CN114407700A - 一种充电桩及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种充电桩及控制方法,其中充电桩包括:功率变换电路,用于为电动汽车提供充电功率;控制器,用于获得充电桩的温度;当充电桩的温度小于等于预设温度阈值时,控制充电功率大于满载功率;当充电桩的温度大于预设温度阈值时,控制充电功率为满载功率。在充电桩的温度小于等于预设温度阈值时,例如在充电的初始阶段,充电桩的温度较低,控制充电桩以大于满载功率的充电功率为电动汽车充电,在温度较低时,尽量以较大的充电功率充电,提高充电速度。当温度升高到大于预设温度阈值时,以较小的满载功率为电动汽车充电。本申请提供的充电功率最小为满载功率,充电过程的平均充电功率比传统的充电功率大,提高充电速度,缩短充电时间。
Description
技术领域
本申请涉及充电技术领域,尤其涉及一种充电桩及控制方法。
背景技术
目前,电动汽车的应用越来越广泛,电动汽车的动力电池组需要利用充电桩为其进行充电。随着电动汽车的发展,充电桩的充电功率不断上升,因此,充电桩的散热压力也随之增大。一般充电桩为电动汽车充电的过程中,随着充电时间的增加,充电桩的内部器件的温度逐渐上升,如果内部器件的温度太高,将会出现损坏的风险。
为了避免充电桩的内部器件超温损坏,下面介绍现有技术提供的防范措施。
现有技术中,环境温度不超过预设温度时,设定充电桩的充电功率一直为满载功率。只有当环境温度超过预设温度时,充电功率才低于满载功率。
一般情况下,环境温度均小于预设温度,极少特殊情况下,环境温度才会超过预设温度,例如预设温度可以设置为40度。
因此,现有技术中一般情况下以固定的满载功率为电动汽车充电,充电速度较慢。
发明内容
为了解决以上的技术问题,本申请提供一种充电桩及控制方法,能够根据充电桩的温度来调整充电功率,因此可以提高充电速度。
本申请实施例提供一种充电桩,至少包括:功率变换电路和控制器,其中功率变换电路为电动汽车提供充电功率;本申请实施例不限定功率变换电路输出的是直流电还是交流电,即本申请实施例提供的技术方案既适用于交流充电,又可以适用于直流充电。为了加快充电速度,在初始充电阶段充电桩的温度比较低时,控制器可以获得充电桩的温度;只要充电桩的温度小于等于预设温度阈值,便控制充电功率大于满载功率,即以大于满载功率的较大功率为电动汽车充电,从而有效利用温度较低的阶段,来实现快速充电,缩短充电时间,满足用户对于电动汽车快充的需求。只有在充电桩的温度大于预设温度阈值时,即充电桩的温度较高了,为了保护充电桩不过温,此时控制器控制充电功率为满载功率,即从比较大的功率降到满载功率为电动汽车充电,从而使充电桩的温度降低,保护充电桩不会因为高温而出现安全事故。由于本申请实施例提供的充电桩,在整个充电过程中的平均功率是大于满载功率的,而传统的充电过程中内,最大的充电功率才为满载功率,因此,本申请提供的充电功率更大,从而可以缩短充电时间,实现快速充电。
优选地,由于充电桩内部包括多个内部器件,例如电阻、电容、功率管、电感、变压器、电容等,充电桩的温度不是一个温度,而是被视为关键器件,能够影响充电桩的温度的内部器件的温度,即多个内部器件中的每个内部器件对应一个预设温度阈值;只要有一个内部器件的温度超过了自身对应的预设温度阈值,则控制器便需要控制充电功率降低为满载功率。具体地,控制器获取多个内部器件的多个温度,一个内部器件对应一个温度;在多个内部器件的温度均小于等于各自对应的预设温度阈值时,控制充电桩的充电功率大于满载功率;在第一内部器件的温度大于第一内部器件对应的预设温度阈值时,控制充电功率为满载功率,第一内部器件为多个内部器件中的任意一个内部器件。
本申请实施例中只要多个内部器件中有一个内部器件的温度超过自身对应的预设温度阈值,则控制充电功率下降,进而降低充电桩的温度,真正地实现对充电桩的安全保护。
优选地,本申请实施例提供的充电桩还可以包括:温度传感器,用于获得充电桩的多个内部器件中至少部分内部器件的温度;本申请实施例不具体限定温度传感器的个数,为了检测的准确性,可以在能够设置温度传感器的内部器件上均设置温度传感器。最少需要在一个内部器件上设置温度传感器。控制器结合温度传感器获取的所述至少部分内部器件的温度,还结合多个内部器件的自身参数和功率变换电路的电气参数获得多个内部器件中每个内部器件的温度;即多个内部器件中每个内部器件对应一个温度,其中自身参数包括热阻、热容和发热量。需要说明的是,无论内部器件上是否设置温度传感器,在控制器获得多个内部器件的每个内部器件的温度时,需要多个内部器件的每个内部器件的自身参数。
本申请实施例中不限定功率变换电路的具体实现方式,可以与充电桩的类型有关系,例如举例说明,功率变换电路包括整流电路和功率因数校正电路等,功率变换电路的电气参数包括以下至少一项:输入电压、输入电流、输出电压、频率、功率因数或输出电流。其中,频率和功率因数可能无法直接获得,例如功率因数可能根据测量的电压和电流来间接获得。
优选地,本申请实施例不具体限定控制器获得多个内部器件中每个内部器件的温度的具体实现方式,例如可以通过以下任意一种方式:查表、热阻网络、线性回归拟合或神经网络。
具体地,控制器可以将多个内部器件的自身参数、至少部分内部器件的温度和功率变换电路的电气参数输入热阻网络,热阻网络的输出量为多个内部器件的温度。或,控制器可以将多个内部器件的自身参数、至少部分内部器件的温度和功率变换电路的电气参数输入,线性回归拟合的输出量为多个内部器件的温度。或,控制器可以将多个内部器件的自身参数、至少部分内部器件的温度和功率变换电路的电气参数输入热阻网络,神经网络的输出量为多个内部器件的温度;
当控制器利用查表获得多个内部器件的每个内部器件的温度时,具体利用多个内部器件的自身参数、至少部分内部器件的温度和功率变换电路的电气参数通过查表,获得多个内部器件的温度。查表的表格为预先通过检测获得的经验值,表格包括多个内部器件的自身参数、至少部分内部器件的温度、电气参数分别与多个内部器件的温度的对应关系,将多个内部器件的自身参数、至少部分内部器件的温度和电气参数作为已知量,通过表格查找对应的多个内部器件的温度。需要说明的是,以上控制器输出的多个内部器件的温度并不是一个温度,而是一个温度集合,其中包括了多个内部器件的每个内部器件的温度,例如多个内部器件为20个内部器件,则最终得到20个温度。
本申请实施例提供的充电桩,虽然温度传感器无法获得多个内部器件中每个内部器件的温度,但是,控制器结合温度传感器测量的温度,利用了以上方式可以获得多个内部器件中每个内部器件的温度。因此,只有多个内部器件中每个内部器件的温度均可以准确获得时,才可以更有效地利用温度与预设温度阈值的比较来动态控制充电功率,进而影响充电速度。
优选地,本申请实施例提供的充电桩,还可以包括:冷却系统;不同的冷却系统对应不同的冷却条件,该充电桩结合冷却条件来整体进行温度的控制以及充电功率的调节。即控制器除了根据多个内部器件的自身参数、至少部分内部器件的温度、功率变换电路的电气参数以外,还需要结合冷却系统的冷却条件来获得多个内部器件中每个内部器件的温度。
本申请实施例中不具体限定冷却系统的具体实现形式,例如可以为风冷散热系统,也可以为液冷散热系统,也可以为风冷散热与液冷散热相结合的冷却系统。
优选地,当冷却系统包括液冷散热系统时,冷却条件包括液冷散热系统中冷却液的流量或所述液冷散热系统中冷却液的温度中的至少一项;控制器,还用于执行以下至少一项:在多个内部器件的温度均小于等于各自对应的预设温度阈值时,降低冷却液的流量;在第一内部器件的温度大于对应的预设温度阈值时,提高冷却液的流量;或,在多个内部器件的温度小于等于各自对应的预设温度阈值时,提高冷却液的温度;在所述第一内部器件的温度大于对应的预设温度阈值时,降低冷却液的温度。本申请实施例具体不限定降低温度的形式,例如可以同时提高冷却液的流量和降低冷却液的温度,从而可以更快地拉低充电桩的温度,避免温度太高,内部器件受损。
另外,当充电桩的冷却系统为液冷散热系统时,冷却条件除了冷却液的温度和流量以外,还可以包括冷却液的流速。控制冷却液的流速与控制冷却液的流量相似,例如温度高时,需要降温时,提高冷却液的流速。温度较低时,可以降低冷却液的流速。
优选地,当充电桩的冷却系统为风冷散热系统时,冷却条件为风冷散热系统中风扇的转速;控制器,还用于在多个内部器件的温度均小于等于各自对应的预设温度阈值时,降低所述风冷散热系统中风扇的转速;在所述第一内部器件的温度大于所述第一内部器件对应的预设温度阈值时,提高所述风扇的转速。
另外,有些充电桩为了降低噪声,避免对周围的噪音污染,可以设置工作在静音模式,静音模式时会设置对应的风扇的转速阈值,即临界转速,因为风扇的转速越高,则产生的噪音越大。优选地,当风冷散热系统运行在静音模式时,所述控制器,具体用于在所述风扇的转速小于等于所述静音模式对应的临界转速时,根据所述多个内部器件的自身参数、所述至少部分内部器件的温度、所述功率变换电路的电气参数和所述风扇的转速获得所述多个内部器件的温度;在所述风扇的转速大于所述静音模式对应的临界转速时,具体用于控制所述风扇的转速为所述临界转速,根据所述多个内部器件的自身参数、所述至少部分内部器件的温度、所述功率变换电路的电气参数和所述临界转速获得所述多个内部器件的温度。
优选地,为了避免从温度低的区间到温度高的区间,充电功率发生较大的变化,从而产生过大的电流冲击,本申请实施例可以设置充电功率从大于满载功率的情景缓慢降低至满载功率。即,当充电桩的温度小于等于预设温度阈值时,控制器在所述充电桩的温度向所述预设温度阈值变化的过程中,控制所述充电功率逐渐降低。本申请实施例不具体限定充电功率缓慢降低的具体过程,例如可以为曲线式降低,也可以为台阶式逐级降低。
基于以上实施例提供的一种充电桩,本申请实施例还提供一种充电桩充电的控制方法,以上充电桩的各个优点和效果同样适用于以下的充电桩控制方法,其中充电桩包括:功率变换电路,用于为电动汽车提供充电功率;获得所述充电桩的温度;当所述充电桩的温度小于等于预设温度阈值时,控制所述充电功率大于满载功率;当所述充电桩的温度大于所述预设温度阈值时,控制所述充电功率为所述满载功率。
只有在充电桩的温度大于预设温度阈值时,即充电桩的温度较高了,为了保护充电桩不过温,此时控制器控制充电功率为满载功率,即从比较大的功率降到满载功率为电动汽车充电,从而使充电桩的温度降低,保护充电桩不会因为高温而出现安全事故。由于本申请实施例提供的充电桩,在整个充电过程中的平均功率是大于满载功率的,而传统的充电过程中内,最大的充电功率才为满载功率,因此,本申请提供的充电功率更大,从而可以缩短充电时间,实现快速充电。
优选地,所述充电桩包括多个内部器件,每个所述内部器件对应一个预设温度阈值;所述充电桩的温度小于等于预设温度阈值时,控制所述充电功率大于满载功率,具体包括:获取所述多个内部器件的多个温度,其中,一个内部器件对应一个温度;在所述多个内部器件的温度均小于等于各自对应的预设温度阈值时,控制所述充电桩的充电功率大于满载功率;当所述温度大于所述预设温度阈值时,控制所述充电功率为所述满载功率,具体包括:在第一内部器件的温度大于所述第一内部器件对应的预设温度阈值时,控制所述充电功率为所述满载功率;所述第一内部器件为所述多个内部器件中的任意一个内部器件。
优选地,所述充电桩还包括:温度传感器,用于获得所述充电桩的所述多个内部器件中至少部分内部器件的温度;所述获得所述充电桩的温度,具体包括:根据所述充电桩的所述多个内部器件的自身参数、所述温度传感器获取的所述至少部分内部器件的温度和所述功率变换电路的电气参数获得所述多个内部器件的所述多个温度;所述自身参数包括热阻、热容和发热量。例如温度传感器可以设置在功率管的散热器上。
优选地,所述充电桩还包括:冷却系统;所述根据所述多个内部器件的自身参数、所述温度和所述功率变换电路的电气参数获得所述充电桩的温度,具体包括:根据所述所有内部器件的自身参数、所述至少部分内部器件的温度、所述功率变换电路的电气参数和所述冷却系统的冷却条件获得所述多个内部器件的多个温度。
优选地,所述冷却系统至少包括液冷散热系统;所述冷却条件包括:所述液冷散热系统中的冷却液的流量或所述液冷散热系统中冷却液的温度中的至少一项;当所述多个内部器件的温度均小于等于各自对应的预设温度阈值时,还包括执行以下至少一项:降低所述冷却液的流量;或,提高所述冷却液的温度;当第一内部器件的温度大于所述第一内部器件对应的预设温度阈值时,还包括执行以下至少一项:提高所述冷却液的流量;或,降低所述冷却液的温度;所述第一内部器件为所述多个内部器件中的任意一个内部器件。
优选地,所述冷却系统至少包括风冷散热系统;所述冷却条件包括:所述风冷散热系统中风扇的转速;当所述多个内部器件的温度均小于等于各自对应的预设温度阈值时,还包括:降低所述风扇的转速;当第一内部器件的温度大于所述第一内部器件对应的预设温度阈值时,还包括:提高所述风扇的转速;所述第一内部器件为所述多个内部器件中的任意一个内部器件。
优选地,当所述风冷散热系统运行在静音模式时,在所述风扇的转速小于等于所述静音模式对应的临界转速时,所述冷却条件为所述风扇的转速;在所述风扇的转速大于所述静音模式对应的临界转速时,所述冷却条件为所述临界转速。
优选地,当所述充电桩的温度小于等于预设温度阈值时,还包括:在所述充电桩的温度向所述预设温度阈值变化的过程中,控制所述充电功率逐渐降低。
与现有技术相比,本申请实施例提供的技术方案具有以下优点:
