CN111301209B - 一种充电桩及其充电控制方法和电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种充电桩及其充电控制方法和电路，在车辆连接充电桩之后，实时确定车辆的功率需求，实现在整车充电过程中自动识别车端功率需求变化；然后根据车辆的功率需求，确定充电桩内机动功率模块的待分配数量，实现实时根据功率需求确定需要分配的机动功率模块数量，以期满足车辆在充电过程中不同时间的功率需求；最后当待分配的机动功率模块数量大于等于1时，控制相应数量的机动功率模块的输出端连接至车辆所接连充电器的输入端，使车辆所接连充电器通过自身所连接的固定功率模块和机动功率模块共同为车辆充电，使得充电桩的输出功率实时匹配车辆充电过程的功率需求，促使充电桩保持额定电流状态，降低了充电桩的损耗。

Description

一种充电桩及其充电控制方法和电路
技术领域
本发明涉及充电桩技术领域，特别涉及一种充电桩及其充电控制方法和电路。
背景技术
随着环境恶化以及石油危机等问题的出现，新能源电动汽车逐渐步入人们的视野，成为汽车行业的重点研究项目。然而，对于目前普遍存在的加油站，汽车充电站的数量寥寥无几，由此，电动汽车充电桩的研制获得行业内以及政府的重点关注。
传统充电分配策略是在电动汽车开始充电之前，充电桩确定该电动汽车的功率需求大小并将放电功率设置好后，保持此放电功率对电动汽车进行充电的策略。该分配策略是在前一次充电停止、这一次充电开始时进行的，也即只在每次充电开始时分配一次功率。然而，在电动汽车电池快充满时，电动汽车电池的需求功率下降而充电桩的放电功率不变，使得充电桩处于低电流状态，导致充电桩的损耗较大。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种充电桩及其充电控制方法和电路，以降低充电桩的损耗。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
本发明第一方面提供一种充电桩的充电控制方法，应用于充电桩的控制器，所述充电桩内包括输入端均与电池包相连的至少一个固定功率模块和至少一个机动功率模块；所述充电桩的充电控制方法包括：
在车辆连接所述充电桩之后，实时确定所述车辆的功率需求；
根据所述车辆的功率需求，确定所述充电桩内机动功率模块的待分配数量；
当所述待分配数量大于等于1时，控制相应数量的机动功率模块的输出端连接至所述车辆所接连充电器的输入端，使所述车辆所接连充电器通过自身所连接的固定功率模块和机动功率模块共同为所述车辆充电。
可选的，在控制相应数量的机动功率模块的输出端连接至所述车辆所接连充电器的输入端，使所述车辆所接连充电器通过自身所连接的机动功率模块和固定功率模块共同为所述车辆充电之后，若存在另一车辆连接所述充电桩，则还包括：
实时确定所述另一车辆的功率需求；
根据所述车辆和所述另一车辆的功率需求，确定所述机动功率模块的可分配数量；
当所述可分配数量大于等于1时，控制相应数量的机动功率模块的输出端连接至所述另一车辆所接连充电器的输入端，使所述另一车辆所接连充电器通过自身所连接的固定功率模块和机动功率模块共同为所述另一车辆充电。
可选的，根据所述车辆的功率需求，确定所述充电桩内机动功率模块的待分配数量，包括：
在所述车辆的功率需求小于等于对应固定功率模块的额定功率时，确定所述待分配数量为0；
在所述车辆的功率需求大于对应固定功率模块的额定功率时，确定所述待分配数量为X；
其中，
Figure BDA0002404965680000021
W为所述车辆的功率需求的功率值，W1为所述车辆对应的固定功率模块的额定功率值，W0为所述机动功率模块对应的额定功率值，ceil为向上取整函数，X为小于等于N的正整数，N为所述充电桩内机动功率模块的总个数。
可选的，根据所述车辆和所述另一车辆的功率需求，确定所述机动功率模块的可分配数量，包括：
在所述另一车辆的功率需求小于等于对应固定功率模块的额定功率时，确定所述可分配数量为0；
在所述另一车辆的功率需求大于对应固定功率模块的额定功率时，确定所述可分配数量为Y1和Y2中的较小值；
其中，
Figure BDA0002404965680000031
W为所述车辆的功率需求的功率值，W’为所述另一车辆的功率需求的功率值，W1为所述车辆对应的固定功率模块的额定功率值，W2为所述另一车辆对应的固定功率模块的额定功率值，W0为所述机动功率模块对应的额定功率值，ceil为向上取整函数，Y1和Y2均为小于等于N的正整数，N为所述充电桩内机动功率模块的总个数。
可选的，在控制相应数量的机动功率模块的输出端连接至所述车辆所接连充电器的输入端之前，还包括：
检测各个机动功率模块及其投切设备的状态；
判断所述状态是否正常；
若所述状态正常，则执行控制相应数量的机动功率模块的输出端连接至所述车辆所接连充电器的输入端的步骤。
本发明第二方面提供一种充电桩的充电控制电路，包括：控制器、采样模块、第一固定功率模块、第二固定功率模块、N个机动功率模块和M个投切开关；M和N均为正整数；其中：
各个所述机动功率模块的输入端、所述第一固定功率模块的输入端和所述第二固定功率模块的输入端均与所述充电桩内的电池模块相连；
所述第一固定功率模块的输出端和所述第二固定功率模块的输出端分别与所述充电桩内对应充电器的内端口连接；
各个所述机动功率模块的输出端分别通过对应的投切开关连接至所述第一固定功率模块的输出端或者所述第二固定功率模块的输出端；
各个所述投切开关按照所述控制器的控制，分别将各自对应机动功率模块的充电电能输出至所连接的充电器；
所述控制器分别与所述第一固定功率模块、所述第二固定功率模块、N个所述机动功率模块、M个所述投切开关的控制端和所述采样模块的输出端相连，用于执行上述任一所述的充电桩的充电控制方法。
可选的，若M＝2N，则各个所述机动功率模块的输出端，通过各自对应的一个投切开关连接至所述第一固定功率模块的输出端，并通过各自对应的另一个投切开关连接至所述第二固定功率模块的输出端；
若M＝N，则各个所述机动功率模块的输出端分别与各自对应的一个投切开关的输入端相连，各个投切开关均各自包括两个输出端，其中，第一个投切开关的一个输出端与所述第一固定功率模块的输出端相连，第N个投切开关的一个输出端与所述第二固定功率模块的输出端相连，第二个投切开关至第N-1个投切开关分别通过自身的两个输出端依次连接于第一个投切开关的另一个输出端以及第N个投切开关的另一个输出端之间。
可选的，所述投切开关为继电器。
可选的，N＝3。
本发明第三方面提供一种充电桩，包括壳体、和，设置于所述壳体内部的整流器、电池模块、第一充电器、第二充电器、以及上述任一所述的充电桩的充电控制电路；其中：
所述整流器用于将电源的交流电能转换为直流电能、为所述电池模块进行补能；
所述第一充电器和所述第二充电器的外端口用于向所连接的车辆提供充电电能。
本发明提供的一种充电桩的充电控制方法，在车辆连接充电桩之后，实时确定车辆的功率需求，实现在整车充电过程中自动识别车端功率需求变化；然后根据车辆的功率需求，确定充电桩内机动功率模块的待分配数量，实现实时根据功率需求确定需要分配的机动功率模块数量，以期满足车辆在充电过程中不同时间的功率需求；最后当待分配的机动功率模块数量大于等于1时，控制相应数量的机动功率模块的输出端连接至车辆所接连充电器的输入端，使车辆所接连充电器通过自身所连接的固定功率模块和机动功率模块共同为车辆充电，实现了充电桩内机动功率模块的动态分配，使得充电桩的输出功率实时匹配车辆充电过程的功率需求，促使充电桩保持额定电流状态，降低了充电桩的损耗。
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为本发明实施例提供一种充电桩的充电控制方法的流程图；
图2为本发明实施例提供一种充电桩的充电控制方法的另一流程图；
图3为本发明实施例提供一种充电桩的充电控制电路的结构示意图；
图4为本发明实施例提供一种充电桩的充电控制电路的另一结构示意图；
图5为本发明实施例提供一种充电桩的充电控制电路的另一结构示意图；
图6为本发明实施例提供一种充电桩的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本发明提供一种充电桩的充电控制方法，以降低充电桩的损耗。
该充电桩的充电控制方法，应用于充电桩的控制器，该充电桩内包括输入端均与电池包相连的至少一个固定功率模块和至少一个机动功率模块；具体的，请参见图1，该充电桩的充电控制方法包括：
S101、实时确定车辆的功率需求。
具体的，在车辆(即上文提到的电动汽车)连接充电桩之后，通过相应的采样单元对该车辆所连接充电器输入端的输入电压信息和输入电流信息进行采样，基于功率公式P＝UI，实时确定车辆的功率需求，实现在整车充电过程中自动识别车端的功率需求变化。
其中，对于车辆功率需求的确定可以采用采样单元来获取车辆所连接充电器输入端的输入电压信息和输入电流信息，也可以分别设置电压采样装置和电流采样装置来获取，均在本申请保护范围内。
S102、根据车辆的功率需求，确定充电桩内机动功率模块的待分配数量。
具体的，根据步骤S101所实时确定的车辆的功率需求，确定机动功率模块的待分配数量，实现了实时根据所连接车辆的功率需求确定需要分配的机动功率模块数量，以期满足车辆在充电过程中不同时间的功率需求。
当机动功率模块的待分配数量大于等于1时，说明充电器所连接对应固定功率模块的额定功率不能匹配车端功率需求，则执行步骤S103，否则执行S104。
S103、控制相应数量的机动功率模块的输出端连接至车辆所接连充电器的输入端，使车辆所接连充电器通过自身所连接的固定功率模块和机动功率模块共同为车辆充电。
具体的，当待分配数量大于等于1时，则控制相应数量的机动功率模块的输出端连接至车辆所接连充电器的输入端，实现了充电桩内机动功率模块数量的灵活分配；固定功率模块和机动功率模块共同为车辆充电，保证了充电桩的输出功率匹配车辆的功率需求。
S104、通过车辆所接连充电器对应的固定功率模块为车辆充电。
具体的，当机动功率模块的待分配数量不满足大于等于1时，也即机动功率模块的待分配数量为0，说明车辆的功率需求小于等于对应固定功率模块的额定功率，这时，只需通过对应固定功率模块为车辆充电即可。
值得说明的是，因为步骤S101是实时进行的，所以方法将会循环执行步骤S101-S103，使对应数量的机动功率模块足以匹配车端的功率需求，实现充电桩的输出功率实时匹配车端的功率需求；随着车辆电池的逐渐充电，车端功率需求不断减少，直至对应固定功率模块能够匹配车辆功率需求时，执行步骤S104，这时，无需继续循环执行步骤S101-S103。
本发明实施例提供的充电桩的充电控制方法，通过上述过程，实现了充电桩内机动功率模块的动态分配，使得充电桩的输出功率实时匹配车辆充电过程的功率需求，促使充电桩的放电功率得到充分利用，进而使充电桩保持额定电流状态，降低了充电桩的损耗。
可选的，上述实施例的步骤S102中，确定充电桩内机动功率模块的待分配数量的过程具体包括：
(1)在车辆的功率需求小于等于对应固定功率模块的额定功率时，确定待分配数量为0，不进行机动功率模块的分配。
(2)在车辆的功率需求大于对应固定功率模块的额定功率时，确定待分配数量为X；其中，
Figure BDA0002404965680000071
W为车辆的功率需求的功率值，W1为车辆对应的固定功率模块的额定功率值，W0为机动功率模块对应的额定功率值，ceil为向上取整函数，X为小于等于N的正整数，N为充电桩内机动功率模块的总个数。
值得说明的是，该过程所使用的各个机动功率模块为具有相同额定功率值的功率模块。
可选的，参见图2，本发明另一实施例还提供了另外一种充电桩的充电控制方法，包括：
在车辆连接充电桩之后，执行步骤S201。
S201、实时确定车辆的功率需求。
