CN111376778B - 充电桩控制方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

充电桩控制方法、装置、计算机设备和存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN111376778B
CN111376778B CN202010207048.5A CN202010207048A CN111376778B CN 111376778 B CN111376778 B CN 111376778B CN 202010207048 A CN202010207048 A CN 202010207048A CN 111376778 B CN111376778 B CN 111376778B
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
output power
target
current output
determining
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.)
Active
Application number
CN202010207048.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111376778A (zh
Inventor
李艳
余鹏
杜进桥
李建国
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.)
Shenzhen Power Supply Bureau Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Power Supply Bureau 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 Shenzhen Power Supply Bureau Co Ltd filed Critical Shenzhen Power Supply Bureau Co Ltd
Priority to CN202010207048.5A priority Critical patent/CN111376778B/zh
Publication of CN111376778A publication Critical patent/CN111376778A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111376778B publication Critical patent/CN111376778B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/64—Optimising energy costs, e.g. responding to electricity rates
    • 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
    • B60L53/67—Controlling two or more charging stations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using 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
    • Y02T10/70—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
    • 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

Abstract

本申请涉及一种充电桩控制方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：确定所述功率模块的预设效率范围对应的目标功率区间；实时获取所述充电桩的当前输出功率；将所述当前输出功率与上一时刻的输出功率进行比较，确定输出功率是否有变化；若输出功率有变化，则根据所述当前输出功率和所述目标功率区间确定目标投运数；控制所述多个功率模块中，所述目标投运数个功率模块工作，控制其余功率模块停止工作，以使所述充电桩的输出总功率满足所述当前输出功率，且工作的每个所述功率模块的转换效率均在所述预设效率范围内。所述方法能够提高充电桩的充电效率。

Description

充电桩控制方法、装置、计算机设备和存储介质
技术领域
本申请涉及充电管理技术领域，特别是涉及一种充电桩控制方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
充电桩是一种向电动汽车充电的设备。充电桩的输入端与配电设备连接，充电桩的输出端通过充电枪或充电插头向电动汽车充电。为了增加可维护性、降低成本和提高可靠性，现有充电桩多采用多个功率模块并联的方式实现。如，充电桩总的输出功率为30kW，则可以通过6个5kW的功率模块并联，或者通过4个7.5kW并联实现。