该充电桩包括:功率变换电路和控制器;获得充电桩的温度,当充电桩的温度小于等于预设温度阈值时,控制器控制充电功率大于满载功率;当充电桩的温度大于预设温度阈值时,控制器控制充电桩的充电功率为满载功率。
本申请实施例提供的充电桩,在充电初始阶段,充电桩的内部器件的温度较低,充电桩以较大的充电功率为电动汽车充电,该较大的充电功率高于额定功率,即满载功率。由于在充电初始阶段,充电功率较大,因此可以加快充电速度,缩短充电时间。由于充电功率较大,温度上升较快,当温度上升到超过预设温度阈值时,再降低充电功率,降低到满载功率为电动汽车进行充电。本申请实施例提供的充电桩在保证充电桩不过温的前提下,以大于满载功率的充电功率为电动汽车充电,进而加快充电速度,缩短充电时间,满足用户对于电动汽车快充的需求。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种充电功率与充电时间的关系图;
图2A为本申请实施例提供的另一种充电功率与充电时间的关系图;
图2B为本申请实施例提供的又一种充电功率与充电时间的关系图;
图3为本申请实施例提供的一种整体温度和充电时间的关系图;
图4为本申请实施例提供的一种充电桩的示意图;
图5A为本申请实施例提供的另一种充电桩的示意图;
图5B为本申请实施例提供的热阻网络方式的示意图;
图6为本申请实施例提供的一种控制充电桩充电的方法流程图;
图7为本申请实施例提供的风冷充电桩的示意图;
图8为本申请实施例提供的风冷散热时控制充电桩充电的方法流程图;
图9为本申请实施例提供的风冷散热工作在静音模式控制充电桩充电的方法流程图;
图10为本申请实施例提供的液冷充电桩的示意图;
图11为本申请实施例提供的一种液冷的充电控制方法流程图;
图12为本申请实施例提供的另一种液冷的充电控制方法流程图;
图13为本申请实施例提供的又一种液冷的充电控制方法流程图;
图14为本申请实施例提供的具有多种冷却系统的充电桩的示意图。
具体实施方式
目前,充电桩为电动汽车充电时大部分情况下,以满载功率为电动汽车充电。当环境温度高于预设温度时,以低于满载功率的充电功率为电动汽车充电,充电速度较慢。
而本申请实施例为了有效利用低温时间段,实时根据充电桩的温度调整充电功率,即在充电桩的温度较低时,以超过满载功率的较大充电功率为电动汽车充电,在充电桩的温度较高时,以满载功率为电动汽车充电,进而在保证内部器件温度不过高的前提下,尽量提高充电速度。
另外,本申请实施例并不是根据环境温度来调整充电桩的充电功率,而是根据充电桩的温度来控制充电桩的充电功率。
为了使本领域技术人员更好地理解本申请实施例提供的技术方案,下面结合附图对本申请实施例提供的技术方案进行详细介绍。
参见图1,该图为本申请实施例提供的一种充电功率与充电时间的关系图。
图1的横坐标为充电桩为电动汽车充电的充电时间,纵坐标为充电桩的充电功率。
从图1可以看出,本申请实施例提供的技术方案,充电功率在充电起始阶段为超额功率,即超过额定功率的较大充电功率。其中,额定功率为满载功率。
需要说明的是,在充电桩进入充电的稳定工作状态时,充电桩以较大的充电功率为电动汽车充电,随着充电时间的增加,充电桩的温度逐步上升,充电功率可以逐步下降。在充电桩的温度大于预设温度阈值时,可以以满载功率为电动汽车充电。其中满载功率小于超额功率。
为了使本领域技术人员更好地理解本申请实施例提供的技术方案,图1仅提供了一种示例性的充电功率随着时间变化的关系图,另外除了图1所示的变化关系,在充电桩进入稳定工作状态之前,即瞬态阶段,充电功率可以随着逐渐上升,例如阶梯式上升。同理,充电功率下降时也可以阶梯式下降。另外,充电功率下降时可以曲线式下降。
如图2A所示,为本申请实施例提供的另一种充电功率与充电时间的关系图。
在充电初始阶段,充电桩以大于满载功率的超额功率为电动汽车进行充电。
从图2A可以看出,在充电的瞬态,超额功率是阶梯式逐渐上升的。随着充电时间的增加,充电桩的温度越来越高,此过程中可以控制充电功率逐渐下降。当大于预设温度阈值时,下降到满载功率为电动汽车充电,即实际控制时可以从超额功率逐渐下降至满载功率,而不是从超额功率阶跃到满载功率,以避免充电功率较大的跌落对充电器的内部器件产生较大的信号干扰和冲击。图2A所示的满载功率小于超额功率。另外,除了图2A所示的满载功率以外,充电功率可以从超额功率逐渐下降到满载功率,即阶梯式下降。参见图2B,该图所示的是稳态时的充电功率与充电时间的关系图。
从图2B可以看出,在充电桩的温度小于预设温度阈值时,稳态时充电功率最大,大于满载功率,在整个小于预设温度阈值的区间内,充电功率可以逐渐减小,例如可以阶梯式减小。另外,充电功率也可以曲线式下降,本申请实施例中均不作具体限定。当充电桩的温度大于等于预设温度阈值时,充电功率下降到满载功率。
参见图3,该图为本申请实施例提供的一种整体温度和充电时间的关系图。
图3中的横坐标为充电时间,纵坐标为温度。
图3中的实线表示充电桩的整体温度随着充电时间的变化趋势。图3中的虚线曲线表示目前充电桩的内部器件的温度随着充电时间的变化趋势。从图3中可以看出,当充电桩的整体温度超过预设温度阈值时,温度几乎不再变化,主要是通过控制充电功率下降来实现的,例如控制充电功率从超额功率下降为满载功率。
从图3可以看出,本申请实施例提供的技术方案,在充电初始阶段,充电桩的内部器件的温度较低,充电桩的整体温度也较低,充电桩以超额功率为电动汽车充电,由于充电功率较大,温度上升较快,当温度上升到超过预设温度阈值T0时,再以满载功率进行充电。由于在充电初始阶段,充电功率为超额功率,大于满载功率,因此可以加快充电速度,减少充电时间。
从图3的虚线曲线可以看出,目前充电桩仅是一直以满载功率为电动汽车充电,因此,温度随着充电时间缓慢上升,通过对比本申请实施例提供的技术方案,在充电初始阶段,由于充电功率为满载功率充电,低于本申请实施例的超额功率,因此温度的上升比较缓慢。由于目前一直以满载功率进行充电,因此,充电比较慢。
下面结合附图对于本申请实施例提供的充电桩进行详细介绍,并且将本申请实施例提供的控制充电桩充电的方法融合在充电桩的实施例中一并介绍。
参见图4,该图为本申请实施例提供的一种充电桩的示意图。
本实施例提供的充电桩,包括:功率变换电路200和控制器300;
功率变换电路200,用于将为电动汽车提供充电功率;
本申请实施例不具体限定功率变换电路的具体实现形式和具体物理布局。例如,功率变换电路200包括功率因数校正(PFC,Power Factor Correction)电路和直流/直流(DC,Direct Current)/DC电路等。
所述控制器300,用于根据获得充电桩的温度;当充电桩的温度小于等于预设温度阈值时,控制充电功率大于满载功率;当充电桩的温度大于预设温度阈值时,控制所述充电功率为所述满载功率。