S202、根据车辆的功率需求，确定充电桩内机动功率模块的待分配数量。
当机动功率模块的待分配数量大于等于1时，执行步骤S203，否则执行步骤S204。
S203、控制相应数量的机动功率模块的输出端连接至车辆所接连充电器的输入端，使车辆所接连充电器通过自身所连接的固定功率模块和机动功率模块共同为车辆充电。
S204、通过车辆所接连充电器对应的固定功率模块为车辆充电。
若存在另一车辆连接充电桩，则执行步骤S205。
S205、实时确定另一车辆的功率需求。
具体的，在车辆进行充电之后，若存在另一车辆连接充电桩，则通过另一采样单元对另一车辆所接连充电器输入端的输入电压信息和输入电流信息进行实时采样，基于功率公式P＝UI，确定另一车辆的功率需求，实现在整车充电过程中自动识别另一车辆的功率需求变化。
S206、根据车辆和另一车辆的功率需求，确定机动功率模块的可分配数量。
实际应用中可以结合已连接车辆功率需求和后一连接车辆功率需求，来确定另一车辆可以分配的机动功率模块数量。
当可分配数量大于等于1时，执行步骤S207，否则执行步骤S208。
S207、控制相应数量的机动功率模块的输出端连接至另一车辆所接连充电器的输入端，使另一车辆所接连充电器通过自身所连接的固定功率模块和机动功率模块共同为另一车辆充电。
具体的，在另一车辆可分配机动功率模块的数量大于等于1时，说明另一车辆的功率需求大于所接连充电器对应固定功率模块的额定功率，则分配相应数量的机动功率模块至另一车辆所接连充电器，实现了在匹配车辆功率需求的同时，另一车辆所接连充电器的输出功率也能匹配另一车辆的功率需求。
S208、通过另一车辆所接连充电器对应的固定功率模块为另一车辆充电。
具体的，当机动功率模块的可分配数量不满足大于等于1时，也即机动功率模块的可分配数量为0，说明另一车辆的功率需求小于等于对应固定功率模块的额定功率，这时，只需通过对应固定功率模块为另一车辆充电即可。
值得说明的是，因为步骤S201和步骤S205是实时进行的，所以方法将会在车辆待分配机动功率模块的数量大于等于1时循环执行步骤S201-S203；此后，若存在另一车辆连接充电桩，且另一车辆的机动功率模块的可分配数量大于等于1时，则循环执行步骤S205-S207，以使充电桩的放电功率实时匹配充电桩所连接各个车端的功率需求。
其中，在方法循环执行步骤S201-S203时，随着车辆电池的逐渐充电，车端功率需求不断减少，直至对应固定功率模块能够满足车辆的功率需求时，执行步骤S204；这时，若不存在另一车辆连接充电桩，则直接结束进程；若存在另一车辆连接充电桩，则循环执行步骤S205-S207，以使充电桩的输出功率匹配另一车辆的功率需求；而随着另一车辆车端功率需求的不断减少，直至对应固定功率模块能够满足车辆的功率需求时，则执行步骤S208，此时不再继续循环执行步骤S205-S207。
本实施例在上述实施例的基础之上，通过上述过程，实现了在充电桩同时连接两台车辆时，使充电桩在匹配所连接车辆功率需求的同时，也能够匹配所连接的另一车辆的功率需求，使得充电桩内机动功率模块得到高效利用。并且，本申请中的多个机动功率模块，可以左右随时分配，使得对于车辆的充电功能更高效，用更少功率模块完成更多功能。另外，相比于现有技术中的固定分配方式，本申请提供的动态分配方式，无需为每个充电器设置多个DCDC变换电路来满足车辆充电时的初始大功率需求，减少了硬件成本，同时避免了空闲时候DCDC变换电路所造成的浪费的问题。
可选的，上述实施例的步骤S305中，确定机动功率模块的可分配数量的过程具体包括：
(1)在另一车辆的功率需求小于等于对应固定功率模块的额定功率时，确定可分配数量为0；
(2)在另一车辆的功率需求大于对应固定功率模块的额定功率时，确定可分配数量为Y1和Y2中的较小值；其中，
Figure BDA0002404965680000091
Figure BDA0002404965680000092
W为车辆的功率需求的功率值，W’为另一车辆的功率需求的功率值，W1为车辆对应的固定功率模块的额定功率值，W2为另一车辆对应的固定功率模块的额定功率值，W0为机动功率模块对应的额定功率值，ceil为向上取整函数，Y1和Y2均为小于等于N的正整数，N为充电桩内机动功率模块的总个数。
具体的，确定可分配数量为Y1和Y2中的较小值，实现了在匹配先连接车辆功率需求的同时，以各个机动功率模块的剩余功率为另一车辆提供额外的补充功率，保证了机动功率模块优先为先连接车辆提供充电功率，实现先到先得。
值得说明的是，该过程所使用的各个机动功率模块为具有相同额定功率值的功率模块。
可选的，在上述任一实施例的基础之上，该充电桩的充电控制方法，在控制相应数量的机动功率模块的输出端连接至车辆所接连充电器的输入端之前，还对充电桩内机动功率模块和投切设备进行诊断，具体包括：
(1)检测各个机动功率模块及其投切设备的状态。
(2)判断状态是否正常。
(3)若状态正常，则执行控制相应数量的机动功率模块的输出端连接至车辆所接连充电器的输入端的步骤。
其中，可以通过安装电流检测装置来检测各个机动功率模块及其投切设备的状态是否正常，也可以通过其它方式进行检测，均在本申请保护范围内。
值得说明的是，在机动功率模块处于无故障的空闲状态和/或其对应的投切开关处于无故障的断开状态时，判定状态为正常；在机动功率模块处于无故障的输出状态和/或其对应的投切开关处于无故障的闭合状态时，判定状态为不正常。
本发明另一实施例还提供了一种充电桩的充电控制电路，包括：控制器301、采样模块302、第一固定功率模块303、第二固定功率模块304、N个机动功率模块305和M个投切开关306；M和N均为正整数；其中：
各个固定功率模块和机动功率模块均为DCDC变换电路；各个固定功率模块的额定功率相同，比如60kw；各个机动功率模块的额定功率相同，比如20kw。
第一固定功率模块303的输入端和第二固定功率模块304的输入端均与充电桩内的电池模块307相连；第一固定功率模块303的输出端和第二固定功率模块304的输出端分别与充电桩内对应充电器308的内端口连接。
具体的，电池模块307通过第一固定功率模块303和对应充电器308为连接车辆供电，或电池模块307通过第二固定功率模块304和对应充电器308为连接车辆供电。
各个机动功率模块305的输入端均与充电桩内的电池模块307相连；各个机动功率模块305的输出端分别通过对应的投切开关306连接至第一固定功率模块303的输出端或者第二固定功率模块304的输出端。
可选的，若机动功率模块305的数量N和投切开关306的数量M满足M＝2N，则各个机动功率模块305的输出端，通过各自对应的一个投切开关306连接至第一固定功率模块303的输出端，并通过各自对应的另一个投切开关306连接至第二固定功率模块304的输出端。请参见图3。
若机动功率模块305的数量N和投切开关306的数量M满足M＝N，则各个机动功率模块305的输出端分别与各自对应的一个投切开关306的输入端相连，各个投切开关306均各自包括两个输出端，其中，第一个投切开关306的一个输出端与第一固定功率模块303的输出端相连，第N个投切开关306的一个输出端与第二固定功率模块304的输出端相连，第二个投切开关306至第N-1个投切开关306分别通过自身的两个输出端依次连接于第一个投切开关306的另一个输出端以及第N个投切开关306的另一个输出端之间。请参见图4。
各个投切开关306按照控制器301的控制，分别将各自对应机动功率模块305的充电电能输出至所连接的充电器。
控制器301分别与第一固定功率模块303、第二固定功率模块304、N个机动功率模块305、M个投切开关306的控制端和采样模块302的输出端相连，用于执行上述任一实施例提供的充电桩的充电控制方法。
其中，采样模块302连接于车辆所接连充电器的输入端，对该充电器的输入电压和输入电流进行采样；控制器301接收采样模块采样的输入电压信息和输入电流信息，并根据功率公式P＝UI，计算出充电器所连接车辆的功率需求。
