输给从桩的功率分配控制器；以及
基于来自于所述从桩的确认信息，所述主桩与从桩进行电流传输。
CN201911337704.7A 2019-12-23 2019-12-23 一种直流充电桩及直流充电桩柔性扩容方法 Pending CN111137152A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911337704.7A CN111137152A (zh) 2019-12-23 2019-12-23 一种直流充电桩及直流充电桩柔性扩容方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911337704.7A CN111137152A (zh) 2019-12-23 2019-12-23 一种直流充电桩及直流充电桩柔性扩容方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111137152A true CN111137152A (zh) 2020-05-12

Family

ID=70519382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911337704.7A Pending CN111137152A (zh) 2019-12-23 2019-12-23 一种直流充电桩及直流充电桩柔性扩容方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111137152A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111478399A (zh) * 2020-05-07 2020-07-31 易事特集团股份有限公司 一种充电桩直流配电装置、系统及方法
CN113635795A (zh) * 2021-07-27 2021-11-12 国创移动能源创新中心(江苏)有限公司 充电桩群的功率分配方法和装置
CN114312402A (zh) * 2021-08-24 2022-04-12 华为数字能源技术有限公司 一种充电桩、充电系统和充电方法
CN116061733A (zh) * 2023-03-14 2023-05-05 广东天枢新能源科技有限公司 一种兼容高低压输出的充电桩及充电方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104810894A (zh) * 2015-05-08 2015-07-29 山东鲁能智能技术有限公司 一种电动汽车分体式直流充电桩、系统及方法
CN106585413A (zh) * 2016-12-23 2017-04-26 长园深瑞继保自动化有限公司 多直流充电桩并联自动充电的方法
CN106803690A (zh) * 2017-03-13 2017-06-06 深圳市丁旺科技有限公司 一种功率自动分配直流充电桩群
CN206520497U (zh) * 2017-01-20 2017-09-26 深圳市丁旺科技有限公司 一种可平滑扩容的直流充电桩组
CN108162790A (zh) * 2018-01-09 2018-06-15 杭州中恒电气股份有限公司 柔性充电站
CN108372791A (zh) * 2018-02-07 2018-08-07 大连罗宾森电源设备有限公司 一种柔性直流充电设备

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104810894A (zh) * 2015-05-08 2015-07-29 山东鲁能智能技术有限公司 一种电动汽车分体式直流充电桩、系统及方法
CN106585413A (zh) * 2016-12-23 2017-04-26 长园深瑞继保自动化有限公司 多直流充电桩并联自动充电的方法
CN206520497U (zh) * 2017-01-20 2017-09-26 深圳市丁旺科技有限公司 一种可平滑扩容的直流充电桩组
CN106803690A (zh) * 2017-03-13 2017-06-06 深圳市丁旺科技有限公司 一种功率自动分配直流充电桩群
CN108162790A (zh) * 2018-01-09 2018-06-15 杭州中恒电气股份有限公司 柔性充电站
CN108372791A (zh) * 2018-02-07 2018-08-07 大连罗宾森电源设备有限公司 一种柔性直流充电设备

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111478399A (zh) * 2020-05-07 2020-07-31 易事特集团股份有限公司 一种充电桩直流配电装置、系统及方法
CN113635795A (zh) * 2021-07-27 2021-11-12 国创移动能源创新中心(江苏)有限公司 充电桩群的功率分配方法和装置
CN114312402A (zh) * 2021-08-24 2022-04-12 华为数字能源技术有限公司 一种充电桩、充电系统和充电方法
CN114312402B (zh) * 2021-08-24 2024-04-09 华为数字能源技术有限公司 一种充电桩、充电系统和充电方法
CN116061733A (zh) * 2023-03-14 2023-05-05 广东天枢新能源科技有限公司 一种兼容高低压输出的充电桩及充电方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111137152A (zh) 一种直流充电桩及直流充电桩柔性扩容方法
US20130088084A1 (en) Networklized DC Power System
CN108092288A (zh) 负荷控制装置、交流充电系统及控制方法
CN101931252A (zh) 一种电动汽车充电系统
CN113733956B (zh) 一种充电方法、一种充电装置、一种充电系统
CN105379048A (zh) 电力转换装置、电力转换系统以及电力转换方法
CN109204053A (zh) 一种分体式直流充电机的充电系统及方法
CN207994635U (zh) 负荷控制装置及交流充电系统
CN105978362A (zh) 电能转换电路、充电机、充电站以及电动汽车充电系统
CN108281982A (zh) 电量传输电路以及电动汽车充电系统
CN109888774A (zh) 一种物联网能量路由器的优化调度系统及方法
CN106114270A (zh) 一种充电系统及充电控制方法
WO2023202411A1 (zh) 一种功率模块、充电桩及供电设备
CN110492552A (zh) 应用于多接口充电转换装置的充电方法
CN115042653A (zh) 一种多能源共享充电桩供电方法、系统、设备和介质
CN103558478B (zh) 一种微电网变换器硬件在回路系统测试平台
CN111332150A (zh) 一种多终端汽车充电系统
CN212124866U (zh) 一种集群式交流有序充电机
CN209119812U (zh) 具有削峰填谷功能的直流储能后备电源
CN107193312B (zh) 一种单电芯模拟装置
CN205792274U (zh) 电能转换电路以及充电机
CN208674872U (zh) 一种能量路由系统
Wang et al. A new integrated hybrid power supply system for telecom site sharing solution
CN203691029U (zh) 具时间阶段控制的多功能智能型交换充电器
CN211859616U (zh) 一种储能充电一体化系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination