CN113352917A - 一种储能充电桩控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种储能充电桩控制系统，在电源处于通电状态下，当控制模块接收到第一车端充电请求时，若第一车辆充电接口的车辆请求功率大于第一ACDC功率模块功率，且小于第一ACDC功率模块和第一储能模块的最大输出功率之和，控制第一ACDC功率模块和第一储能模块对第一车辆充电接口的车辆充电，控制第二ACDC功率模块给第二储能模块补能。通过上述方案，处于高荷电状态的储能模块进行放电同时，可对另一储能模块进行补能，减少储能模块使用频率，提高储能模块的使用寿命。此外，在没有车端请求充电时，两个ACDC功率模块分别给对应的储能模块补能时，若有单端车端充电需求，优先给该单端的车辆充电，提高储能模块使用的灵活性。

Description

一种储能充电桩控制系统

技术领域

本发明涉及充电桩技术领域，更具体地说，涉及一种储能充电桩控制系统。

背景技术

充电桩是保证电动汽车等各种使用电池作为驱动能源的机器正常运行的关键设备，可以固定在地面或者墙壁，安装于居民小区停车场、充电站、公共停车场等场所，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。

充电桩的储能模块的单元电量过低时，需要进行补能。在一般情况下车辆充电功率请求较大，当储能模块的荷电状态(State ofcharge，SOC)过低，使得放电速度大于充电速度，储能模块会长时间处于电量过低状态，降低寿命。

因此，现有充电桩的储能模块在车辆充电请求功率较大时，进行补能会造成储能模块的使用寿命低。

发明内容

有鉴于此，本发明公开了一种储能充电桩控制系统，实现减少储能模块的使用频率，提高储能模块的使用寿命和储能模块使用的灵活性的目的。

为了实现上述目的，本发明公开的技术方案如下：

本发明公开了一种储能充电桩控制系统，所述系统包括第一ACDC功率模块、第二ACDC功率模块、第一储能模块、第二储能模块、第一DCDC功率模块、第二DCDC功率模块和控制模块；

所述第一ACDC功率模块的第一端与电源相连，第二端分别与所述第一储能模块的第一端、第一车辆充电接口和第二车辆充电接口相连，控制端与所述控制模块的第一端相连；

所述第一DCDC功率模块的第一端与所述第一储能模块的第二端相连，第二端与所述第一车辆充电接口相连，控制端与所述控制模块的第二端相连；

所述第二ACDC功率模块的第一端与所述电源相连，第二端分别与所述第二储能模块的第一端、所述第一车辆充电接口和所述第二车辆充电接口相连，控制端与所述控制模块的第三端相连；

所述第二DCDC功率模块的第一端与所述第二储能模块的第二端相连，第二端与所述第二车辆充电接口相连，控制端与所述控制模块的第四端相连；

所述第一储能模块的控制端与所述控制模块的第五端相连；

所述第二储能模块的控制端与所述控制模块的第六端相连；

在所述电源处于通电状态下，当未接收到第一车端充电请求和第二车端充电请求时，控制所述第一ACDC功率模块给所述第一储能模块进行补能，并控制所述第二ACDC功率模块给所述第二储能模块进行补能；

当所述控制模块接收到所述第一车端充电请求，且未接收到第二车端充电请求时，若所述第一车辆充电接口的车辆请求功率大于所述第一ACDC功率模块的功率，且小于所述第一ACDC功率模块和所述第一储能模块的最大输出功率之和，控制所述第一ACDC功率模块和所述第一储能模块对所述第一车辆充电接口的车辆进行充电，并控制所述第二ACDC功率模块给所述第二储能模块进行补能；

当所述控制模块接收到所述第二车端充电请求时，若所述第二车辆充电接口的车辆请求功率小于所述第二ACDC功率模块的功率，控制所述第二ACDC功率模块停止对所述第二储能模块进行补能，并控制所述第二ACDC功率模块对所述第二车辆充电接口的车辆进行充电。

优选的，所述控制模块，还用于：

当收到所述第一车端充电请求时，若所述第一车辆充电接口的车辆请求功率小于所述第一ACDC功率模块的功率，控制所述第一ACDC功率模块停止对所述第一储能模块进行补能，并控制所述第一ACDC功率模块对所述第一车辆充电接口的车辆进行充电。

优选的，所述控制模块，还用于：

当接收到第一车端放电请求时，使所述第一DCDC功率模块输出的第一车端放电请求对应的第一电压和第一电流，基于所述第一电压和第一电流控制所述第一储能模块对所述第一车辆充电接口的车辆进行放电，并控制所述第二ACDC功率模块对所述第二储能模块进行补能。

优选的，所述控制模块，还用于：

当接收到所述第二车端充电请求时，若所述第二车辆充电接口的车辆请求功率大于所述第二ACDC功率模块的功率，且小于所述第二ACDC功率模块和所述第二储能模块的功率之和，控制所述第二ACDC功率模块和所述第二储能模块对所述第二车辆充电接口的车辆进行充电，并控制所述第一ACDC功率模块给所述第一储能模块进行补能。

优选的，所述控制模块，还用于：

当接收到所述第二车端充电请求，且未接收到所述第一车端充电请求时，若所述第二车辆充电接口的车辆请求功率大于所述第二ACDC功率模块和所述第二储能模块的功率之和，控制所述第二ACDC功率模块、所述第二储能模块和所述第一ACDC功率模块对所述第二车辆充电接口的车辆进行充电。

优选的，所述控制模块，还用于：

当接收到第二车端放电请求时，使所述第二DCDC功率模块输出的第二车端放电请求对应的第二电压和第二电流，基于所述第二电压和第二电流控制所述第二储能模块对所述第二车辆充电接口的车辆进行放电，并控制所述第一ACDC功率模块对所述第一储能模块进行补能。

优选的，所述控制模块，还用于：

当接收到所述第一车端充电请求，且未接收到所述第二车端充电请求时，若所述第一车辆充电接口的车辆请求功率大于所述第一ACDC功率模块和所述第一储能模块的功率之和，控制所述第一ACDC功率模块、所述第一储能模块和所述第二ACDC功率模块对所述第一车辆充电接口的车辆进行充电。

优选的，所述控制模块，还用于：

当接收到所述第一车端充电请求和所述第二车端充电请求时，先控制所述第一ACDC功率模块停止给所述第一储能模块进行补能和所述第二ACDC功率模块停止给所述第二储能模块进行补能，再控制所述第一ACDC功率模块对所述第一车辆充电接口的车辆进行充电和所述第二ACDC功率模块对所述第二车辆充电接口的车辆进行充电。

经由上述技术方案可知，在电源处于通电状态下，当控制模块接收到第一车端充电请求时，若第一车辆充电接口的车辆请求功率大于第一ACDC功率模块的功率，且小于第一ACDC功率模块和第一储能模块的最大输出功率之和，控制第一ACDC功率模块和第一储能模块对第一车辆充电接口的车辆进行充电，并控制第二ACDC功率模块给第二储能模块补能。通过上述方案，处于高荷电状态的储能模块进行放电的同时，可对另一储能模块进行补能，减少储能模块的使用频率，提高储能模块的使用寿命。此外，在没有车端请求充电时，两个ACDC功率模块分别给对应的储能模块补能时，若有单端车端充电需求，优先给该单端的车辆充电，提高储能模块使用的灵活性。

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为本发明实施例公开的一种储能充电桩控制系统的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的控制模块控制第一ACDC功率模块给第一储能模块进行补能，并控制第二ACDC功率模块给第二储能模块进行补能的示意图；

图3为本发明实施例公开的控制模块控制第一ACDC功率模块和第一储能模块对第一车辆充电接口的车辆进行充电，并控制第二ACDC功率模块给第二储能模块进行补能的示意图。

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。

由背景技术可知，现有充电桩的储能模块在车辆充电请求功率较大时，进行补能会造成储能模块的使用寿命低。

为了解决上述问题，本发明公开了一种储能充电桩控制系统，处于高荷电状态的储能模块进行放电的同时，可对另一储能模块进行补能，减少储能模块的使用频率，提高储能模块的使用寿命。此外，在没有车端请求充电时，两个ACDC功率模块分别给对应的储能模块补能时，若有单端车端充电需求，优先给该单端的车辆充电，提高储能模块使用的灵活性。具体实现方式通过下述实施例具体进行说明。

如图1所示，为本发明实施例公开的一种储能充电桩控制系统的结构示意图，该储能充电桩控制系统包括第一ACDC功率模块1、第二ACDC功率模块2、第一储能模块3、第二储能模块4、第一DCDC功率模块5、第二DCDC功率模块6和控制模块7，其中，DCDC功率模块的数量可以为多个。

第一ACDC功率模块1、第二ACDC功率模块2、第一储能模块3、第二储能模块4、第一DCDC功率模块5、第二DCDC功率模块6和控制模块7的连接关系和数据交互如下：

第一ACDC功率模块1的第一端与电源相连，第二端分别与第一储能模块3的第一端、第一车辆充电接口和第二车辆充电接口相连，控制端与控制模块7的第一端相连。

第一DCDC功率模块5的第一端与第一储能模块3的第二端相连，第二端与第一车辆充电接口相连，控制端与控制模块7的第二端相连。

第二ACDC功率模块2的第一端与电源相连，第二端分别与第二储能模块4的第一端、第一车辆充电接口和第二车辆充电接口相连，控制端与控制模块7的第三端相连。

第二DCDC功率模块6的第一端与第二储能模块4的第二端相连，第二端与第二车辆充电接口相连，控制端与控制模块7的第四端相连。

第一储能模块3的控制端与控制模块7的第五端相连。

第二储能模块4的控制端与控制模块7的第六端相连。

在电源处于通电状态下，当控制模块7未接收到第一车端充电请求和第二车端充电请求时，控制第一ACDC功率1模块给第一储能模块3进行补能，并控制第二ACDC功率模块2给第二储能模块4进行补能。

为了方便理解当控制模块7未接收到第一车端充电请求和第二车端充电请求时，控制第一ACDC功率模块1给第一储能模块3进行补能，并控制第二ACDC功率模块2给第二储能模块4进行补能的过程，结合图2进行说明。

图2中，实线表示通路，虚线表示断路。

图2中，当控制模块7均未接收到第一车端充电请求和第二车端充电请求时，控制模块7控制第一ACDC功率模块1给第一储能模块3进行补能，控制模块7控制第二ACDC功率模块2给第二储能模块4进行补能。

当控制模块7接收到第一车端充电请求，且未接收到第二车端充电请求时，若第一车辆充电接口的车辆请求功率大于第一ACDC功率模块1的功率，且小于第一ACDC功率模块1和第一储能模块3的最大输出功率之和，控制第一ACDC功率模块1和第一储能模块3对第一车辆充电接口的车辆进行充电，并控制第二ACDC功率模块2给第二储能模块4进行补能。

为了方便理解当控制模块7接收到第一车端充电请求，且未接收到第二车端充电请求时，若第一车辆充电接口的车辆请求功率大于第一ACDC功率模块1的功率，且小于第一ACDC功率模块1和第一储能模块3的功率之和，控制第一ACDC功率模块1和第一储能模块3对第一车辆充电接口的车辆进行充电，并控制第二ACDC功率模块2给第二储能模块4进行补能的过程，结合图3进行说明。

图3中，实线表示通路，虚线表示断路。

图3中，当控制模块7接收到由第一车辆充电接口的车辆发出的第一车端充电请求，且未接收到第二车端充电请求时，若第一车辆充电接口的车辆请求功率大于第一ACDC功率模块1的功率，且小于第一ACDC功率模块1和第一储能模块3的功率之和，控制第一ACDC功率模块1和第一储能模块3对第一车辆充电接口的车辆进行充电，并控制第二ACDC功率模块2给第二储能模块4进行补能。

当控制模块7接收到第二车端充电请求时，若第二车辆充电接口的车辆请求功率小于第二ACDC功率模块2的功率，控制第二ACDC功率模块2停止对第二储能模块4进行补能，并控制第二ACDC功率模块2对第二车辆充电接口的车辆进行充电。

当控制模块7收到第一车端充电请求时，若第一车辆充电接口的车辆请求功率小于第一ACDC功率模块1的功率，控制第一ACDC功率模块1停止对第一储能模块3进行补能，并控制第一ACDC功率模块1对第一车辆充电接口的车辆进行充电。

当控制模块7接收到第一车端放电请求时，使第一DCDC功率模块5输出的第一车端放电请求对应的第一电压和第一电流，基于第一电压和第一电流控制第一储能模块3对第一车辆充电接口的车辆进行放电，并控制第二ACDC功率模块2对第二储能模块4进行补能。

当控制模块7接收到第二车端充电请求时，若第二车辆充电接口的车辆请求功率大于第二ACDC功率模块2的功率，且小于第二ACDC功率模块2和第二储能模块4的功率之和，控制第二ACDC功率模块2和第二储能模块4对第二车辆充电接口的车辆进行充电，并控制第一ACDC功率模块1给第一储能模块3进行补能。

当控制模块7接收到第二车端充电请求，且未接收到第一车端充电请求时，若第二车辆充电接口的车辆请求功率大于第二ACDC功率模块2和第二储能模块4的功率之和，控制第二ACDC功率模块2、第二储能模块4和第一ACDC功率模块1对第二车辆充电接口的车辆进行充电。

当控制模块7接收到第二车端放电请求时，使第二DCDC功率模块6输出的第二车端放电请求对应的第二电压和第二电流，基于第二电压和第二电流控制第二储能模块4对第二车辆充电接口的车辆进行放电，并控制第一ACDC功率模块1对第一储能模块3进行补能。

当控制模块7接收到第一车端充电请求，且未接收到第二车端充电请求时，若第一车辆充电接口的车辆请求功率大于第一ACDC功率模块1和第一储能模块3的功率之和，控制第一ACDC功率模块1、第一储能模块3和第二ACDC功率模块2对第一车辆充电接口的车辆进行充电。

当控制模块7接收到第一车端充电请求和第二车端充电请求时，先控制第一ACDC功率模块1停止给第一储能模块3进行补能和第二ACDC功率模块2停止给第二储能模块4进行补能，再控制第一ACDC功率模块1对第一车辆充电接口的车辆进行充电和第二ACDC功率模块2对第二车辆充电接口的车辆进行充电。

若第一车辆充电接口的车辆请求功率大于第一ACDC功率模块1功率和第一储能模块3功率之和，且控制模块7未接收到第二车端充电请求，则确定输出至第一车辆充电接口的充电功率为第一ACDC功率模块1功率、第二ACDC功率模块2功率和第一储能模块3功率之和，即充电桩的最大充电功率。

本发明实施例中，处于高荷电状态的储能模块进行放电的同时，可对另一储能模块进行补能，减少储能模块的使用频率，提高储能模块的使用寿命。此外，在没有车端请求充电时，两个ACDC功率模块分别给对应的储能模块补能时，若有单端车端充电需求，优先给该单端的车辆充电，提高储能模块使用的灵活性。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于系统类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本发明各实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域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。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种储能充电桩控制系统，其特征在于，所述系统包括第一ACDC功率模块、第二ACDC功率模块、第一储能模块、第二储能模块、第一DCDC功率模块、第二DCDC功率模块和控制模块；

所述第一ACDC功率模块的第一端与电源相连，第二端分别与所述第一储能模块的第一端、第一车辆充电接口和第二车辆充电接口相连，控制端与所述控制模块的第一端相连；

所述第一DCDC功率模块的第一端与所述第一储能模块的第二端相连，第二端与所述第一车辆充电接口相连，控制端与所述控制模块的第二端相连；

所述第二ACDC功率模块的第一端与所述电源相连，第二端分别与所述第二储能模块的第一端、所述第一车辆充电接口和所述第二车辆充电接口相连，控制端与所述控制模块的第三端相连；

