CN115573937B - 一种基于电流预判的充电桩风机控制方法、装置及设备 - Google Patents

一种基于电流预判的充电桩风机控制方法、装置及设备 Download PDF

Info

Publication number
CN115573937B
CN115573937B CN202211572038.7A CN202211572038A CN115573937B CN 115573937 B CN115573937 B CN 115573937B CN 202211572038 A CN202211572038 A CN 202211572038A CN 115573937 B CN115573937 B CN 115573937B
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
charging pile
fan
current
target value
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
CN202211572038.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115573937A (zh
Inventor
张金磊
朱建国
刘涛
刘友恒
马道停
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.)
Yonglian Technology (Changshu) Co.,Ltd.
Original Assignee
Yonglian Smart Energy Technology Changshu 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 Yonglian Smart Energy Technology Changshu Co ltd filed Critical Yonglian Smart Energy Technology Changshu Co ltd
Priority to CN202211572038.7A priority Critical patent/CN115573937B/zh
Publication of CN115573937A publication Critical patent/CN115573937A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115573937B publication Critical patent/CN115573937B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/004—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids by varying driving speed
    • 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
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/302—Cooling of charging equipment
    • 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
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/31—Charging columns specially adapted for electric vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05D2270/303—Temperature
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明涉及一种基于电流预判的充电桩风机控制方法、装置及设备，方法包括：获取充电桩在充电过程中的实时输出电流；基于温度给定拟合曲线根据所述实时输出电流得到对应温度目标值，其中，所述温度目标值为在不同输出电流情况下满足充电桩内部功率器件实际温度不超过其温度限值的风机口的温度值；获取充电桩风机口的实时温度；根据所述实时温度和所述温度目标值得到温度误差值；基于拟合线性控制方法根据所述温度误差值调节风机转速，以实现与所述温度目标值匹配的风机转速的准确输出。通过拟定更适配充电桩风机口的温度目标值，从而根据在风机口采集到的实时温度动态调整风机转速，有效满足充电桩温度的控制需求。

Description

一种基于电流预判的充电桩风机控制方法、装置及设备
技术领域
本发明涉及充电桩风机控制领域，尤其涉及一种基于电流预判的充电桩风机控制方法、装置及设备。
背景技术
随着电动汽车的飞速发展，人们对充电速度要求越来越快，超大功率充电技术受到人们的重视。而随着充电桩功率的提升，充电桩内部因损耗而带来的温度上升问题，给充电桩的安全性、可靠性带来了严峻的挑战，成为了限制充电桩功率的提升的首要障碍。
充电桩在运行过程中，内部的功率器件会产生大量的损耗，损耗会在充电桩内部不断聚集，使充电桩内部的温度上升，过高的温度会导致充电桩内部的器件寿命降低，甚至带来可靠性风险。目前，行业内通常的做法是通过增加风机，利用风机转动的风量将充电桩内部的热量吹到充电桩外部，以降低充电桩内部温度。
现有技术中充电桩风机的控制方法通常根据风机口温度的高低，控制风机运行的速度快慢，此种控制方法在大部分情况下，可以满足充电桩运行的需要。但是，随着充电桩功率越来越大，电动汽车对充电桩的充电响应速度越来越高，此种常规的控制方法无法满足充电桩输出功率快速响应的需要。根本原因在于，充电桩风口温度的变化速度非常慢，当充电桩输出电流增大时，内部功率器件通过发热导致内部的环境温度升高，此过程存在很长时间的延迟。因此，如果只是简单的依据风口温度的高低来控制风机转速，那么，风机转速与充电桩的输出电流并不能很好的匹配，导致在不同的输出电流情况下，风机速度偏大或偏小，带来充电桩内部温度失控的情况，无法满足充电桩运行的需要。
因此，提供一种能够适应于充电桩输出电流快速动态变化并且使风机口的温度目标值更好的对应于充电桩的真实运行情况并且有效提高风机风速控制精度的充电桩风机控制方法来解决上述技术问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于电流预判的充电桩风机控制方法。解决了现有技术中在充电桩输出功率快速响应过程中依据风口温度的高低来控制风机转速，风机转速与充电桩的输出电流不能很好的匹配导致充电桩内部温度失控的技术问题。
本发明的技术效果通过如下实现的：
一种基于电流预判的充电桩风机控制方法，包括：
获取充电桩在充电过程中的实时输出电流；
基于温度给定拟合曲线根据所述实时输出电流得到对应温度目标值；
获取充电桩风机口的实时温度；
根据所述实时温度和所述温度目标值得到温度误差值；
基于拟合线性控制方法根据所述温度误差值调节风机转速，以实现与所述温度目标值匹配的风机转速的准确输出。
进一步地，基于温度给定拟合曲线根据所述实时输出电流得到对应的温度目标值，之前包括：
获取充电桩的最大输出电流；
基于测试设定标准根据所述最大输出电流设定多个标定输出电流；
采用实验验证方式根据多个所述标定输出电流标定各自对应的标定温度目标值，以得到温度给定拟合曲线。
进一步地，基于测试设定标准根据所述最大输出电流设定多个标定输出电流，包括：
根据测试设定标准得到多个标定比例；
将多个所述标定比例与所述最大输出电流坐乘积得到各自对应的标定输出电流。
进一步地，采用实验验证方式根据多个所述标定输出电流标定各自对应的标定温度目标值，包括：
设定充电桩在不同标定输出电流下工作时风机的出风口对应的预估温度目标值；
获取充电桩在不同标定输出电流下工作时各功率器件对应的实际温度；
基于充电桩内各功率器件对应的温度限值根据所述实际温度计算出温度余量值；
根据充电桩内所有功率器件的温度余量值调节所述预估温度目标值，以得到充电桩在不同标定输出电流下工作时风机的出风口对应的标定温度目标值。
进一步地，所述充电桩内功率器件包括充电枪、直流开关、交流开关和功率转换模块。
进一步地，基于充电桩内各功率器件对应的温度限值根据所述实际温度计算出温度余量值，包括：
获取充电桩内各功率器件对应的温度限值；
将所述温度限值与在不同标定输出电流下对应的所述实际温度分别作差得到对应的温度余量值。
进一步地，根据充电桩内所有功率器件的温度余量值调节所述预估温度目标值，以得到充电桩在不同标定输出电流下工作时风机的出风口对应的标定温度目标值，包括：
获取同一标定输出电流下各功率器件对应的温度余量值；
选取温度余量值最低的功率器件作为目标功率器件；
通过试验调节所述预估温度目标值，以得到调节后对应的目标功率器件的温度余量值；
当所述目标功率器件的温度余量值在第一预设阈值范围内时，将当前的预估温度目标值设定为当前标定输出电流下对应为标定温度目标值。
进一步地，将当前的预估温度目标值设定为当前标定输出电流下对应为标定温度目标值，之前包括：
获取充电桩内其他功率器件的实际温度；
基于所述功率器件的温度限值和所述功率器件的实际温度判断所有的功率器件的实际温度是否均小于等于其对应的温度限值；
若是，则将当前的预估温度目标值设定为当前标定输出电流下对应为标定温度目标值。通过充分考虑充电桩输出电流的动态变化，并采用实验手段得到温度给定拟合曲线，从而拟定不同输出电流对应的充电桩风机口的温度目标值，更好地适配于充电桩实际运行情况的需要，有效保证基于所述温度目标值调节风机转速时充电桩各功率器件的实时温度不超过其温度限值。
进一步地，所述拟合线性控制方法为PI控制方法，基于拟合线性控制方法根据所述温度误差值调节风机转速，以实现与所述温度目标值匹配的风机转速的准确输出，包括：
将所述温度误差值输入至PI控制器中；
利用PI控制器根据所述温度误差值得到对应的风机转速修正值，以修正当前的风机转速；
循环修正风机转速，直至所述温度误差值落入第二预设阈值范围内，以实现与所述温度目标值匹配的风机转速的准确输出。通过采取PI控制方法的智能化控制策略，使得通过检测风机口的实时温度，并根据充电桩当前的输出电流和温度给定拟合曲线得到风机口的温度目标值，以将实时温度实时自动追踪温度目标值，完成PI控制器对实时温度和温度目标值之间的温度误差值动态调整风机转速，实现风机转速的快速精准的调节，提高了充电桩风机的控制精度。
另外，还提供一种基于电流预判的充电桩风机控制装置，包括：
输出电流获取模块：用于获取充电桩在充电过程中的实时输出电流；
温度给定得到模块：用于基于温度给定拟合曲线根据所述实时输出电流得到对应的温度目标值；
实时温度获取模块：用于获取充电桩风机口的实时温度；
温度误差值得到模块：用于根据所述实时温度和所述温度目标值得到温度误差值；
风机转速控制模块：用于基于拟合线性控制方法根据所述温度误差值得到风机转速修正值，以调节风机完成风机转速的准确输出。
另外，还提供一种设备，所述设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现上述的基于电流预判的充电桩风机控制方法。
如上所述，本发明具有如下有益效果：
1）通过充分考虑充电桩输出电流的动态变化，并采用实验手段得到温度给定拟合曲线，从而拟定不同输出电流对应的充电桩风机口的温度目标值，更好地适配于充电桩实际运行情况的需要，有效保证基于所述温度目标值调节风机转速时充电桩各功率器件的实时温度不超过其温度限值。
2）通过采取PI控制方法的智能化控制策略，使得通过检测风机口的实时温度，并根据充电桩当前的输出电流和温度给定拟合曲线得到风机口的温度目标值，以将实时温度实时自动追踪温度目标值，完成PI控制器对实时温度和温度目标值之间的温度误差值动态调整风机转速，实现风机转速的快速精准的调节，提高了充电桩风机的控制精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，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的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还能够根据这些附图获得其它附图。
图1为常规风机控制方法中风机转速与出风口温度之间的对应关系图；
图2为本说明书实施例提供的一种基于电流预判的充电桩风机控制方法的流程图；
图3为本说明书实施例提供的基于输出电流预判的风机控制模型；
图4为本说明书实施例提供的温度给定拟合曲线；
图5为本说明书实施例提供的一种基于电流预判的充电桩风机控制装置的组成框图。
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的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。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
目前的充电桩风机控制的技术方案中，通常根据风机风口温度的高低，控制风机运行的速度快慢，如图2所示。但充电桩功率越来越大，电动汽车对充电桩的充电响应速度越来越高，当充电桩输出功率增大，充电桩内部功率器件通过发热导致内部的环境温度升高，由于此过程存在很长时间的延迟，导致风机口采集到的温度还停留在之前的温度值，而通过当前采集的温度去控制风机转速，此风机转速并不能满足充电桩在输出当前输出电流的运行状态下的散热需求，因此，图1所示的常规风机控制方法无法满足充电桩输出功率快速响应的需要。
因而，本说明书提出了一种基于充电桩输出电流预判风机口温度目标值以完成对风机转速的快速准确控制的技术方案，确保在充电桩输出电流在快速变化的过程中，风机转速能够更好的满足当前充电桩运行状态的需要。
实施例1：
如图2所示，本说明书实施例提供了一种基于电流预判的充电桩风机控制方法，包括：
S100：获取充电桩在充电过程中的实时输出电流；
S200：基于温度给定拟合曲线根据所述实时输出电流得到对应温度目标值；
具体地，通过实验方法测试出在不同的多个标定输出电流在稳态情况下对应的标定温度目标值，进而得到温度给定拟合曲线，以评估输出电流对充电桩内部产生的实际影响，从而能够将温度给定拟合曲线中的温度目标值设定为用于在相应的输出电流的条件下完成风机转速调节的风机口处的温度给定量，以实现风机转速的快速而精准的调节，具体调节过程对应的基于输出电流预判的风机控制模型如图3所示。
其中，风机控制模型中控制参数包括：输出电流I、温度目标值Tref、充电桩风机口的实时温度Tsam、温度误差值Terr和风机转速FanPwm。
具体地，温度给定拟合曲线的得到过程如下：
一种具体的实施方式中，步骤S200基于温度给定拟合曲线根据所述实时输出电流得到对应的温度目标值，之前包括：
获取充电桩的最大输出电流；
基于测试设定标准根据所述最大输出电流设定多个标定输出电流；