本申请实施例提供的充电桩,在充电桩的温度小于等于预设温度阈值时,例如在充电的初始阶段,充电桩的温度较低,控制充电桩以大于满载功率的充电功率为电动汽车充电,即在温度较低时,尽量以较大的充电功率充电,提高充电速度。当温度升高到大于预设温度阈值时,以较小的满载功率为电动汽车充电。从此可以看出,本申请实施例提供的充电功率最小为满载功率,因此,整个充电过程的平均充电功率比传统的充电功率大,因此,可以提高充电速度,缩短充电时间。
本申请实施例提供的充电桩,一般情况下最小的充电功率为满载功率,除非在一些特殊场合,需要限制充电功率输出时,可能低于满载功率,如果不出现这些特殊场合,则最小的充电功率为满载功率。
下面具体介绍控制器获得充电桩的温度的过程。
在实际应用过程中,充电桩的温度不是一个温度,而是多个内部器件,每个内部器件对应一个温度,当多个内部器件中的任意一个内部器件的温度大于等于预设温度阈值时,就需要改变充电功率为满载功率,进而使温度降低,保护充电器。
即充电桩包括多个内部器件,每个所述内部器件对应一个预设温度阈值;
控制器,具体用于获取所述多个内部器件的多个温度,其中,一个内部器件对应一个温度;
所述控制器,具体用于在所述多个内部器件的温度均小于等于各自对应的预设温度阈值时,控制所述充电桩的充电功率大于满载功率;在第一内部器件的温度大于所述第一内部器件对应的预设温度阈值时,控制所述充电功率为所述满载功率,所述第一内部器件为所述多个内部器件中的任意一个内部器件。
需要说明的是,以上的多个内部器件并不是充电桩的所有内部器件,可以只挑选一些代表性的器件作为多个内部器件。
参见图5A,该图为本申请实施例提供的另一种充电桩的示意图。
本申请实施例提供的充电桩还可以包括:温度传感器100用于获得充电桩的多个内部器件中至少部分内部器件的温度;
控制器300,具体用于根据多个内部器件的自身参数、温度传感器100获取的至少部分内部器件的温度和功率变换电路200的电气参数获得多个内部器件的多个温度;自身参数包括热阻、热容和发热量。
例如,多个内部器件为20个,温度传感器获取20个内部器件中的4个器件的温度。实际应用时,温度传感器需要获得多个内部器件中至少一个内部器件的温度。本申请实施例中不具体限定设定温度传感器的内部器件的个数。
例如,温度传感器100可以设置在功率变换电路中功率管的散热器上,其中功率管可以包括PFC电路中的功率管,也可以包括DC/DC电路中的功率管。
本申请实施例提及的温度传感器100,可以包括多个温度传感器,一种可能的实现情况,温度传感器可以利用热敏电阻来实现。本申请实施例中不具体限定温度传感器100的数量以及具体设置的位置,例如,温度传感器100可以设置在功率管的散热器上,来测量功率管的温度。本领域技术人员可以根据充电桩的具体结构以及内部器件的位置来选择温度传感器的数量和布置的位置。
充电桩的内部器件的数量太多,而且有的内部器件难以布置温度传感器,例如,电容、电感和变压器等。而对于电感和变压器等内部器件发热比较严重,是影响整个充电桩发热的关键器件。基于温度传感器无法设置在充电桩多个内部器件的每个内部器件上,因此,本申请实施例提供的充电桩,控制器300可以根据多个内部器件的自身参数、温度传感器获取的至少部分内部器件的温度和功率变换电路200的电气参数获得多个内部器件的多个温度,即参考温度传感器100实时检测的温度、多个内部器件的自身参数以及功率变换电路200的电气参数通过计算得到多个内部器件的温度。
其中,功率变换电路的电气参数可以为输入参数,也可以为输出参数,例如输入参数包括:输入功率、输入电压和输入电流。输出参数包括:输出功率、输出电压和输出电流。另外,电气参数还可以为频率和功率因数等。因此,功率变换电路的电气参数可以包括以下至少一项:输入电压、输入电流、输出电压和输出电流。本申请实施例不具体限定电气参数的个数,例如可以包括以上电气参数中的一个或多个,也可以包括以上所有电气参数。以上电气参数的大小一定程度会影响温度的大小,因此,控制器根据以上电气参数和温度传感器测量的温度来获得充电桩的整体温度。
控制器,具体用于根据温度传感器测量的温度和功率变换电路的电气参数利用以下任意一种方式获得充电桩的多个内部器件的温度:
查表、热阻网络、线性回归拟合和神经网络。
例如,控制器将多个内部器件的自身参数、至少部分内部器件的温度和功率变换电路的电气参数输入热阻网络、线性回归拟合或神经网络,热阻网络、线性回归拟合或神经网络的输出量为多个内部器件的温度;
另外,当通过查表获得多个内部器件的温度时,控制器利用多个内部器件的自身参数、至少部分内部器件的温度和所述功率变换电路的电气参数通过查表,获得所述多个内部器件的温度。
例如,查表的表格为预先通过检测获得的经验值,表格包括多个内部器件的自身参数、至少部分内部器件的温度、电气参数分别与多个内部器件的温度的对应关系,将多个内部器件的自身参数、至少部分内部器件的温度和电气参数作为已知量,通过表格查找对应的多个内部器件的温度。
以上计算温度的方式均为目前比较成熟的方式,可以任选其中一种。下面结合附图介绍热阻网络方式来获得多个内部器件的温度。
例如以热阻网络方式为例计算整体温度时,温度传感器实时测量的温度和电气参数均作为输入量输入热阻网络,热阻网络的输出为多个内部器件的温度。例如多个内部器件为20个时,热阻网络输出20个温度,即输出的是一个温度的集合。
参见图5B,该图为本申请实施例提供的热阻网络方式的示意图。
以器件一、器件二、器件三和器件四为例,环境温度和器件之间存在热阻,器件和器件之间存在热阻,即连线上的电阻R表示热阻。如图5所示,R1表示器件一与器件二之间的热阻,R2表示器件一与器件三之间的热阻,R3表示器件三与器件四之间的热阻,R4表示器件二与器件四之间的热阻,R5表示器件一与器件四之间的热阻,R6表示器件二与器件三之间的热阻,R11表示环境温度与器件一之间的热阻,R12表示环境温度与器件二之间的热阻,R13表示环境温度与器件三之间的热阻,R14表示环境温度与器件四之间的热阻。
其中,C1-C4分别表示器件一至器件四的热容,Q1-Q4分别表示器件一至器件四的发热量,T1-T4分别表示器件一至器件四的温度。需要说明的是,T1-T4中的至少一个为温度传感器测量获得的。
需要说明的是,以上已经介绍功率变换电路的电气参数也作为热阻网络的输入量,图5中的Q1-Q4便是通过电气参数计算得到的发热量。例如电气参数为电流时,利用欧姆定律等公式可以获得对应的发热量。
本申请实施例具体不限定器件一至器件四的具体形式,例如可以为以下器件中的任意一种或几种:电感、功率管、变压器、电容、电阻和控制芯片等。
下面结合控制充电桩充电的方法来说明该充电桩的工作原理。其中方法可以由充电桩的控制器来执行。
参见图6,该图为本申请实施例提供的一种控制充电桩充电的方法流程图。