可选的，投切开关306为继电器。此时，投切开关306的控制端，指的是对应继电器线圈的供电端，而且一般为其供电端正极。
本实施例提供的一种充电桩的充电控制电路，通过控制器301执行上述任一实施例提供的充电桩的充电控制方法，以使车辆所接连充电器对应固定功率模块不能匹配车端功率需求时，控制相应数量的机动功率模块305连接至对应充电器，使得充电桩的输出功率实时匹配车辆充电过程的功率需求，促使充电桩的放电功率得到充分利用，进而使充电桩保持额定电流状态，降低了充电桩的损耗。并且，本申请中的多个机动功率模块305，可以左右随时分配，使得对于车辆的充电功能更高效，用更少功率模块完成更多功能。另外，相比于现有技术中的固定分配方式，本申请提供的动态分配方式，无需为每个充电器设置多个DCDC变换电路来满足车辆充电时的初始大功率需求，减少了硬件成本，同时避免了空闲时候DCDC变换电路所造成的浪费的问题。
基于上述实施例提供的一种充电桩的充电控制电路，请参见图5，本发明另一实施例提供了一种充电桩的充电控制电路，其中N＝3。此时，充电桩包括三个机动功率模块。该充电桩的充电控制电路的电路结构原理与上述实施例相同，这里不再一一赘述。
请参见图6，本发明另一实施例还提供一种充电桩，包括：壳体601、和，设置于壳体601内部的整流器602、电池模块603、第一充电器604、第二充电器605、以及上述任一实施例提供的充电桩的充电控制电路606；其中：
整流器602用于将电源的交流电能转换为直流电能、为电池模块603进行补能。该整流器602的输出端连接至电池模块603。
第一充电器604和第二充电器605的外端口用于向所连接的车辆提供充电电能，其中，第一充电器604和第二充电器605安装于壳体601外侧即可，这里不限定具体安装位置。
其中，电池模块603的正负极分别连接至充电控制电路606中各个固定功率模块的输入端，以通过固定功率模块实现充电电能的输出。充电控制电路606中固定功率模块的输出端分别与对应充电器，即第一充电器604和第二充电器605的内端口连接，以实现对于对应车辆的充电。
实际应用中，电池模块603内部不仅包括电池包，还应该同时包括BMS(BatteryManagement System，电池管理系统)，以实现对应电池包的充放电控制和管理。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种充电桩的充电控制方法，其特征在于，应用于充电桩的控制器，所述充电桩内包括输入端均与电池包相连的至少一个固定功率模块和至少一个机动功率模块；所述充电桩的充电控制方法包括：
在车辆连接所述充电桩之后，实时确定所述车辆的功率需求；
根据所述车辆的功率需求，确定所述充电桩内机动功率模块的待分配数量；
当所述待分配数量大于等于1时，控制相应数量的机动功率模块的输出端连接至所述车辆所接连充电器的输入端，使所述车辆所接连充电器通过自身所连接的固定功率模块和机动功率模块共同为所述车辆充电；
其中，在控制相应数量的机动功率模块的输出端连接至所述车辆所接连充电器的输入端，使所述车辆所接连充电器通过自身所连接的机动功率模块和固定功率模块共同为所述车辆充电之后，若存在另一车辆连接所述充电桩，则还包括：
实时确定所述另一车辆的功率需求；
根据所述车辆和所述另一车辆的功率需求，确定所述机动功率模块的可分配数量；
当所述可分配数量大于等于1时，控制相应数量的机动功率模块的输出端连接至所述另一车辆所接连充电器的输入端，使所述另一车辆所接连充电器通过自身所连接的固定功率模块和机动功率模块共同为所述另一车辆充电。
2.根据权利要求1所述的充电桩的充电控制方法，其特征在于，根据所述车辆的功率需求，确定所述充电桩内机动功率模块的待分配数量，包括：
在所述车辆的功率需求小于等于对应固定功率模块的额定功率时，确定所述待分配数量为0；