采用实验验证方式根据多个所述标定输出电流标定各自对应的标定温度目标值，以得到温度给定拟合曲线。
一种具体的实施方式中，基于测试设定标准根据所述最大输出电流设定多个标定输出电流，包括：
根据测试设定标准得到多个标定比例；
将多个所述标定比例与所述最大输出电流坐乘积得到各自对应的标定输出电流。
具体地，获取充电桩的最大输出电流Imax，设定测试设定标准为10%，即选取的多个测试点中相邻两个测试点之间的电流差值为10%*Imax，本实施例中，多个测试点，即多个标定输出电流具体设定为0，10%*Imax，20%*Imax...Imax，共11个测试点。
其中，测试设定标准为相邻两个测试点之间的电流差值与最大输出电流Imax的比值，一般建议不超过10%。如果需要提高控制精度，可以减小测试设定标准，设定为5%，2.5%...等。
一种具体的实施方式中，采用实验验证方式根据多个所述标定输出电流标定各自对应的标定温度目标值，包括：
S201：设定充电桩在不同标定输出电流下工作时风机的出风口对应的预估温度目标值；
S202：获取充电桩在不同标定输出电流下工作时各功率器件对应的实际温度；
S203：基于充电桩内各功率器件对应的温度限值根据所述实际温度计算出温度余量值；
S204：根据充电桩内所有功率器件的温度余量值调节所述预估温度目标值，以得到充电桩在不同标定输出电流下工作时风机的出风口对应的标定温度目标值。
一种具体的实施方式中，步骤S203基于充电桩内各功率器件对应的温度限值根据所述实际温度计算出温度余量值，包括：
获取充电桩内各功率器件对应的温度限值；
将所述温度限值与在不同标定输出电流下对应的所述实际温度分别作差得到对应的温度余量值。
一种具体的实施方式中，步骤S204根据充电桩内所有功率器件的温度余量值调节所述预估温度目标值，以得到充电桩在不同标定输出电流下工作时风机的出风口对应的标定温度目标值，包括：
获取同一标定输出电流下各功率器件对应的温度余量值；
选取温度余量值最低的功率器件作为目标功率器件；
通过试验调节所述预估温度目标值，以得到调节后对应的目标功率器件的温度余量值；
当所述目标功率器件的温度余量值在第一预设阈值范围内时，将当前的预估温度目标值设定为当前标定输出电流下对应为标定温度目标值。
一种具体的实施方式中，将当前的预估温度目标值设定为当前标定输出电流下对应为标定温度目标值，之前包括：
获取充电桩内其他功率器件的实际温度；
基于所述功率器件的温度限值和所述功率器件的实际温度判断所有的功率器件的实际温度是否均小于等于其对应的温度限值；
若是，则将当前的预估温度目标值设定为当前标定输出电流下对应为标定温度目标值。
具体地，当其他功率器件的实际温度均小于等于其对应的温度限值时，则认为刚好找到当前标定输出电流下对应的标定温度目标值，即当风机口的吹风温度在标定温度目标值时，所有功率器件的实际温度均在对应的温度限值范围内，也即均小于等于对应的温度限值。
当其他功率器件中存在一个或多个功率器件的实际温度大于其对应的温度限值时，选取新的目标功率器件，并且继续调节当前的预估温度目标值，当新的目标功率器件的温度余量值落在第一预设阈值范围内时，判断剩余其他功率器件的实际温度是否在其对应的限值范围内。
若是，则将此时的预估温度目标值设定为当前标定输出电流下对应为标定温度目标值；若否，则重复上述过程，直至所有功率器件均在对应的限值范围内时结束预估温度目标值的调节过程，并将此时的预估温度目标值作为标定温度目标值。
具体地，确立充电桩内部所有的功率器件清单，如：充电枪、交流开关、直流开关、功率转换模块等，并制定各器件的温度限值表。
通过实验测试不同标定输出电流0，10%*Imax，20%*Imax...Imax时对应的各功率器件的实际温度和对应的温度余量值，进而确定各输出电流对应的标定温度目标值，如表1和表2所示。
标定输出电流 充电枪实际温度 充电枪温度限值 充电枪温度余量值 功率转换模块实际温度 功率转换模块温度限值 功率转换模块温度余量值 标定温度目标值
0 25 100 75 25 175 150 60
10%Imax 28 100 72 33 175 142 58
20%Imax 34 100 66 41 175 134 55
30%Imax 39 100 61 49 175 126 52
40%Imax 43 100 57 57 175 118 48
50%Imax 47 100 53 64 175 111 45
60%Imax 51 100 49 71 175 104 42
70%Imax 55 100 45 78 175 97 40
80%Imax 60 100 40 85 175 90 38
90%Imax 65 100 35 90 175 85 36
100%Imax 70 100 30 95 175 80 35
表1
标定输出电流 交流开关实际温度 交流开关温度限值 交流开关温度余量值 直流开关实际温度 直流开关温度限值 直流开关温度余量值 标定温度目标值
0 25 75 50 25 120 95 60
10%Imax 30 75 45 33 120 87 58
20%Imax 33 75 42 37 120 83 55
30%Imax 36 75 39 45 120 75 52
40%Imax 38 75 37 50 120 70 48
50%Imax 40 75 35 55 120 65 45
60%Imax 42 75 33 61 120 59 42
70%Imax 44 75 31 66 120 54 40
80%Imax 46 75 29 70 120 50 38
90%Imax 48 75 27 75 120 45 36
100%Imax 50 75 25 80 120 40 35
表2
其中，标定温度目标值的具体得到过程如下：
在控制充电桩输出不同的标定输出电流的条件下，当充电桩当前输出的标定输出电流达到稳态时，测试充电枪、交流开关、直流开关和功率转换模块等功率器件的实际温度，并根据对应的功率器件的规格确定其温度限值，所述温度限制与当前的标定输出电流相关。
将充电桩内所有功率器件的温度限值与检测到的实时限值作差得到所有功率器件各自对应的温度余量值，比较所有功率器件的温度余量值，选择温度余量值最小的功率器件作为目标功率器件，原因在于，温度余量值越小，代表当前的功率器件的实际温度超过温度限值的温度差越大，则认为当前的功率器件为充电桩内温度失控程度最大的功率器件。
通过改变风机转速，完成预估温度目标值的逐步调节和重新设定，即在风机口温度稳定在重新设定的预估温度目标值时，计算目标功率器件的温度余量值，以使得当所述目标功率器件的温度余量值在第一预设阈值范围内时，判断其他功率器件的实际温度是否均在对应的温度限值范围内，若是，则认为目标功率器件刚好趋近于其对应的温度限值时，其他的功率器件的实际温度也均在其对应的温度限值范围内，此时，当前设定的预估温度目标值即为当前控制充电桩输出的标定输出电流的条件下对应的标定温度目标值。
本实施例中，第一预设阈值范围为-0.5~0℃。
举例说明如下，充电桩的最大输出电流Imax为300A，在充电桩输出电流为50%*Imax=150A时，对应的预估温度目标值依据经验设定为30℃。
在输出电流为150A的条件下测量测试充电枪、交流开关、直流开关和功率转换模块的实际温度分别为60℃，30℃，20℃，50℃，并同时获取在输出电流为150A的条件下测试充电枪、交流开关、直流开关和功率转换模块的温度限值，分别为50℃，30℃，25℃，45℃，可以得到测试充电枪、交流开关、直流开关和功率转换模块的温度余量值分别为-10℃，0℃，5℃，-5℃，此时，测试充电枪判定为充电桩内温度失控程度最大的功率器件，即目标功率器件。
设定一个新的预估温度目标值28℃，通过增加风机风速，以将风机口的温度从30℃降为28℃，测量测试充电枪的实际温度，并判断测试充电枪的实际温度是否落入49.5~50℃范围内。重复上述过程，以使测试充电枪的实际温度刚好落入49.5~50℃范围。举例来说，当预估温度目标值设定为26℃时，测试充电枪的实际温度刚好落入49.5~50℃范围内。
继续判断当前的交流开关、直流开关和功率转换模块的实际温度是否均在对应的温度限值范围内，若是，则26℃即为输出电流为150A的条件下对应的标定温度目标值；若否，则从交流开关、直流开关和功率转换模块中选取新的目标功率器件进行预估温度目标值的调节过程，和功率器件是否超过其温度限值的判定过程，以确定标定温度目标值。
通过上述方式，分别测试出标定输出电流0，10%*Imax，20%*Imax...Imax对应的标定温度目标值，将不同标定输出电流构成的电流集合和一一对应的标定温度目标值构成的温度集合进行拟合，得到本申请中充电桩的温度给定拟合曲线，即温度目标值Tref和输出电流I之间的关系曲线，如图4所示。
其中，在温度目标值Tref和输出电流I之间的对应关系中，充电桩内部结构、各功率器件的损耗及空间分布情况、充电桩风道均为影响所述对应关系的关键因素，因此，拟合得到的温度给定拟合曲线一般为非单调性曲线，这也是采用本申请所述技术方案和必须采用实验测试手段的根本原因。
因此，通过提出本申请的一种基于电流预判的充电桩风机控制方法，使得通过实验手段完成对充电桩进行输出电流I和温度目标值Tref的拟合测试，从而在控制风机转速前完成对风机控制的提前预估，即在不同的输出电流I的条件下，得到对应的温度目标值Tref。
通过实验手段获得不同输出电流I对应的温度目标值Tref，充分考虑了充电桩内部的各功率器件在当前特定输出电流的条件下对应的温度余量值，确保充电桩内部的功率器件实际温度不超标，确保充电桩运行的可靠性。
S300：获取充电桩风机口的实时温度；
S400：根据所述实时温度和所述温度目标值得到温度误差值；
具体地，充电桩风机口的实时温度Tsam采用循环采集方式进行采集，一般取值范围为0.5s~2s，也可以根据控制响应速度要求进行调整。本实施例中采集周期为1s。
通过温度目标值Tref和实时温度Tsam计算得出温度误差值Terr，一般取值范围为1.5~3s，计算周期必须大于实时温度Tsam的采样周期。本实施例中，计算周期为2s。