本实施例提供的控制方法适用于充电桩,其中充电桩包括:功率变换电路,用于将为电动汽车提供充电功率;
S601:获得充电桩的温度;本申请实施例中不具体限定获得充电桩的温度的方式,例如可以通过温度传感器获得部分关键内部器件的温度,例如功率管等。
S602:判断充电桩的温度是否大于预设温度阈值,如果是,即充电桩的温度大于所述预设温度阈值时,执行S603;反之执行S604,即充电桩的温度小于等于预设温度阈值时。
S603:控制充电功率为满载功率。
S604:控制充电功率大于满载功率。
本申请实施例提供的方法,在充电桩的温度小于等于预设温度阈值时,例如在充电的初始阶段,充电桩的温度较低,控制充电桩以大于满载功率的充电功率为电动汽车充电,即在温度较低时,尽量以较大的充电功率充电,提高充电速度。当温度升高到大于预设温度阈值时,以较小的满载功率为电动汽车充电。从此可以看出,本申请实施例提供的充电功率最小为满载功率,因此,整个充电过程的平均充电功率比传统的充电功率大,因此,可以提高充电速度,缩短充电时间。
本实施例提供的充电桩可以适用于自然散热的场合,下面分别介绍采用风冷散热的充电桩和采用液冷散热的充电桩。另外对于充电桩采用自然散热、风冷散热和液冷散热其中任意两种或三种结合的散热方式,以下实施例提供的方式同样适用。对于不是自然散热的充电桩,即充电桩还可以包括:冷却系统。控制器在获得充电桩的温度时,除了根据多个内部器件的自身参数、温度传感器测量的至少部分内部器件的温度和功率变换电路的电气参数以外,还需要考虑冷却系统的冷却条件,即,控制器具体用于根据多个内部器件的自身参数、所述至少部分内部器件的温度、所述功率变换电路的电气参数和所述冷却系统的冷却条件获得所述多个内部器件的温度,即冷却系统的冷却条件影响充电桩的温度,不同的冷却系统对应不同的冷却条件。下面介绍控制器联合控制充电功率和冷却系统来进行温度调节的充电控制。
参见图7,该图为本申请实施例提供的风冷充电桩的示意图。
本实施例提供的充电桩,还包括冷却系统,其中冷却系统为风冷散热系统500。风冷散热系统500中包括风扇,促进空气流通,即利用风扇来为充电桩散热。本实施例中冷却条件为风扇的转速。
控制器300,具体用于根据多个内部器件的自身参数、温度传感器100测量的至少部分内部器件的温度、功率变换电路200的电气参数和风冷散热系统500中风扇的转速获得多个内部器件的温度。
控制器300,还用于在多个内部器件的温度均小于等于各自对应的预设温度阈值时,降低风冷散热系统中风扇的转速;在第一内部器件的温度大于对应的预设温度阈值时,提高风扇的转速,第一内部器件为所述多个内部器件中的任意一个内部器件。即内部器件的温度较低时,可以降低所述风冷散热系统500中风扇的转速;只要多个内部器件中的其中一个内部器件的温度大于对应的预设温度阈值时,此时需要提高风扇的转速,来加速散热,从而快速降低充电桩的温度,保证充电桩的安全运行。不同的内部器件对应的预设温度阈值可能不同,即多个内部器件中的每个内部器件对应自身的预设温度阈值。
本实施例提供的充电桩为风冷散热的充电桩,将充电桩的充电功率的控制与风冷散热系统的控制相结合,从而可以在满足温度不超过预设温度阈值的前提下,尽量提高充电功率,从而加快充电速度,缩短充电时间。并且,本申请实施例提供的充电桩可以更准确获得充电桩的温度,实时根据充电桩的温度来调节风扇的转速,从而可以延长风扇的使用寿命,节省电能,而不是让风扇一直以固定转速运行。
另外,对于充电桩要求较高的场合,不希望风冷散热系统在工作过程中引起较大的噪声,因为风扇运行时声音较大,因此,为了满足这种需求出现了风冷散热系统的静音模式,具体工作时,可以根据噪音限值,确定风扇对应的临界转速。
即,当所述风冷散热系统运行在静音模式时,所述控制器,具体用于在所述风扇的转速小于等于所述静音模式对应的临界转速时,根据多个内部器件的自身参数、至少部分内部器件的温度、功率变换电路的电气参数和风扇的转速获得多个内部器件的温度;在所述风扇的转速大于所述静音模式对应的临界转速时,具体用于控制所述风扇的转速为所述临界转速,根据多个内部器件的自身参数、至少部分内部器件的温度、功率变换电路的电气参数和临界转速获得多个内部器件的温度。
可以理解的是,风扇的转速可以通过调节风扇的脉冲宽度调制(PWM,Pulse WidthModulation)信号的占空比来实现,也可以通过调节风扇的电压来实现。例如可以通过增加风扇的电压将风扇的转速提高,,通过降低风扇的电压将风扇的转速调低。同理,可以通过增大PWM信号的占空比将风扇的转速提高,,可以通过减小PWM信号的占空比将风扇的转速降低,。本申请实施例具体不限定改变风扇的转速的具体实现方式。
下面结合控制充电桩充电的方法来说明该充电桩的工作原理。其中方法可以由充电桩的控制器来执行。
参见图8,该图为本申请实施例提供的风冷散热时控制充电桩充电的方法流程图。
风冷散热系统时,冷却条件包括:风冷散热系统中风扇的转速。
S801:根据多个内部器件的自身参数、温度传感器测量的至少部分内部器件的温度、功率变换电路的电气参数和风扇的转速获得多个内部器件的温度;
S802:判断第一内部器件的温度大于第一内部器件对应的预设温度阈值时,执行S803;多个内部器件的温度均小于等于各自对应的所述预设温度阈值时,执行S804;第一内部器件为多个内部器件中的任意一个。
S803:控制充电功率为满载功率,提高风扇的转速;
S804:控制充电功率大于满载功率,降低风扇的转速。
多个内部器件中只要有一个内部器件的温度大于对应的预设温度阈值,则表征充电桩的温度较高,此时需要提高风扇的转速,来加速散热,从而降低充电桩的温度。
下面结合附图介绍风冷散热系统运行在静音模式时的方法。
参见图9,该图为本申请实施例提供的风冷散热工作在静音模式控制充电桩充电的方法流程图。
该方法与图8的区别是,当所述风冷散热系统运行在静音模式时,需要判断风扇的转速与静音模式对应的临界转速的大小关系。因为风扇的转速越高,则噪音越大,风扇的转速越低,则噪音越小。因此,为了保证静音模式的正常运行以及静音效果,风扇的转速不能超过静音模式对应的临界转速。即,在所述风扇的转速小于等于所述静音模式对应的临界转速时,所述冷却条件为所述风扇的转速;在所述风扇的转速大于所述静音模式对应的临界转速时,所述冷却条件为所述临界转速。
S901:根据多个内部器件的自身参数、温度传感器测量的至少部分内部器件的温度、功率变换电路的电气参数和风扇的转速获得多个内部器件的温度;
S902:判断第一内部器件的温度大于第一内部器件对应的预设温度阈值时,执行S903;多个内部器件的温度均小于等于各自对应的所述预设温度阈值时,执行S904。
S903:控制充电功率为满载功率,提高风扇的转速。
S904:控制充电功率大于满载功率,降低风扇的转速。
S905:风扇的转速是否大于静音模式对应的临界转速。
S906:将临界转速设定为风扇的转速,返回S901。
需要说明的是,以上控制方法可以由充电桩的控制器来执行。由于控制器是周期性获得充电桩的整体温度,根据本周期获得的多个内部器件的温度对充电功率进行控制。因此,当风扇的转速大于临界转速时,需要将风扇的转速调整为临界转速,即风扇转速不能大于临界转速。利用临界转速来为风扇的转速进行限幅控制。下一个控制周期,控制器在计算多个内部器件的温度时,利用的便是风扇的临界转速。
下面介绍冷却系统为液冷散热系统的充电桩。
参见图10,该图为本申请实施例提供的液冷充电桩的示意图。
本实施例提供的充电桩,除了包括温度传感器100、功率变换电路200和控制器300以外,还包括冷却系统,冷却系统至少包括液冷散热系统600。本实施例中冷却条件可以为冷却液的流量、冷却液的温度和冷却液的流速中的至少一种。
液冷散热系统600一般是利用冷却液对充电桩的内部进行冷却降温。为了加快降温速度,可以改变冷却液的流量,即冷却液的流量越大,则降温越快;相应的冷却液的流量越小,则降温越慢。另外,还可以改变冷却液的流速,流速与流量的目的相同,在此不再赘述。另外,为了改变降温速度,还可以通过改变冷却液的温度来实现。例如,冷却液的温度越低,则降温越快,相反冷却液的温度越高,则降温越慢。需要说明的是,实际应用中,为了快速降温,可以联合控制冷却液的流量和温度两个参数,例如,需要降温时,可以同时提高冷却液的流量和降低冷却液的温度,从而在单位时间内可以带走更多的热量。
第一种:
下面介绍控制器单独控制冷却液的流量来实现温度调节。
所述控制器300,具体用于根据多个内部器件的自身参数、温度传感器测量的至少部分内部器件的温度、功率变换电路200的电气参数和液冷散热系统600中冷却液的流量获得多个内部器件的温度。
例如继续以热阻网络为例获得整体温度,对于液冷散热系统,在获得多个内部器件的温度时,除了多个内部器件的自身参数、温度传感器测量的至少部分内部器件的温度、功率变换电路200的电气参数作为热阻网络的输入量以外,冷却液的流量也是作为热阻网络的输入量。
控制器300,还用于当多个内部器件的温度均小于等于各自对应的预设温度阈值时,还包括降低所述冷却液的流量;
当第一内部器件的温度大于所述第一内部器件对应的预设温度阈值时,还包括提高所述冷却液的流量;第一内部器件为所述多个内部器件中的任意一个内部器件。
需要说明的是,在多个内部器件的温度均小于等于各自对应的预设温度阈值时,控制器可以以大于满载功率的较大充电功率为电动汽车进行充电,从而加速充电,同时降低冷却液的流量,从而节省电能。同理,在多个内部器件中的任意一个内部器件的温度大于预设温度阈值时,控制器降低充电功率为满载功率,以保证充电桩不过温,同时提高冷却液的流量来加速降温,保护充电桩的内部器件的安全。
第二种:
下面介绍控制器单独控制冷却液的温度来实现充电桩的温度调节。
所述冷却系统至少包括液冷散热系统600。
所述控制器300用于根据多个内部器件的自身参数、温度传感器测量的至少部分内部器件的温度、所述功率变换电路的电气参数和所述液冷散热系统600冷却液的温度获得多个内部器件的温度。
例如继续以热阻网络为例获得整体温度,对于液冷散热系统,在获得多个内部器件的温度时,除了多个内部器件的自身参数、温度传感器测量的至少部分内部器件的温度、功率变换电路200的电气参数作为热阻网络的输入量以外,冷却液的温度也是作为热阻网络的输入量。
所述控制器300用于在当多个内部器件的温度均小于等于各自对应的预设温度阈值时,还包括提高所述冷却液的温度;
当第一内部器件的温度大于所述第一内部器件对应的预设温度阈值时,还包括降低所述冷却液的温度;第一内部器件为所述多个内部器件中的任意一个内部器件。,
需要说明的是,在多个内部器件的温度均小于等于各自对应的预设温度阈值时,控制器可以提高充电功率,加速充电,同时提高冷却液的温度,从而节省电能。同理,在第一内部器件的温度大于所述第一内部器件对应的预设温度阈值时,控制器可以降低充电功率,以保证充电桩不过温,同时降低冷却液的温度来加速降温,保护充电桩的内部器件的安全。
第三种:
下面介绍控制器既控制冷却液的流量又控制冷却液的温度来实现充电桩的温度调节。
所述冷却系统至少包括液冷散热系统600。
所述控制器300用于根据多个内部器件的自身参数、温度传感器测量的至少部分内部器件的温度、所述功率变换电路的电气参数、所述液冷散热系统600冷却液的温度和所述冷却液的流量获得多个内部器件的温度。
例如继续以热阻网络为例获得整体温度,对于液冷散热系统,在获得多个内部器件的温度时,冷却液的温度和流量也是作为热阻网络的输入量。
所述控制器300用于在多个内部器件的温度均小于等于各自对应的预设温度阈值时,提高所述冷却液的温度,降低所述冷却液的流量;在第一内部器件的温度大于第一内部器件对应的预设温度阈值时,降低所述冷却液的温度,提高所述冷却液的流量。
需要说明的是,在多个内部器件的温度均小于等于各自对应的预设温度阈值时,控制器可以以大于满载功率的较大充电功率为电动汽车充电,加速充电,同时提高冷却液的温度,降低冷却液的流量,从而节省电能。同理,在多个内部器件中的任意一个内部器件的温度大于预设温度阈值时,控制器可以降低充电功率为满载功率,即以满载功率为电动汽车充电,以保证充电桩不过温,同时降低冷却液的温度和提高冷却液的流量来加速降温,保护充电桩的内部器件的安全。
需要说明的是,以上三种控制冷却液的温度和/或流量的方式,控制器还控制充电功率来调节充电桩的温度。
下面结合附图介绍具备液冷散热系统的充电桩的充电控制方法。
第一:
下面首先介绍通过调节液冷散热系统中的冷却液的流量来实现温度调节的方法。
参见图11,该图为本申请实施例提供的一种液冷的充电控制方法流程图。
S1101:根据多个内部器件的自身参数、温度传感器检测的至少部分内部器件的温度、功率变换电路的电气参数和液冷散热系统中冷却液的流量获得多个内部器件的温度。
冷却液的流量会影响内部器件的温度,因此,冷却液的流量作为获得内部器件的温度的一个输入量。例如利用热阻网络法来获得充电桩的温度时,冷却液的温度、电气参数和温度传感器检测的温度均作为热阻网络法的输入量。
S1102:判断第一内部器件的温度大于第一内部器件对应的预设温度阈值时,执行S1103,多个内部器件的温度均小于等于各自对应的所述预设温度阈值执行S1104。
S1103:控制充电功率为满载功率,提高冷却液的流量。
由于降低充电功率可以降低内部器件的发热,因此当内部器件的温度较高时,可以降低充电功率,另外对于液冷散热系统,可以提高冷却液的流量来加快散热,流量越大则散热越快,进而可以降低内部器件的温度。
S1104:控制充电功率大于满载功率,降低冷却液的流量。
由于内部器件的温度较低,因此,可以为了加快充电速度,提高充电功率,进而缩短充电时间。另外,为了节省电能,可以降低冷却液的流量,因为内部器件的温度较低,无需太大流量的冷却液。
第二:
下面介绍通过调节液冷散热系统中的冷却液的温度来调节温度的方法。
参见图12,该图为本申请实施例提供的另一种液冷的充电控制方法流程图。
S1201:根据多个内部器件的自身参数、温度传感器测量的至少部分内部器件的温度、功率变换电路的电气参数和液冷散热系统冷却液的温度获得多个内部器件的温度。
S1202:判断第一内部器件的温度大于第一内部器件对应的预设温度阈值,执行S1203,多个内部器件的温度均小于等于各自对应的所述预设温度阈值时执行S1204。
S1203:控制充电功率为满载功率,降低冷却液的温度。
由于降低充电功率可以降低内部器件的发热,因此当内部器件的温度较高时,可以降低充电功率,另外对于液冷散热系统,可以降低冷却液的温度来加快散热,冷却液的温度越低则带走的热量越多,即散热越快,进而可以降低内部器件的温度。
S1204:控制充电功率大于满载功率,提高冷却液的温度。
由于内部器件的温度较低,因此,可以为了加快充电速度,提高充电功率,进而缩短充电时间。另外,为了节省电能,可以提高冷却液的温度,因为内部器件的温度较低,无需太低温度的冷却液。
第三:
下面介绍通过既调节液冷散热系统中的冷却液的温度又调节冷却液的流量来调节温度的方法。
参见图13,该图为本申请实施例提供的又一种液冷的充电控制方法流程图。
S1301:根据多个内部器件的自身参数、温度传感器测量的至少部分内部器件的温度、功率变换电路的电气参数和液冷散热系统冷却液的温度和流量获得多个内部器件的温度。
S1302:判断第一内部器件的温度大于第一内部器件对应的预设温度阈值时,执行S1303;多个内部器件的温度均小于等于各自对应的所述预设温度阈值时,执行S1304。
S1303:控制充电功率为满载功率,降低冷却液的温度,提高冷却液的流量。
由于降低充电功率可以降低内部器件的发热,因此当内部器件的温度较高时,可以降低充电功率,另外对于液冷散热系统,可以降低冷却液的温度来加快散热,冷却液的温度越低则带走的热量越多,即散热越快,进而可以降低内部器件的温度。另外对于液冷散热系统,可以提高冷却液的流量来加快散热,流量越大则散热越快,进而可以降低内部器件的温度。
S1304:控制充电功率大于满载功率,提高冷却液的温度,降低冷却液的流量。
由于内部器件的温度较低,因此,可以为了加快充电速度,提高充电功率,进而缩短充电时间。为了节省电能,可以提高冷却液的温度,因为内部器件的温度较低,无需太低温度的冷却液。另外,为了节省电能,还可以降低冷却液的流量,因为内部器件的温度较低,无需太大流量的冷却液。
本申请以上实施例提供的充电桩,针对自然散热的充电桩,风冷散热的充电桩和液冷散热的充电桩均进行了充分介绍,在保证内部器件的温度不超温的情况下,尽量以较大的充电功率为电动汽车进行充电,从而提高充电速度,缩短充电时间,满足用户的需求,使电动汽车的应用越来越便利。只有当内部器件的温度较高时,才降低充电功率,例如以满载功率为电动汽车充电,从而保证充电桩不过温引发事故。同时,当充电桩不是自然散热,包括冷却系统时,可以结合充电功率和冷却条件的调控来实现充电控制,保证不过温的前提下,加快充电速度。
本申请以上各个实施例中的电气参数可以相同,也可以不相同,本申请实施例中不做具体限定,本领域技术人员可以根据实际需要来选择。而且本申请实施例也不具体限定充电桩为直流充电桩还是交流充电桩。
需要说明的是,以上的冷却系统可以结合,例如一个充电桩可以有时工作在风冷冷却状态,有时也可以工作在自然散热冷却状态。例如一个充电桩可以有时工作在风冷冷却状态,有时也可以工作在液冷散热状态,即该充电桩既包括风冷冷却系统,又包括液冷冷却系统,参见图14,该图为本申请实施例提供的具有多种冷却系统的充电桩的示意图。
该充电桩既包括风冷冷却系统500,又包括液冷散热系统600。
控制器300可以根据需要选择风冷冷却系统500工作进行散热,还是选择液冷散热系统600工作进行散热,还可以选择风冷冷却系统500和液冷散热系统600同时工作均进行散热。
应当理解,在本申请中,“至少一个(项)”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,用于描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“A和/或B”可以表示:只存在A,只存在B以及同时存在A和B三种情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,“a和b”,“a和c”,“b和c”,或“a和b和c”,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
以上所述,仅是本申请的较佳实施例而已,并非对本申请作任何形式上的限制。虽然本申请已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本申请。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本申请技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本申请技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本申请技术方案的内容,依据本申请的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本申请技术方案保护的范围内。
Claims (18)
1.一种充电桩,其特征在于,包括:
功率变换电路,用于为电动汽车提供充电功率;
控制器,用于获得所述充电桩的温度;当所述充电桩的温度小于等于预设温度阈值时,控制所述充电功率大于满载功率;当所述充电桩的温度大于所述预设温度阈值时,控制所述充电功率为所述满载功率。
2.根据权利要求1所述的充电桩,其特征在于,所述充电桩包括多个内部器件,每个所述内部器件对应一个预设温度阈值;
所述控制器,具体用于获取所述多个内部器件的多个温度,其中,一个内部器件对应一个温度;
所述控制器,具体用于在所述多个内部器件的温度均小于等于各自对应的预设温度阈值时,控制所述充电桩的充电功率大于满载功率;在第一内部器件的温度大于所述第一内部器件对应的预设温度阈值时,控制所述充电功率为所述满载功率,所述第一内部器件为所述多个内部器件中的任意一个内部器件。
3.根据权利要求2所述的充电桩,其特征在于,还包括:温度传感器,用于获得所述充电桩的所述多个内部器件中至少部分内部器件的温度;
所述控制器,具体用于根据所述充电桩的所述多个内部器件的自身参数、所述温度传感器获取的所述至少部分内部器件的温度和所述功率变换电路的电气参数获得所述多个内部器件的所述多个温度;所述自身参数包括热阻、热容和发热量。
4.根据权利要求3所述的充电桩,其特征在于,所述功率变换电路的电气参数包括以下至少一项:
输入电压、输入电流、输出电压、频率、功率因数或输出电流。
5.根据权利要求4所述的充电桩,其特征在于,所述控制器,具体用于将所述多个内部器件的自身参数、所述至少部分内部器件的温度和所述功率变换电路的电气参数输入所述热阻网络、线性回归拟合或神经网络,所述热阻网络、线性回归拟合或神经网络的输出量为所述多个内部器件的温度;
或,具体用于利用所述多个内部器件的自身参数、所述至少部分内部器件的温度和所述功率变换电路的电气参数通过查表,获得所述多个内部器件的温度。
6.根据权利要求2-5任一项所述的充电桩,其特征在于,还包括:冷却系统;
所述控制器,具体用于根据所述多个内部器件的自身参数、所述至少部分内部器件的温度、所述功率变换电路的电气参数和所述冷却系统的冷却条件获得所述多个内部器件的温度。
7.根据权利要求6所述的充电桩,其特征在于,所述冷却系统至少包括液冷散热系统;
所述冷却条件包括所述液冷散热系统中冷却液的流量或所述液冷散热系统中冷却液的温度中的至少一项;
所述控制器,还用于执行以下至少一项:
在所述多个内部器件的温度均小于等于各自对应的预设温度阈值时,降低所述冷却液的流量;在所述第一内部器件的温度大于对应的预设温度阈值时,提高所述冷却液的流量;或
在所述多个内部器件的温度小于等于各自对应的预设温度阈值时,提高所述冷却液的温度;在所述第一内部器件的温度大于对应的预设温度阈值时,降低所述冷却液的温度。
8.根据权利要求6或7所述的充电桩,其特征在于,所述冷却系统至少包括风冷散热系统;
所述冷却条件为所述风冷散热系统中风扇的转速;
所述控制器,还用于在所述多个内部器件的温度均小于等于各自对应的预设温度阈值时,降低所述风冷散热系统中风扇的转速;在所述第一内部器件的温度大于所述第一内部器件对应的预设温度阈值时,提高所述风扇的转速。
9.根据权利要求8所述的充电桩,其特征在于,当所述风冷散热系统运行在静音模式时,所述控制器,具体用于在所述风扇的转速小于等于所述静音模式对应的临界转速时,根据所述多个内部器件的自身参数、所述至少部分内部器件的温度、所述功率变换电路的电气参数和所述风扇的转速获得所述多个内部器件的温度;在所述风扇的转速大于所述静音模式对应的临界转速时,具体用于控制所述风扇的转速为所述临界转速,根据所述多个内部器件的自身参数、所述至少部分内部器件的温度、所述功率变换电路的电气参数和所述临界转速获得所述多个内部器件的温度。
10.根据权利要求1-9任一项所述的充电桩,其特征在于,所述控制器,具体用于当所述充电桩的温度小于等于预设温度阈值时,在所述充电桩的温度向所述预设温度阈值变化的过程中,控制所述充电功率逐渐降低。
11.一种充电桩充电的控制方法,其特征在于,所述充电桩包括:功率变换电路,用于为电动汽车提供充电功率;
获得所述充电桩的温度;
当所述充电桩的温度小于等于预设温度阈值时,控制所述充电功率大于满载功率;
当所述充电桩的温度大于所述预设温度阈值时,控制所述充电功率为所述满载功率。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述充电桩包括多个内部器件,每个所述内部器件对应一个预设温度阈值;
当所述充电桩的温度小于等于预设温度阈值时,控制所述充电功率大于满载功率,具体包括:
获取所述多个内部器件的多个温度,其中,一个内部器件对应一个温度;
在所述多个内部器件的温度均小于等于各自对应的预设温度阈值时,控制所述充电桩的充电功率大于满载功率;
当所述温度大于所述预设温度阈值时,控制所述充电功率为所述满载功率,具体包括:
在第一内部器件的温度大于所述第一内部器件对应的预设温度阈值时,控制所述充电功率为所述满载功率;所述第一内部器件为所述多个内部器件中的任意一个内部器件。
13.根据权利要求11或12所述的方法,其特征在于,所述充电桩还包括:温度传感器,用于获得所述充电桩的所述多个内部器件中至少部分内部器件的温度;
所述获得所述充电桩的温度,具体包括:
根据所述充电桩的所述多个内部器件的自身参数、所述温度传感器获取的所述至少部分内部器件的温度和所述功率变换电路的电气参数获得所述多个内部器件的所述多个温度;所述自身参数包括热阻、热容和发热量。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述充电桩还包括:冷却系统;
所述根据所述多个内部器件的自身参数、所述温度和所述功率变换电路的电气参数获得所述充电桩的温度,具体包括:
根据所述所有内部器件的自身参数、所述至少部分内部器件的温度、所述功率变换电路的电气参数和所述冷却系统的冷却条件获得所述多个内部器件的多个温度。
15.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述冷却系统至少包括液冷散热系统;
所述冷却条件包括:所述液冷散热系统中的冷却液的流量或所述液冷散热系统中冷却液的温度中的至少一项;
当所述多个内部器件的温度均小于等于各自对应的预设温度阈值时,还包括执行以下至少一项:降低所述冷却液的流量;或,提高所述冷却液的温度;
当第一内部器件的温度大于所述第一内部器件对应的预设温度阈值时,还包括执行以下至少一项:提高所述冷却液的流量;或,降低所述冷却液的温度;所述第一内部器件为所述多个内部器件中的任意一个内部器件。
16.根据权利要求13-15任一项所述的方法,其特征在于,所述冷却系统至少包括风冷散热系统;
所述冷却条件包括:所述风冷散热系统中风扇的转速;
当所述多个内部器件的温度均小于等于各自对应的预设温度阈值时,还包括:降低所述风扇的转速;
当第一内部器件的温度大于所述第一内部器件对应的预设温度阈值时,还包括:提高所述风扇的转速;所述第一内部器件为所述多个内部器件中的任意一个内部器件。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,当所述风冷散热系统运行在静音模式时,在所述风扇的转速小于等于所述静音模式对应的临界转速时,所述冷却条件为所述风扇的转速;在所述风扇的转速大于所述静音模式对应的临界转速时,所述冷却条件为所述临界转速。
18.根据权利要求11-17任一项所述的方法,其特征在于,当所述充电桩的温度小于等于预设温度阈值时,还包括:
在所述充电桩的温度向所述预设温度阈值变化的过程中,控制所述充电功率逐渐降低。
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