在所述车辆的功率需求大于对应固定功率模块的额定功率时，确定所述待分配数量为X；
其中，
Figure FDA0003156627130000011
W为所述车辆的功率需求的功率值，W1为所述车辆对应的固定功率模块的额定功率值，W0为所述机动功率模块对应的额定功率值，ceil为向上取整函数，X为小于等于N的正整数，N为所述充电桩内机动功率模块的总个数。
3.根据权利要求1所述的充电桩的充电控制方法，其特征在于，根据所述车辆和所述另一车辆的功率需求，确定所述机动功率模块的可分配数量，包括：
在所述另一车辆的功率需求小于等于对应固定功率模块的额定功率时，确定所述可分配数量为0；
在所述另一车辆的功率需求大于对应固定功率模块的额定功率时，确定所述可分配数量为Y1和Y2中的较小值；
其中，
Figure FDA0003156627130000021
W为所述车辆的功率需求的功率值，W’为所述另一车辆的功率需求的功率值，W1为所述车辆对应的固定功率模块的额定功率值，W2为所述另一车辆对应的固定功率模块的额定功率值，W0为所述机动功率模块对应的额定功率值，ceil为向上取整函数，Y1和Y2均为小于等于N的正整数，N为所述充电桩内机动功率模块的总个数。
4.根据权利要求1-3任一所述的充电桩的充电控制方法，其特征在于，在控制相应数量的机动功率模块的输出端连接至所述车辆所接连充电器的输入端之前，还包括：
检测各个机动功率模块及其投切设备的状态；
判断所述状态是否正常；
若所述状态正常，则执行控制相应数量的机动功率模块的输出端连接至所述车辆所接连充电器的输入端的步骤。
5.一种充电桩的充电控制电路，其特征在于，包括：控制器、采样模块、第一固定功率模块、第二固定功率模块、N个机动功率模块和M个投切开关；M和N均为正整数；其中：
各个所述机动功率模块的输入端、所述第一固定功率模块的输入端和所述第二固定功率模块的输入端均与所述充电桩内的电池模块相连；
所述第一固定功率模块的输出端和所述第二固定功率模块的输出端分别与所述充电桩内对应充电器的内端口连接；
各个所述机动功率模块的输出端分别通过对应的投切开关连接至所述第一固定功率模块的输出端或者所述第二固定功率模块的输出端；
各个所述投切开关按照所述控制器的控制，分别将各自对应机动功率模块的充电电能输出至所连接的充电器；
所述控制器分别与所述第一固定功率模块、所述第二固定功率模块、N个所述机动功率模块、M个所述投切开关的控制端和所述采样模块的输出端相连，用于执行如权利要求1-4任一所述的充电桩的充电控制方法。
6.根据权利要求5所述的充电桩的充电控制电路，其特征在于，若M＝2N，则各个所述机动功率模块的输出端，通过各自对应的一个投切开关连接至所述第一固定功率模块的输出端，并通过各自对应的另一个投切开关连接至所述第二固定功率模块的输出端；
若M＝N，则各个所述机动功率模块的输出端分别与各自对应的一个投切开关的输入端相连，各个投切开关均各自包括两个输出端，其中，第一个投切开关的一个输出端与所述第一固定功率模块的输出端相连，第N个投切开关的一个输出端与所述第二固定功率模块的输出端相连，第二个投切开关至第N-1个投切开关分别通过自身的两个输出端依次连接于第一个投切开关的另一个输出端以及第N个投切开关的另一个输出端之间。
7.根据权利要求5所述的充电桩的充电控制电路，其特征在于，所述投切开关为继电器。
8.根据权利要求5-7任一所述的充电桩的充电控制电路，其特征在于，N＝3。
9.一种充电桩，其特征在于，包括壳体、和，设置于所述壳体内部的整流器、电池模块、第一充电器、第二充电器、以及如权利要求5-8任一所述的充电桩的充电控制电路；其中：
所述整流器用于将电源的交流电能转换为直流电能、为所述电池模块进行补能；
所述第一充电器和所述第二充电器的外端口用于向所连接的车辆提供充电电能。
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