S500：基于拟合线性控制方法根据所述温度误差值调节风机转速，以实现与所述温度目标值匹配的风机转速的准确输出。
一种具体的实施方式中，所述拟合线性控制方法为PI控制方法，步骤S500基于拟合线性控制方法根据所述温度误差值调节风机转速，以实现与所述温度目标值匹配的风机转速的准确输出，包括：
将所述温度误差值输入至PI控制器中；
利用PI控制器根据所述温度误差值得到对应的风机转速修正值，以修正当前的风机转速；
循环修正风机转速，直至所述温度误差值落入第二预设阈值范围内，以实现与所述温度目标值匹配的风机转速的准确输出。其中，第二预设阈值范围可由本领域技术人员自行设定。
本实施例中，采用PI控制方法根据温度误差值Terr，通过PI控制器计算得出风机转速FanPwm。PI控制器作用是不断进行负反馈，以循环调节风机口的实时温度不断趋近于温度目标值，正反馈和负反馈的过程就是依据温度误差值修正风机转速的过程。其中，PI控制为现有技术，本申请不再赘述。需要说明的是，为实现实时温度不断追踪温度目标值以修正风机转速而采用的其他任何拟合线性控制方法均在本申请的保护范围内。
风机转速FanPwm依据温度误差值Terr通过智能控制算法PI控制或其他拟合线性控制方法计算得出。其中，PI控制参数或其他拟合线性控制方法对应的拟合线性控制曲线一般通过标准实验方法测试得出。
如图5所示，本说明书实施例提供了一种基于电流预判的充电桩风机控制装置，包括：
输出电流获取模块501：用于获取充电桩在充电过程中的实时输出电流；
温度给定得到模块502：用于基于温度给定拟合曲线根据所述实时输出电流得到对应的温度目标值；
实时温度获取模块503：用于获取充电桩风机口的实时温度；
温度误差值得到模块504：用于根据所述实时温度和所述温度目标值得到温度误差值；
风机转速控制模块505：用于基于拟合线性控制方法根据所述温度误差值得到风机转速修正值，以调节风机完成风机转速的准确输出。
本说明书实施例提供了一种设备，其特征在于，所述设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现实施例1中的基于电流预判的充电桩风机控制方法。
虽然本发明已经通过优选实施例进行了描述，然而本发明并非局限于这里所描述的实施例，在不脱离本发明范围的情况下还包括所作出的各种改变以及变化。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征能够相互结合。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种基于电流预判的充电桩风机控制方法，其特征在于，包括：
获取充电桩在充电过程中的实时输出电流；
获取充电桩的最大输出电流；
基于测试设定标准根据所述最大输出电流设定多个标定输出电流；
设定充电桩在不同标定输出电流下工作时风机的出风口对应的预估温度目标值；
获取充电桩在不同标定输出电流下工作时各功率器件对应的实际温度；
基于充电桩内各功率器件对应的温度限值根据所述实际温度计算出温度余量值；
获取同一标定输出电流下各功率器件对应的温度余量值；
选取温度余量值最低的功率器件作为目标功率器件；
通过试验调节所述预估温度目标值，以得到调节后对应的目标功率器件的温度余量值；
当所述目标功率器件的温度余量值在第一预设阈值范围内时，将当前的预估温度目标值设定为当前标定输出电流下对应为标定温度目标值，以根据充电桩在不同标定输出电流下工作时风机的出风口对应的标定温度目标值得到温度给定拟合曲线；
基于温度给定拟合曲线根据所述实时输出电流得到对应温度目标值；
获取充电桩风机口的实时温度；
根据所述实时温度和所述温度目标值得到温度误差值；
基于拟合线性控制方法根据所述温度误差值调节风机转速，以实现与所述温度目标值匹配的风机转速的准确输出。
2.根据权利要求1所述的基于电流预判的充电桩风机控制方法，其特征在于，基于测试设定标准根据所述最大输出电流设定多个标定输出电流，包括：
根据测试设定标准得到多个标定比例；
将多个所述标定比例与所述最大输出电流坐乘积得到各自对应的标定输出电流。
3.根据权利要求2所述的基于电流预判的充电桩风机控制方法，其特征在于，基于充电桩内各功率器件对应的温度限值根据所述实际温度计算出温度余量值，包括：
获取充电桩内各功率器件对应的温度限值；
将所述温度限值与在不同标定输出电流下对应的所述实际温度分别作差得到对应的温度余量值。
4.根据权利要求3所述的基于电流预判的充电桩风机控制方法，其特征在于，将当前的预估温度目标值设定为当前标定输出电流下对应为标定温度目标值，之前包括：
获取充电桩内其他功率器件的实际温度；
基于所述功率器件的温度限值和所述功率器件的实际温度判断所有的功率器件的实际温度是否均小于等于其对应的温度限值；
若是，则将当前的预估温度目标值设定为当前标定输出电流下对应为标定温度目标值。
5.根据权利要求4所述的基于电流预判的充电桩风机控制方法，所述拟合线性控制方法为PI控制方法，其特征在于，基于拟合线性控制方法根据所述温度误差值调节风机转速，以实现与所述温度目标值匹配的风机转速的准确输出，包括：
将所述温度误差值输入至PI控制器中；
利用PI控制器根据所述温度误差值得到对应的风机转速修正值，以修正当前的风机转速；
循环修正风机转速，直至所述温度误差值落入第二预设阈值范围内，以实现与所述温度目标值匹配的风机转速的准确输出。
6.一种基于电流预判的充电桩风机控制装置，其特征在于，包括：
输出电流获取模块：用于获取充电桩在充电过程中的实时输出电流；
温度给定得到模块：用于获取充电桩的最大输出电流；基于测试设定标准根据所述最大输出电流设定多个标定输出电流；设定充电桩在不同标定输出电流下工作时风机的出风口对应的预估温度目标值；获取充电桩在不同标定输出电流下工作时各功率器件对应的实际温度；基于充电桩内各功率器件对应的温度限值根据所述实际温度计算出温度余量值；获取同一标定输出电流下各功率器件对应的温度余量值；选取温度余量值最低的功率器件作为目标功率器件；通过试验调节所述预估温度目标值，以得到调节后对应的目标功率器件的温度余量值；当所述目标功率器件的温度余量值在第一预设阈值范围内时，将当前的预估温度目标值设定为当前标定输出电流下对应为标定温度目标值，以根据充电桩在不同标定输出电流下工作时风机的出风口对应的标定温度目标值得到温度给定拟合曲线；基于温度给定拟合曲线根据所述实时输出电流得到对应温度目标值；
实时温度获取模块：用于获取充电桩风机口的实时温度；
温度误差值得到模块：用于根据所述实时温度和所述温度目标值得到温度误差值；
风机转速控制模块：用于基于拟合线性控制方法根据所述温度误差值调节风机转速，以实现与所述温度目标值匹配的风机转速的准确输出。
7.一种设备，其特征在于，所述设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至5任一项所述的基于电流预判的充电桩风机控制方法。
CN202211572038.7A 2022-12-08 2022-12-08 一种基于电流预判的充电桩风机控制方法、装置及设备 Active CN115573937B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211572038.7A CN115573937B (zh) 2022-12-08 2022-12-08 一种基于电流预判的充电桩风机控制方法、装置及设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211572038.7A CN115573937B (zh) 2022-12-08 2022-12-08 一种基于电流预判的充电桩风机控制方法、装置及设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115573937A CN115573937A (zh) 2023-01-06
CN115573937B true CN115573937B (zh) 2023-03-10

Family

ID=84590651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211572038.7A Active CN115573937B (zh) 2022-12-08 2022-12-08 一种基于电流预判的充电桩风机控制方法、装置及设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115573937B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205986231U (zh) * 2016-08-02 2017-02-22 广东阿尔派电力科技股份有限公司 设有冷却装置的充电桩
CN208294819U (zh) * 2018-04-24 2018-12-28 山东爱普电气设备有限公司 一种充电桩散热风机控制电路
CN110602922A (zh) * 2019-08-30 2019-12-20 宁波三星智能电气有限公司 一种基于pwm风扇控制的充电桩内温度控制方法
CN212422880U (zh) * 2020-05-20 2021-01-29 成都百象科技有限公司 一种智能电流控制及温度控制充电桩
CN113815467A (zh) * 2021-11-24 2021-12-21 深圳市永联科技股份有限公司 一种充电桩电流控制方法及相关装置
CN113829915A (zh) * 2021-11-26 2021-12-24 深圳市永联科技股份有限公司 一种充电桩降温的方法
CN114734847A (zh) * 2022-05-17 2022-07-12 永联智慧能源科技(常熟)有限公司 风机调速控制方法及相关装置
CN115431810A (zh) * 2022-10-27 2022-12-06 永联智慧能源科技(常熟)有限公司 一种电流控制方法、装置、电子设备及存储介质

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205986231U (zh) * 2016-08-02 2017-02-22 广东阿尔派电力科技股份有限公司 设有冷却装置的充电桩
CN208294819U (zh) * 2018-04-24 2018-12-28 山东爱普电气设备有限公司 一种充电桩散热风机控制电路
CN110602922A (zh) * 2019-08-30 2019-12-20 宁波三星智能电气有限公司 一种基于pwm风扇控制的充电桩内温度控制方法
CN212422880U (zh) * 2020-05-20 2021-01-29 成都百象科技有限公司 一种智能电流控制及温度控制充电桩
CN113815467A (zh) * 2021-11-24 2021-12-21 深圳市永联科技股份有限公司 一种充电桩电流控制方法及相关装置
CN113829915A (zh) * 2021-11-26 2021-12-24 深圳市永联科技股份有限公司 一种充电桩降温的方法
CN114734847A (zh) * 2022-05-17 2022-07-12 永联智慧能源科技(常熟)有限公司 风机调速控制方法及相关装置
CN115431810A (zh) * 2022-10-27 2022-12-06 永联智慧能源科技(常熟)有限公司 一种电流控制方法、装置、电子设备及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN115573937A (zh) 2023-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109642536B (zh) 控制或处理系统和方法
CN108151253B (zh) 一种变风量空调送风温度自动补偿方法
CN111156748B (zh) 一种变频空调限制功率控制方法、存储介质及空调
CN109885111B (zh) 一种散热控制方法、装置及充电桩
CN109973300B (zh) 风力发电机组功率控制方法及装置
CN105402860A (zh) 一种空调器自适应控制方法和系统
CN114335625B (zh) 燃料电池堆温度控制方法、装置、模型预测控制器及系统
KR20120087793A (ko) 공조 제어 장치 및 방법
US11761665B2 (en) Motor controller for electric blowers
CN116184828B (zh) 自适应汽轮机高调阀特性曲线在线实时优化方法与系统
CN113315164B (zh) 无功电压控制方法和装置、介质以及计算装置
CN113708389A (zh) 基于实际功率响应的风电场一次调频模型参数辨识方法及系统
CN108800490A (zh) 空调器的控制方法、空调器及计算机可读存储介质
JP6531501B2 (ja) 蓄電池制御装置
CN107809119B (zh) 一种高压直流系统电流控制器参数的优化方法
CN115573937B (zh) 一种基于电流预判的充电桩风机控制方法、装置及设备
CN113357036B (zh) 一种发动机转速调节方法及装置
CN110112747B (zh) 基于同步测量与灵敏度估计的配电网电压控制方法及系统
CN115076867A (zh) 电子膨胀阀控制方法、装置、空调器及电子设备
CN111095715A (zh) 涉及风力发电厂内的电压控制的改进
CN114614490A (zh) 无功电压控制方法和装置、介质以及计算装置
CN116683822B (zh) 一种动态负载跟踪变频器节能控制方法及系统
CN113324320B (zh) 空调器及其控制方法
CN113095741B (zh) 一种电力电子电源并网容量规划的方法及装置
CN116914199B (zh) 燃料电池工作参数控制方法、用电设备和电子设备

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
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 215500 no.1150, Southeast Avenue, Southeast street, Changshu City, Suzhou City, Jiangsu Province

Patentee after: Yonglian Technology (Changshu) Co.,Ltd.

Address before: 215500 no.1150, Southeast Avenue, Southeast street, Changshu City, Suzhou City, Jiangsu Province

Patentee before: Yonglian smart energy technology (Changshu) Co.,Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder