CN112319298B - 一种多个充电模块协调电流分配的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多个充电模块协调电流分配的方法，根据充电功率确定需要投入充电模块的数量为N个；然后选择N‑1个充电模块以并联的方式作为电流源，以第N个充电模块采用恒压输出的方式作为电压源，其充电电压为VH，随着充电的进行，第N个充电模块额定电流低于20%时，则断开第N个充电模块，以第N‑1个充电模块作为电压源作为充电电压，同时调整其余N‑2个充电模块的充电电流，本方案在保证充电电流的前提下，以安全导向为原则调整充电电流，同时采用不同的充电模块分别作为电流源和电压源，使得电流源和电压源分开，不会因为充电电流的波动造成充电电压的振荡，同时还能通过电压源的充电电流作为整个充电电流的输出调节。

Description

一种多个充电模块协调电流分配的方法
技术领域
本发明涉及充电控制，具体涉及一种多个充电模块协调电流分配的方法，更为具体的是一种充电桩的多个充电模块协调电流分配的方法。
背景技术
充电桩的其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。
充电桩内的电源模块一般采用多个充电模块并联，以实现充电电流和充电电压，传统模式下是将整个电源模块作为电压源和电流源，这就使得工作过程中，一旦电流波动过大就会造成电压波动，影响充电效率甚至损伤蓄电池。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多个充电模块协调电流分配的方法，在保证充电电流的前提下，以安全导向为原则调整充电电流，同时采用不同的充电模块分别作为电流源和电压源，使得电流源和电压源分开，不会因为充电电流的波动造成充电电压的振荡，同时还能通过电压源的充电电流作为整个充电电流的输出调节。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种多个充电模块协调电流分配的方法，用于充电电源中各并联的充电模块之间的电流分配，包括：
1）根据充电功率确定需要投入充电模块的数量为N个；
2）选择N-1个充电模块以并联的方式作为电流源作为充电电流，各充电模块的充电电流为恒流A1、A2……An-1；
3）以第N个充电模块作为电压源作为充电电压，其充电电压为VH，充电电流为An，第N充电模块与N-1个充电模块之间采用并联关系连接；
则有总的充电电流AH=A1+A2+……+An-1+An；
4）随着充电的进行，充电电流AH降低变成Ah，当An小于第N个充电模块额定电流的20%时，则断开第N个充电模块，以第N-1个充电模块作为电压源作为充电电压，同时调整其余N-2个充电模块的充电电流，则有Ah=A1+A2+……+An-1。
和传统的充电电源相比，本方案采用电流、电压分开供电的方式，以一个充电模块恒压输出作为电压源，其余作为电流源输出，相较于现有技术具有保证电压稳定的技术进步，解决了因充电电流波动造成的电压振荡的问题。
此外，在本方案中作为电压源的充电模块，其本身也输出一个小电流与电流源的各充电模块电流一起作为充电电流，其技术优势在于可以通过调节电压源的小电流实现整个充电电流的调节，可避免电流出现大范围的波动，相当于作为电压源的充电模块不仅输出稳定的充电电压，同时还作为一个充电电流的调节阀门，相较于现有技术，本方案还具有充电电流波动小、调节快速的技术进步。
进一步的，作为电流源的各充电模块的充电电流均摊。该设计相较于现有技术，本方案具有保护各充电模块避免过载的技术进步，也就是以充电电流安全为导向原则。
进一步的，当实际充电电流小到足够低时，则以1个充电模块作为电流源，1个充电模块作为电压源。
进一步的，各充电模块的充电电流不超过其额定电流的80%。
进一步的，所述充电模块是充电桩内的充电模块，其充电输出设备为充电枪。
进一步的，所述充电桩通过充电报文的方式实时监控充电电流，并通过报文上传的实时充电电流调整各充电模块输出的充电电流，以及电压源的充电电压。
本发明的有益效果是：和传统的充电电源相比，本方案将充电电源内并联的各充电模块根据其功率大小和实际所需的充电功率进行匹配，从而确定所需的充电模块数量，在确定的充电模块中选择一个充电模块作为恒压电源输出，以保证充电设备充电过程中的电压稳定，而随着充电的进行，被充电设备电量逐渐趋于饱和，其充电电流下降，则相应的减少充电模块数量，以保证每一个充电模块均工作在充电效率较高的功率段，从而提高了整个充电设备的充电效率，同时也避免了充电电流波动造成的电压振荡问题。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下。
参考图1所示，一种多个充电模块协调电流分配的方法，用于充电电源中各并联的充电模块之间的电流分配，包括：
1）根据充电功率确定需要投入充电模块的数量为N个；
2）选择N-1个充电模块以并联的方式作为电流源作为充电电流，各充电模块的充电电流为恒流A1、A2……An-1；
3）以第N个充电模块作为电压源作为充电电压，其充电电压为VH，充电电流为An，第N充电模块与N-1个充电模块之间采用并联关系连接；
则有总的充电电流AH=A1+A2+……+An-1+An；
4）随着充电的进行，充电电流AH降低变成Ah，当An小于第N个充电模块额定电流的20%时，则断开第N个充电模块，以第N-1个充电模块作为电压源作为充电电压，同时调整其余N-2个充电模块的充电电流，则有Ah=A1+A2+……+An-1。
更为具体的，一种多个充电模块协调电流分配的方法，作为电流源的各充电模块的充电电流均摊。
可选的，一种多个充电模块协调电流分配的方法，当实际充电电流小到足够低时，则以1个充电模块作为电流源，1个充电模块作为电压源，也就是说在本实施例中至少应该包括两个充电模块，1个作为电流源1个作为电压源分别给充电设备供电。
可选的，一种多个充电模块协调电流分配的方法，各充电模块的充电电流不超过其额定电流的80%。
可选的，一种多个充电模块协调电流分配的方法，充电模块是充电桩内的充电模块，其充电输出设备为充电枪。
可选的，一种多个充电模块协调电流分配的方法，充电桩通过充电报文的方式实时监控充电电流，并通过报文上传的实时充电电流调整各充电模块输出的充电电流，以及电压源的充电电压。
一种充电桩的多个充电模块协调电流分配的方法，充电桩的额定功率为120KW，由6个并联的20KW充电模块组成。在本实施例中初始状态下，所需的充电电流为120A，充电电压400V，其总功率为48KW，由于每个充电模块的单个充电功率为20KW，其额定功率不能超过80%，也就是说至少需要3个充电模块，每个充电模块均摊充电电流，即每个充电模块输出的充电电流为40A，选择其中1个充电模块作为电压源，其输出的的充电电压为400V，另外2个则作为电流源，输出充电电流，充电开始后，充电电压上升，充电电流降低，其中电压源输出电压根据实际的充电反馈调节，电流也做相应的调整，而作为电流源的输出电流则保持不变，例如某一时刻，汽车所需的充电电压为450V，充电电流为100A，则对应的电压源输出的充电电压为450V，而输出的充电电流则为100A-40A-40A=20A，当其低于额定功率的20%时，则断开该充电模块。然后对剩下的充电模块的充电电流仅需均摊，并重新选择一个充电模块作为电压源输出充电电压。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种多个充电模块协调电流分配的方法，用于充电电源中各并联的充电模块之间的电流分配，1)根据充电功率确定需要投入充电模块的数量为N个；其特征在于，包括：
2)选择N-1个充电模块以并联的方式作为电流源作为充电电流，各充电模块的充电电流为恒流A1、A2……An-1；
3)以第N个充电模块作为电压源作为充电电压，其充电电压为VH，充电电流为An，第N充电模块与N-1个充电模块之间采用并联关系连接；
则有总的充电电流AH＝A1+A2+……+An-1+An；
4)随着充电的进行，充电电流AH降低变成Ah，当An小于第N个充电模块额定电流的20％时，则断开第N个充电模块，以第N-1个充电模块作为电压源作为充电电压，同时调整其余N-2个充电模块的充电电流，则有Ah＝A1+A2+……+An-1。
2.根据权利要求1所述的一种多个充电模块协调电流分配的方法，其特征在于，作为电流源的各充电模块的充电电流均摊。
3.根据权利要求2所述的一种多个充电模块协调电流分配的方法，其特征在于，当实际充电电流小到足够低时，则以1个充电模块作为电流源，1个充电模块作为电压源。
4.根据权利要求3所述的一种多个充电模块协调电流分配的方法，其特征在于，各充电模块的充电电流不超过其额定电流的80％。
5.根据权利要求4所述的一种多个充电模块协调电流分配的方法，其特征在于，所述充电模块是充电桩内的充电模块，其充电输出设备为充电枪。
6.根据权利要求5所述的一种多个充电模块协调电流分配的方法，其特征在于，所述充电桩通过充电报文的方式实时监控充电电流，并通过报文上传的实时充电电流调整各充电模块输出的充电电流，以及电压源的充电电压。
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