电动汽车的充电过程主要包括恒流充电、恒压充电和浮充充电三个阶段。不同的阶段的充电电流值不同，且整个充电过程中，充电电流值变化较大，因此，充电桩的输出电流变化范围较大。另外，对于不同品牌或同一品牌不同续行里程的电动汽车来说，充电的电流值也差别较大。
传统技术中，对于充电桩内部的多个功率模块采用同步控制的方式。然而，对于特定的充电桩来说，当充电电流值变化较大时，每个功率模块的输出功率变化较大。输出功率变化过大，直接导致功率模块的转换效率较低，进而导致整个充电桩的工作效率较低。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种充电桩控制方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种充电桩控制方法，用于控制充电桩充电，所述充电桩包括多个并联的功率模块，所述方法包括：
确定所述功率模块的预设效率范围对应的目标功率区间；
实时获取所述充电桩的当前输出功率；
将所述当前输出功率与上一时刻的输出功率进行比较，确定输出功率是否有变化；
若输出功率有变化，则根据所述当前输出功率和所述目标功率区间确定目标投运数；
控制所述多个功率模块中，所述目标投运数个功率模块工作，控制其余功率模块停止工作，以使所述充电桩的输出总功率满足所述当前输出功率，且工作的每个所述功率模块的转换效率均在所述预设效率范围内。
在其中一个实施例中，所述目标功率区间包括功率上界值和功率下界值，其中，所述功率上界值大于所述功率下界值，所述根据所述当前输出功率和所述目标功率区间确定目标投运数，包括：
根据所述当前输出功率和所述功率下界值确定最大投运数；
根据所述当前输出功率和所述功率上界值确定最小投运数；
根据所述最大投运数和所述最小投运数确定所述目标投运数。
在其中一个实施例中，所述根据所述当前输出功率和所述功率下界值确定最大投运数，包括：
根据公式
Figure BDA0002421480500000021
确定所述最大投运数，其中，N1max表示所述最大投运数，Pchg表示所述当前输出功率，Poptmin表示所述功率下界值，Roudup()表示向上取整函数。
在其中一个实施例中，所述根据所述当前输出功率和所述功率上界值确定最小投运数，包括：
根据公式
Figure BDA0002421480500000031
确定所述最大投运数，其中，N1min表示所述最小投运数，Pchg表示所述当前输出功率，Poptmax表示所述功率上界值，Roudup()表示向上取整函数。
5.根据权利要求4任意一项所述的方法，所述根据所述最大投运数和所述最小投运数确定所述目标投运数，包括：
根据公式N1min≤N1≤N1max确定所述目标投运数，其中，N1表示所述目标投运数。
在其中一个实施例中，所述控制所述多个功率模块中，所述目标投运数个功率模块工作，控制其余功率模块停止工作，包括：
控制所述多个功率模块中，所述目标数目个功率模块输出电流；
控制其余功率模块闭锁。
在其中一个实施例中，所述控制所述多个功率模块中，所述目标数目个功率模块输出电流，包括：
控制所述多个功率模块中，所述目标数目个功率模块输出电流，以使每个工作的所述功率模块的输出功率为
Figure BDA0002421480500000032
其中，Pchg表示所述当前输出功率，N1表示所述目标投运数。
一种充电桩控制装置，用于控制充电桩充电，所述充电桩包括多个并联的功率模块，所述装置包括：
目标功率区间确定模块，用于确定所述功率模块的预设效率范围对应的目标功率区间；
输出功率采集模块，用于实时获取所述充电桩的当前输出功率；
变化确定模块，用于将所述当前输出功率与上一时刻的输出功率进行比较，确定输出功率是否有变化；
目标数目确定模块，用于若输出功率有变化，则根据所述当前输出功率和所述目标功率区间确定目标投运数；
控制模块，用于控制所述多个功率模块中，所述目标投运数个功率模块工作，控制其余功率模块停止工作，以使所述充电桩的输出总功率满足所述当前输出功率，且工作的每个所述功率模块的转换效率均在所述预设效率范围内。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
上述充电桩控制方法、装置、计算机设备和存储介质，通过实时获取充电桩的输出功率，并在输出功率发生变化时，根据当前输出功率和功率模块的目标功率区间确定目标投运数，按照目标投运数控制对应数量的功率模块工作，控制其余功率模块停止工作，从而能够使得充电桩的输出总功率满足当前输出功率需求，且使得工作的每一个功率模块的转换效率均工作在预设效率范围内。这样，在充电桩的输出功率发生变化时，及时调整投运的功率模块个数，能够使得所有功率模块的转换效率实时保持在预设的效率范围内，能够有效提高功率模块的工作效率，从而提高充电桩的工作效率，避免资源浪费。
附图说明
图1为一个实施例中充电桩控制方法的应用场景示意图；
图2为一个实施例中电动汽车充电过程充电电流变化示意图；
图3为一个实施例中功率模块的转换效率随输出功率变化的曲线示意图；
图4为一个实施例中充电桩控制方法的流程示意图；
图5为一个实施例中根据当前输出功率和目标功率区间确定目标投运数步骤的流程示意图；
图6为一个实施例中控制多个功率模块中，目标投运数个功率模块工作，控制其余功率模块停止工作步骤的流程示意图；
图7为一个实施例中充电桩控制装置的结构框图；
图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的充电桩控制方法，可以应用于如图1所示应用场景中，用于控制充电桩100。充电桩100包括多个并联的功率模块101，每个功率模块101的型号相同，最大工作功率相同，效率曲线相同。功率模块101可以为AC/DC转换模块，与交流配电网或配电装置电连接，用于将交流电转换为直流电，并输出给充电枪200，通过充电枪200输出至电动汽车；功率模块101也可以为DC/DC转换模块，用于将高压直流电转换为低压直流电，并输出给充电枪200，通过充电枪200输出至电动汽车。
请参见图2，充电桩向电动汽车充电的过程，包括恒流充电、恒压充电和浮充充电三个阶段。其中，恒流充电阶段的充电电流值较大，可以向电动汽车快速充电至电池额定容量的80％；恒压充电阶段主要用于实现电动汽车电池电压的平衡化，该阶段充电电流值逐渐变小；而浮充充电阶段主要用于补偿电动汽车电池的漏电流，充电电流值更小。
充电过程中，充电电流的变化，会导致充电桩的总输出功率变化，而充电桩中每个功率模块的输出功率也会随时变化。请参见图3，功率模块的输出功率与转换效率如图3所示。由图可知，功率模块随着输出功率的增加，转换效率呈现先增加后减小的变化趋势，其中，在一定的功率区间，功率模块的转换效率最优，称此功率区间为效率最优区间。对于不同的功率模块，效率最优区间不同。
根据图3可知，功率模块在效率最优区间的效率最优，效率最优区间之外，效率较低。传统技术中，对于所有的功率模块同时控制工作或停止工作。这样，当因充电过程中充电电流的变化，或者不同的充电车辆而导致的充电电流的变化，从而导致的功率模块输出功率的变化。传统技术中的充电桩不关心充电桩功率问题，功率模块可能工作在最优效率区间之外，功率模块的转换效率较低，从而整个充电桩的效率较低。本申请实施例提供的充电桩控制方法旨在解决传统技术中充电桩效率低的问题。
本申请实施例提供的充电控制方法可以应用于充电桩内部的充电管理模块，也可以用于外部的充电桩控制装置，还可以是应用于单独设置的计算机设备中。充电管理模块、充电桩控制装置或是计算机设备与各个功率模块连接。无论是充电管理模块、充电桩控制装置或是计算机设备，均包括处理器和存储器，存储器用于存储计算机程序，处理器用于处理计算机程序以实现本申请实施例提供的充电控制方法。
请参见图4，在一个实施例中，提供了一种充电控制方法，以该方法应用于充电管理模块为例进行说明，包括以下步骤：
S10，确定功率模块的预设效率范围对应的目标功率区间。
预设效率范围是指预先设定的最优转换效率的范围。根据功率模块的型号不同，最优转换效率范围不同。预设效率范围包括效率上界值和效率下界值，其中，效率上界值大于效率下界值。预设效率范围的效率上界值和效率下界值可以根据需求进行设定和调整。最优转换效率范围对应一个效率最优区间，即所述目标功率区间。目标功率区间包括功率上界值(Poptmax)和功率下界值(Poptmin)。
目标功率区间的设定，可以根据功率模块的输出功率与转换效率的对应关系确定，也可以根直接测定得到。功率模块的输出功率(pu)与转换效率(％)的对应关系可以如图3所示，每个输出功率值对应一个转换效率值。该对应关系可以以图表形式、曲线形式、数字形式或者其他任何形式存储于充电管理模块的存储器中。使用时，从存储器中调取该对应关系，查找转换效率处于效率上界值和效率下界值之间的所有功率值，确定这些功率值中的最大值，得到功率上界值；确定这些功率值中的最小值，得到功率下界值。其中，功率上界值大于功率下界值。当然，若功率模块的型号固定，也可以直接将目标功率区间的功率上界值和功率下界值输入存储器，后续使用时直接调取。例如，某一型号的功率模块，设定预设效率范围为92％-98％，在此效率范围内，对应的最大输出功率为0.9，最小输出功率为0.38。则，目标功率区间为0.38-0.9。
S20，实时获取充电桩的当前输出功率。
在电动汽车充电过程中，实时采集、调取或计算充电桩的输出端的输出总功率，得到当前输出功率。输出功率的获取可以以预设的周期或频率进行周期性获取，也可以按照预设的规则非周期性获取。当前输出功率等于各个功率模块输出功率的总和。当前输出功率能够表征当前时刻电动汽车的需求功率。在一个实施例中，当前输出功率可以通过采集充电桩输出端的当前输出电流，并与输出电压相乘计算得到。每个时刻获取的输出功率存储于存储器。
S30，将当前输出功率与上一时刻输出功率进行比较，确定输出功率是否有变化。
也即，判断当前输出功率是否等于上一时刻记录的输出功率。若当前输出功率等于上一时刻的输出功率，则输出功率无变化。若当前输出功率不等于(大于或小于)上一时刻的输出功率，则输出功率有变化。当前输出功率的变化能够反映因充电阶段变换或其他原因引起充电电流变换而造成的功率变化情况。
若输出功率有变化，则执行步骤S40，根据当前输出功率和目标功率区间确定目标投运数。
目标投运数是指对于多个功率模块中，要投入运行的功率模块的数量。目标投运数根据当前输出功率和目标功率区间确定，确定的准则和要求是，使得目标投运数个功率模块同时工作时，充电桩的输出总功率不仅满足当前输出总功率的要求，且工作的每个功率模块的转换效率均在预设效率范围内。
若输出功率没有变化，则返回执行步骤S20。
S50，控制多个功率模块中，目标投运数个功率模块工作，控制其余功率模块停止工作，以使充电桩的输出总功率满足当前输出功率，且工作的每个功率模块的转换效率均在预设效率范围内。
其中，充电桩的输出总功率满足当前输出功率，是指充电桩输出端的功率大于等于当前输出功率。假设充电桩共包括6个并联的功率模块，若确定出的目标投运数为4，则，控制6个功率模块中的4个继续工作，而控制剩余的2个功率模块停止工作。具体控制6个功率模块中的哪几个工作，哪几个停止工作，可以按照预设的规则进行控制。如按照预设规则，控制编号为1至4的功率模块继续充电，控制变换为5至6的功率模块停止充电，也可以控制编号为3至6的功率模块继续充电，控制编号为1至2的功率模块停止充电。如此，不仅可以使充电桩的输出总功率(即工作的功率模块的输出功率之和)满足当前输出功率的要求，且各个功率模块均工作在预设效率范围内。
之后，返回执行步骤S20，充电管理模块继续获取充电桩的输出功率，重复S20-S50步骤，从而可以完成对充电桩的实时控制，使得功率模块的转换效率一直处于预设效率范围，保持在最优工作效率，提高功率模块的效率。
本实施例提供的方法，通过实时获取充电桩的输出功率，并在输出功率发生变化时，根据当前输出功率和功率模块的目标功率区间确定目标投运数，按照目标投运数控制对应数量的功率模块工作，控制其余功率模块停止工作，从而能够使得充电桩的输出总功率满足当前输出功率需求，且使得工作的每一个功率模块的转换效率均工作在预设效率范围内。这样，在充电桩的输出功率发生变化时，及时调整投运的功率模块个数，能够使得所有功率模块的转换效率实时保持在预设的效率范围内，能够有效提高功率模块的工作效率，从而提高充电桩的工作效率，避免资源浪费。
请参见图5，本实施例涉及输出功率有变化时，根据当前输出功率和目标功率区间确定目标投运数的一种可能的实现方式，S40包括：
S410，根据当前输出功率和功率上界值确定最大投运数；
S420，根据当前输出功率和功率下界值确定最小投运数；
S430，根据最大投运数和最小投运数确定目标投运数。
最大投运数是指既能够使充电桩的输出总功率满足当前输出总功率的要求，且能够使工作的每个功率模块的转换效率均在预设效率范围内的功率模块投数量的最大值。最小投运数是指既能够使充电桩的输出总功率满足当前输出总功率的要求，且能够使工作的每个功率模块的转换效率均在预设效率范围内的功率模块投数量的最小值。最大投运数和最小投运数均为正整数。
最大投运数表示为N1max，最小投运数表示为N1min，投运当前输出功率表示为Pchg，功率上界值表示为Poptmax，功率下界值表示为Poptmin，目标投运数表示为N1，在一个实施例中，通过以下公式计算得到最大投运数和最小投运数：
Figure BDA0002421480500000101
其中，Roudup()表示向上取整函数。
也即，当前输出功率除以功率下界值，并进一步取整，得到最大投运数。当前输出功率除以功率下界值，并进一步取整，得到最小投运数。
目标投运数属于最大投运数和最小投运数形成的区间。当然，目标投运数大于等于1，且小于等于功率模块的总数量N。目标投运数可以通过以下公式计算得到：
Figure BDA0002421480500000102
N1在N1max和N1min形成的区间取值时，可以根据实际需求确定取值原则。例如，N1可以直接取N1min，以实现效率最优。又例如，N1也可以取N1min+1或N1min+2，这样，当输出功率又一些变化时，不会频繁的切换工作的功率模块数量，保持充电桩的稳定性。
举例说明，假设一个应用案例，充电桩100kW，由N＝5个20kW的功率模块构成，假设各个功率模块的最优效率区间为12kW-20kW，当某一时刻充电功率为60kW时，根据计算N1max＝5，N1min＝3，也就是说3≤N1≤5。则，可以选择N1max＝3，3个功率模块运行，每个输出20kW的功率，从而实现充电桩的效率最优。
本实施例中，通过当前输出功率和功率下界值确定最大投运数，通过当前输出功率和功率上界值确定最小投运数，并进一步根据最大投运数和最小投运数确定的区间确定出目标投运数。本实施例提供的方法能够简单、准确的计算出既能够使充电桩的输出总功率满足当前输出总功率的要求，且能够使工作的每个功率模块的转换效率均在预设效率范围内的功率模块投数量，提高功率模块的转换效率。
请参见图6，本实施例涉及控制多个功率模块中，目标投运数个功率模块工作，控制其余功率模块停止工作的一种可能的实现方式，S50包括：
S510，控制多个功率模块中，目标数目个功率模块输出电流；
S520，控制其余功率模块闭锁。
其中，闭锁是指不向功率模块发送脉冲信号，闭锁后，功率模块只有电压，没有电流，不输出功率。充电控制模块向可以向目标数目N1个需要继续工作的功率模块继续发送脉冲信号，不向其余N-N1个功率模块发送脉冲信号。通过闭锁的方式控制功率模块不工作，使得功率模块既没有开关的导通损耗，也没有开关的闭合损耗，不工作的功率模块仅有控制电源和滤波之路的损耗，几乎可以忽略不记，因此，通过闭锁方式实现对功率模块的控制，能够有效减少损耗，进一步提高充电桩的工作效率。
在一个实施例中，控制多个功率模块中，目标数目个功率模块输出电流，也可以按照直流电压下垂控制的方式实现对各个功率模块的自动控制，以平均工作的各个功率模块的输出功率。
在另一个实施例中，还可以控制多个功率模块中，目标数目个功率模块均以相同的工作电流工作，以使每个工作的功率模块的输出功率均为