所述第二DCDC功率模块的第一端与所述第二储能模块的第二端相连，第二端与所述第二车辆充电接口相连，控制端与所述控制模块的第四端相连；

所述第一储能模块的控制端与所述控制模块的第五端相连；

所述第二储能模块的控制端与所述控制模块的第六端相连；

在所述电源处于通电状态下，当未接收到第一车端充电请求和第二车端充电请求时，控制所述第一ACDC功率模块给所述第一储能模块进行补能，并控制所述第二ACDC功率模块给所述第二储能模块进行补能；

当所述控制模块接收到所述第一车端充电请求，且未接收到第二车端充电请求时，若所述第一车辆充电接口的车辆请求功率大于所述第一ACDC功率模块的功率，且小于所述第一ACDC功率模块和所述第一储能模块的最大输出功率之和，控制所述第一ACDC功率模块和所述第一储能模块对所述第一车辆充电接口的车辆进行充电，并控制所述第二ACDC功率模块给所述第二储能模块进行补能；

当所述控制模块接收到所述第二车端充电请求时，若所述第二车辆充电接口的车辆请求功率小于所述第二ACDC功率模块的功率，控制所述第二ACDC功率模块停止对所述第二储能模块进行补能，并控制所述第二ACDC功率模块对所述第二车辆充电接口的车辆进行充电。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制模块，还用于：

当收到所述第一车端充电请求时，若所述第一车辆充电接口的车辆请求功率小于所述第一ACDC功率模块的功率，控制所述第一ACDC功率模块停止对所述第一储能模块进行补能，并控制所述第一ACDC功率模块对所述第一车辆充电接口的车辆进行充电。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制模块，还用于：

当接收到第一车端放电请求时，使所述第一DCDC功率模块输出的第一车端放电请求对应的第一电压和第一电流，基于所述第一电压和第一电流控制所述第一储能模块对所述第一车辆充电接口的车辆进行放电，并控制所述第二ACDC功率模块对所述第二储能模块进行补能。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制模块，还用于：

当接收到所述第二车端充电请求时，若所述第二车辆充电接口的车辆请求功率大于所述第二ACDC功率模块的功率，且小于所述第二ACDC功率模块和所述第二储能模块的功率之和，控制所述第二ACDC功率模块和所述第二储能模块对所述第二车辆充电接口的车辆进行充电，并控制所述第一ACDC功率模块给所述第一储能模块进行补能。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制模块，还用于：

当接收到所述第二车端充电请求，且未接收到所述第一车端充电请求时，若所述第二车辆充电接口的车辆请求功率大于所述第二ACDC功率模块和所述第二储能模块的功率之和，控制所述第二ACDC功率模块、所述第二储能模块和所述第一ACDC功率模块对所述第二车辆充电接口的车辆进行充电。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制模块，还用于：

当接收到第二车端放电请求时，使所述第二DCDC功率模块输出的第二车端放电请求对应的第二电压和第二电流，基于所述第二电压和第二电流控制所述第二储能模块对所述第二车辆充电接口的车辆进行放电，并控制所述第一ACDC功率模块对所述第一储能模块进行补能。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制模块，还用于：

当接收到所述第一车端充电请求，且未接收到所述第二车端充电请求时，若所述第一车辆充电接口的车辆请求功率大于所述第一ACDC功率模块和所述第一储能模块的功率之和，控制所述第一ACDC功率模块、所述第一储能模块和所述第二ACDC功率模块对所述第一车辆充电接口的车辆进行充电。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制模块，还用于：

当接收到所述第一车端充电请求和所述第二车端充电请求时，先控制所述第一ACDC功率模块停止给所述第一储能模块进行补能和所述第二ACDC功率模块停止给所述第二储能模块进行补能，再控制所述第一ACDC功率模块对所述第一车辆充电接口的车辆进行充电和所述第二ACDC功率模块对所述第二车辆充电接口的车辆进行充电。

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