Figure BDA0002421480500000111
即，所有工作的功率模块均分当前输出功率，从而使得充电桩的效率最优。
应该理解的是，虽然流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图7所示，提供了一种充电桩控制装置10，包括：目标功率区间确定模块110、输出功率采集模块120、变化确定模块130、目标数目确定模块140和控制模块150，其中：
目标功率区间确定模块110，用于确定所述功率模块的预设效率范围对应的目标功率区间；
输出功率采集模块120，用于实时获取所述充电桩的当前输出功率；
变化确定模块130，用于将所述当前输出功率与上一时刻的输出功率进行比较，确定输出功率是否有变化；
目标数目确定模块140，用于若输出功率有变化，则根据所述当前输出功率和所述目标功率区间确定目标投运数；
控制模块150，用于控制所述多个功率模块中，所述目标投运数个功率模块工作，控制其余功率模块停止工作，以使所述充电桩的输出总功率满足所述当前输出功率，且工作的每个所述功率模块的转换效率均在所述预设效率范围内。
在一个实施例中，目标数目确定模块140具体用于根据所述当前输出功率和所述功率下界值确定最大投运数；根据所述当前输出功率和所述功率上界值确定最小投运数；根据所述最大投运数和所述最小投运数确定所述目标投运数。
在一个实施例中，目标数目确定模块140具体用于根据公式
Figure BDA0002421480500000131
确定所述最大投运数，其中，N1max表示所述最大投运数，Pchg表示所述当前输出功率，Poptmin表示所述功率下界值，Roudup()表示向上取整函数。
在一个实施例中，目标数目确定模块140具体用于根据公式
Figure BDA0002421480500000132
确定所述最大投运数，其中，N1min表示所述最小投运数，Pchg表示所述当前输出功率，Poptmax表示所述功率上界值，Roudup()表示向上取整函数。
在一个实施例中，目标数目确定模块140具体用于根据公式N1min≤N1≤N1max确定所述目标投运数，其中，N1表示所述目标投运数。
在一个实施例中，控制模块150具体用于控制所述多个功率模块中，所述目标数目个功率模块输出电流；控制其余功率模块闭锁。
在一个实施例中，控制模块150具体用于控制所述多个功率模块中，所述目标数目个功率模块输出电流，以使每个工作的所述功率模块的输出功率为
Figure BDA0002421480500000133
其中，Pchg表示所述当前输出功率，N1表示所述目标投运数。
关于充电桩控制装置10的具体限定可以参见上文中对于充电桩控制方法的限定，在此不再赘述。上述充电桩控制装置10中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种充电桩控制方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
确定所述功率模块的预设效率范围对应的目标功率区间；
实时获取所述充电桩的当前输出功率；
将所述当前输出功率与上一时刻的输出功率进行比较，确定输出功率是否有变化；
若输出功率有变化，则根据所述当前输出功率和所述目标功率区间确定目标投运数；
控制所述多个功率模块中，所述目标投运数个功率模块工作，控制其余功率模块停止工作，以使所述充电桩的输出总功率满足所述当前输出功率，且工作的每个所述功率模块的转换效率均在所述预设效率范围内。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据所述当前输出功率和所述功率下界值确定最大投运数；根据所述当前输出功率和所述功率上界值确定最小投运数；根据所述最大投运数和所述最小投运数确定所述目标投运数。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据公式
Figure BDA0002421480500000151
确定所述最大投运数，其中，N1max表示所述最大投运数，Pchg表示所述当前输出功率，Poptmin表示所述功率下界值，Roudup()表示向上取整函数。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据公式
Figure BDA0002421480500000152
确定所述最大投运数，其中，N1min表示所述最小投运数，Pchg表示所述当前输出功率，Poptmax表示所述功率上界值，Roudup()表示向上取整函数。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据公式N1min≤N1≤N1max确定所述目标投运数，其中，N1表示所述目标投运数。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：控制所述多个功率模块中，所述目标数目个功率模块输出电流；控制其余功率模块闭锁。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：控制所述多个功率模块中，所述目标数目个功率模块输出电流，以使每个工作的所述功率模块的输出功率为
Figure BDA0002421480500000153
其中，Pchg表示所述当前输出功率，N1表示所述目标投运数。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
确定所述功率模块的预设效率范围对应的目标功率区间；
实时获取所述充电桩的当前输出功率；
将所述当前输出功率与上一时刻的输出功率进行比较，确定输出功率是否有变化；
若输出功率有变化，则根据所述当前输出功率和所述目标功率区间确定目标投运数；
控制所述多个功率模块中，所述目标投运数个功率模块工作，控制其余功率模块停止工作，以使所述充电桩的输出总功率满足所述当前输出功率，且工作的每个所述功率模块的转换效率均在所述预设效率范围内。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据所述当前输出功率和所述功率下界值确定最大投运数；根据所述当前输出功率和所述功率上界值确定最小投运数；根据所述最大投运数和所述最小投运数确定所述目标投运数。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据公式
Figure BDA0002421480500000161
确定所述最大投运数，其中，N1max表示所述最大投运数，Pchg表示所述当前输出功率，Poptmin表示所述功率下界值，Roudup()表示向上取整函数。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据公式
Figure BDA0002421480500000162
确定所述最大投运数，其中，N1min表示所述最小投运数，Pchg表示所述当前输出功率，Poptmax表示所述功率上界值，Roudup()表示向上取整函数。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据公式N1min≤N1≤N1max确定所述目标投运数，其中，N1表示所述目标投运数。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：控制所述多个功率模块中，所述目标数目个功率模块输出电流；控制其余功率模块闭锁。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：控制所述多个功率模块中，所述目标数目个功率模块输出电流，以使每个工作的所述功率模块的输出功率为
Figure BDA0002421480500000171
其中，Pchg表示所述当前输出功率，N1表示所述目标投运数。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种充电桩控制方法，其特征在于，用于控制充电桩充电，所述充电桩包括多个并联的功率模块，所述方法包括：
确定所述功率模块的预设效率范围对应的目标功率区间；
实时获取所述充电桩的当前输出功率；
将所述当前输出功率与上一时刻的输出功率进行比较，确定输出功率是否有变化；
若输出功率有变化，则根据所述当前输出功率和所述目标功率区间确定目标投运数；
控制所述多个功率模块中，所述目标投运数个功率模块工作，控制其余功率模块闭锁，以使所述充电桩的输出总功率满足所述当前输出功率，且工作的每个所述功率模块的转换效率均在所述预设效率范围内，每个所述功率模块的输出功率相等；
其中，所述目标功率区间包括功率上界值和功率下界值，其中，所述功率上界值大于所述功率下界值，所述根据所述当前输出功率和所述目标功率区间确定目标投运数，包括：
根据所述当前输出功率和所述功率下界值确定最大投运数N1max；
根据所述当前输出功率和所述功率上界值确定最小投运数N1min；
所述目标投运数N1大于等于最小投运数N1min，且小于等于最大投运数N1max。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前输出功率和所述功率下界值确定最大投运数，包括：
根据公式
Figure FDA0003422074320000011
确定所述最大投运数，其中，N1max表示所述最大投运数，Pchg表示所述当前输出功率，Poptmin表示所述功率下界值，Roudup()表示向上取整函数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前输出功率和所述功率上界值确定最小投运数，包括：
根据公式
Figure FDA0003422074320000021
确定所述最大投运数，其中，N1min表示所述最小投运数，Pchg表示所述当前输出功率，Poptmax表示所述功率上界值，Roudup()表示向上取整函数。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，所述控制所述多个功率模块中，所述目标投运数个功率模块工作，控制其余功率模块闭锁，包括：
控制所述多个功率模块中，所述目标数目个功率模块输出电流；
控制其余功率模块闭锁。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制所述多个功率模块中，所述目标数目个功率模块输出电流，包括：
控制所述多个功率模块中，所述目标数目个功率模块输出电流，以使每个工作的所述功率模块的输出功率为
Figure FDA0003422074320000022
其中，Pchg表示所述当前输出功率，N1表示所述目标投运数。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制其余功率模块闭锁，包括：
停止向所述功率模块发送脉冲信号。
7.一种充电桩控制装置，其特征在于，用于控制充电桩充电，所述充电桩包括多个并联的功率模块，所述装置包括：
目标功率区间确定模块，用于确定所述功率模块的预设效率范围对应的目标功率区间；
输出功率采集模块，用于实时获取所述充电桩的当前输出功率；
变化确定模块，用于将所述当前输出功率与上一时刻的输出功率进行比较，确定输出功率是否有变化；
目标数目确定模块，用于若输出功率有变化，则根据所述当前输出功率和所述目标功率区间确定目标投运数；
控制模块，用于控制所述多个功率模块中，所述目标投运数个功率模块工作，控制其余功率模块闭锁，以使所述充电桩的输出总功率满足所述当前输出功率，且工作的每个所述功率模块的转换效率均在所述预设效率范围内，每个所述功率模块的输出功率相等；
其中，所述目标功率区间包括功率上界值和功率下界值，其中，所述目标数目确定模块具体用于：
根据所述当前输出功率和所述功率下界值确定最大投运数N1max；
根据所述当前输出功率和所述功率上界值确定最小投运数N1min；
所述目标投运数N1大于等于最小投运数N1min，且小于等于最大投运数N1max。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述目标数目确定模块，具体用于根据公式
Figure FDA0003422074320000031
确定所述最大投运数，其中，N1max表示所述最大投运数，Pchg表示所述当前输出功率，Poptmin表示所述功率下界值，Roudup()表示向上取整函数。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
CN202010207048.5A 2020-03-23 2020-03-23 充电桩控制方法、装置、计算机设备和存储介质 Active CN111376778B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010207048.5A CN111376778B (zh) 2020-03-23 2020-03-23 充电桩控制方法、装置、计算机设备和存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010207048.5A CN111376778B (zh) 2020-03-23 2020-03-23 充电桩控制方法、装置、计算机设备和存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111376778A CN111376778A (zh) 2020-07-07
CN111376778B true CN111376778B (zh) 2022-03-22

Family

ID=71221674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010207048.5A Active CN111376778B (zh) 2020-03-23 2020-03-23 充电桩控制方法、装置、计算机设备和存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111376778B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112498165A (zh) * 2020-12-07 2021-03-16 四川光慧新能源科技有限公司 一种充电桩功率模块动态分配的方法
CN112644322A (zh) * 2020-12-28 2021-04-13 国网广汇(上海)电动汽车服务有限公司 一种电动汽车电池充放电控制系统及控制方法
CN113370829B (zh) * 2021-07-12 2023-07-25 度普(苏州)新能源科技有限公司 储能式充电桩的供能控制方法、装置、存储介质、处理器
CN114024440A (zh) * 2021-11-18 2022-02-08 深圳国氢新能源科技有限公司 燃料电池dc/dc变换器的控制方法、装置、设备及存储介质
CN115276193B (zh) * 2022-09-29 2022-12-23 中赣通信(集团)有限公司 基于电力载波的充电桩分段充电方法及系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106787023A (zh) * 2017-03-17 2017-05-31 江阴长仪集团有限公司 一种充电桩及其充电方法
CN107039697A (zh) * 2017-05-19 2017-08-11 国网山东省电力公司莱芜供电公司 一种基于最优效率的多功率段充电方法
CN110518564A (zh) * 2019-07-31 2019-11-29 广东浪潮大数据研究有限公司 一种服务器输出功率分配方法及装置
CN110562066A (zh) * 2019-08-07 2019-12-13 国创新能源汽车能源与信息创新中心(江苏)有限公司 一种充电桩效率最优模块调度方法
CN110626205A (zh) * 2019-10-08 2019-12-31 北京嘀嘀无限科技发展有限公司 充电设备功率分配方法、存储介质及系统
CN110733345A (zh) * 2018-07-20 2020-01-31 北汽福田汽车股份有限公司 高低压直流转换器的控制方法及装置
CN110774930A (zh) * 2019-09-29 2020-02-11 深圳市跨越新科技有限公司 一种新能源车辆充电管理方法和系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106787023A (zh) * 2017-03-17 2017-05-31 江阴长仪集团有限公司 一种充电桩及其充电方法
CN107039697A (zh) * 2017-05-19 2017-08-11 国网山东省电力公司莱芜供电公司 一种基于最优效率的多功率段充电方法
CN110733345A (zh) * 2018-07-20 2020-01-31 北汽福田汽车股份有限公司 高低压直流转换器的控制方法及装置
CN110518564A (zh) * 2019-07-31 2019-11-29 广东浪潮大数据研究有限公司 一种服务器输出功率分配方法及装置
CN110562066A (zh) * 2019-08-07 2019-12-13 国创新能源汽车能源与信息创新中心(江苏)有限公司 一种充电桩效率最优模块调度方法
CN110774930A (zh) * 2019-09-29 2020-02-11 深圳市跨越新科技有限公司 一种新能源车辆充电管理方法和系统
CN110626205A (zh) * 2019-10-08 2019-12-31 北京嘀嘀无限科技发展有限公司 充电设备功率分配方法、存储介质及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN111376778A (zh) 2020-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111376778B (zh) 充电桩控制方法、装置、计算机设备和存储介质
CN109532549B (zh) 充电功率调整方法、装置、计算机设备和存储介质
US20180366959A1 (en) Method, system and device for balancing individual electric energy storage cells
Hredzak et al. A model predictive control system for a hybrid battery-ultracapacitor power source
CN111114530B (zh) 增程式车辆的能量管理方法、装置、控制器和存储介质
JP2017181325A (ja) 電源装置、該電源装置を有する輸送機器、蓄電部の充電率と開放端電圧の相関情報を推定する推定方法、および該相関情報を推定するためのプログラム
CN110637403B (zh) 混合储能系统
CN108370073A (zh) 电池控制装置、动力系统
CN106100477A (zh) 汽车发电机控制方法及装置
CN106340892B (zh) 用于平抑风电输出功率的储能系统的控制设备
CN106165186B (zh) 蓄电池控制装置以及蓄电池控制方法
CN113060036A (zh) 光储充电站的充电控制方法、装置、服务器及存储介质
CN106154175B (zh) 基于动态压差的充电电池荷电状态估算系统及工作流程
JP2004056937A (ja) 蓄電システム
CN112687969A (zh) 基于储能系统的同期退役协同控制方法、系统及介质
US20150372510A1 (en) Control apparatus, method, and program, and natural energy generation apparatus provided with control apparatus, method, and program
CN109606191A (zh) 供电控制方法、装置、计算机设备和存储介质
WO2024067741A1 (zh) 充电桩的智能充电方法、系统、电子设备及存储介质
CN111740437B (zh) 一种储能系统的管理方法、装置、电路、电子设备及存储介质
CN109866643A (zh) 一种光储充直流微网控制方法
CN111497668B (zh) 车辆充电管理方法、装置、计算机设备和存储介质
CN113568307B (zh) 一种储充站的控制策略优化方法及终端
CN112606822B (zh) 一种混合动力汽车能量管理的两阶段双模型预测控制方法
CN109980765A (zh) 一种基于二自由度pid的储能系统充放电控制方法和系统
CN112769150B (zh) 一种调频用混合储能装置的功率分配方法、系统和介质

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant