CN118487257A - 一种dcdc系统及其柔性调度方法、终端 - Google Patents

一种dcdc系统及其柔性调度方法、终端 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种DCDC系统及其柔性调度方法、终端,DCDC系统包括输入端以及至少两个的输出端、DCDC模块和继电器;所述输入端与各个DCDC模块连接;每个所述DCDC模块均与所有输出端连接,且输出端与每个所述DCDC模块之间均串联有一继电器;所述DCDC模块之间相互并联,所述继电器之间相互并联;由于每个输出端均通过至少两个DCDC模块与输入端连接,从而可以根据车辆功率需求,通过功率调度策略实现每路输出功率从0到240kw的变化,根据实时负载需求功率变化进行调整,实现柔性调度,保证DCDC设备时刻处于最大程度上满足负载需求的状态。

Description

一种DCDC系统及其柔性调度方法、终端
技术领域
本发明涉及电力控制技术领域,特别涉及一种DCDC系统及其柔性调度方法、终端。
背景技术
随着新能源汽车的快速发展,保有量持续上升,进而促使相应的配套设施需求越来越大。目前市场上的DCDC功率调节都是硬性调节,不具备柔性调度功能,在面对市场上面多种多样功率需求的待充电设备时,就使得DCDC的本身功率得不到充分利用,极大地增加了配套设备的硬件成本,因此提供一种柔性DCDC的功率调度策略也尤为重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种DCDC系统及其柔性调度方法、终端,实现设备功率的柔性调度,提高功率利用率。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种DCDC系统,包括输入端以及至少两个的输出端、DCDC模块和继电器;
所述输入端与各个DCDC模块连接;
每个所述DCDC模块均与所有输出端连接,且输出端与每个所述DCDC模块之间均串联有一继电器;
所述DCDC模块之间相互并联,所述继电器之间相互并联。
为了解决上述技术问题,本发明采用的另一种技术方案为:
一种柔性调度方法,适用于以上所述的一种DCDC系统,实现包括以下步骤:
S1、获取车辆功率需求,闭合一路继电器由一路DCDC模块投入功率供给;
S2、实时对所述车辆功率需求进行判断:
若所述车辆功率需求>已投入功率+预设百分比颗粒功率,则重新进行功率池分配,增加使用的DCDC模块的数量,控制对应数量线路上的继电器闭合;
若所述车辆功率需求<已投入功率-颗粒功率,则重新进行功率池分配,减少使用的DCDC模块的数量,控制对应数量线路上的继电器断开;
否则,不变更使用的DCDC模块的数量。
为了解决上述技术问题,本发明采用的另一种技术方案为:
一种柔性调度终端,适用于以上所述的一种DCDC系统的控制,包括处理器、存储器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
S1、获取车辆功率需求,闭合一路继电器由一路DCDC模块投入功率供给;
S2、实时对所述车辆功率需求进行判断:
若所述车辆功率需求>已投入功率+预设百分比颗粒功率,则重新进行功率池分配,增加使用的DCDC模块的数量,控制对应数量线路上的继电器闭合;
若所述车辆功率需求<已投入功率-颗粒功率,则重新进行功率池分配,减少使用的DCDC模块的数量,控制对应数量线路上的继电器断开;
否则,不变更使用的DCDC模块的数量。
本发明的有益效果在于:本发明的一种DCDC系统及其柔性调度方法、终端,每个输出端均通过至少两个DCDC模块与输入端连接,从而可以根据车辆功率需求,通过功率调度策略实现每路输出功率从0到240kw的变化,根据实时负载需求功率变化进行调整,实现柔性调度,保证DCDC设备时刻处于最大程度上满足负载需求的状态。
附图说明
图1为本发明实施例的一种DCDC系统的示例图;
图2为本发明实施例的一种柔性调度方法的流程图;
图3为本发明实施例的一种柔性调度方法的控制流程示例图;
图4为本发明实施例的一种柔性调度方法的动作响应示例图;
图5为本发明实施例的一种柔性调度终端的结构图;
标号说明:
1、一种柔性调度终端;2、处理器;3、存储器。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1,一种DCDC系统,包括输入端以及至少两个的输出端、DCDC模块和继电器;
所述输入端与各个DCDC模块连接;
每个所述DCDC模块均与所有输出端连接,且输出端与每个所述DCDC模块之间均串联有一继电器;
所述DCDC模块之间相互并联,所述继电器之间相互并联。
从上述描述可知,本发明的有益效果在于:本发明的一种DCDC系统,每个输出端均通过至少两个DCDC模块与输入端连接,从而可以根据车辆功率需求,通过功率调度策略实现每路输出功率从0到240kw的变化,根据实时负载需求功率变化进行调整,实现柔性调度,保证DCDC设备时刻处于最大程度上满足负载需求的状态。
进一步的,所述DCDC模块的数量为N个,所述输出端的数量为M个,所述继电器的数量为N×M个,N≥2,M≥2。
由上述描述可知,继电器与DCDC模块以及输出端的数量关系如上所示,可根据实际需求调整继电器各设备的数量。
一种柔性调度方法,适用于以上所述的一种DCDC系统,实现包括以下步骤:
S1、获取车辆功率需求,闭合一路继电器由一路DCDC模块投入功率供给;
S2、实时对所述车辆功率需求进行判断:
若所述车辆功率需求>已投入功率+预设百分比颗粒功率,则重新进行功率池分配,增加使用的DCDC模块的数量,控制对应数量线路上的继电器闭合;
若所述车辆功率需求<已投入功率-颗粒功率,则重新进行功率池分配,减少使用的DCDC模块的数量,控制对应数量线路上的继电器断开;
否则,不变更使用的DCDC模块的数量。
从上述描述可知,本发明的有益效果在于:本发明的一种柔性调度方法,基于每个输出端均通过至少两个DCDC模块与输入端连接的架构,根据车辆功率需求,通过功率调度策略实现每路输出功率从0到240kw的变化,根据实时负载需求功率变化进行调整,实现柔性调度,保证DCDC设备时刻处于最大程度上满足负载需求的状态。
进一步地,重新进行功率池分配,增加使用的DCDC模块的数量,控制对应数量线路上的继电器闭合包括步骤:
S211、向未投切入当前输出端的DCDC模块中选取一目标DCDC模块,向所述目标DCDC模块发送软开机命令,并设置电压为(n-a)V,n表示负载电压,a表示预设的调整值;
S212、下发预充电命令,为所述目标DCDC模块与当前输出端之间的目标继电器的两端进行电压预充,并实时获取所述目标继电器两端的电压发送至PDU,同时向PDU发送继电器闭合命令;
S213、若负载电压大于所述目标DCDC模块电压,且负载电压-所述目标DCDC模块电压>10V,同时PDU检测所述目标继电器两端电压满足投切条件,则PDU控制继电器闭合;
S214、对所述目标DCDC模块的输出电压及电流进行调整。
由上述描述可知,在进行继电器闭合前,需要将继电器两端预充到指定电压,能够限制冲击电流、保护关键元器件、确保电压平衡以及检测潜在故障,从而保障了整个高压系统的稳定和安全运行;同时需要采集继电器两端的电压发送至PDU,PDU通过实时监测继电器两端的电压,可以及时发现系统中的问题,如继电器是否正常工作,电压是否稳定等,在确保无误的情况下,由PDU控制继电器闭合。
进一步地,重新进行功率池分配,减少使用的DCDC模块的数量,控制对应数量线路上的继电器断开包括步骤:
S221、从已投切入当前输出端的所有DCDC模块选取一目标DCDC模块,向所述目标DCDC模块发送停机命令;
S222、在所述目标DCDC模块关机完成后,PDU控制所述目标DCDC模块与当前输出端之间的目标继电器断开;
S223、实时获取所述目标继电器两端的电压,判断电压是否泄放完全,若电压泄放失败,则标记所述目标DCDC模块故障。
由上述描述可知,断开继电器后,由于负载电容上可能会有残留电压,因此对继电器两端的电压进行监测,判断电压是否泄放完全,避免残留电压没有完全泄放,导致继电器粘连或其他故障,并在电压泄放失败时进行故障标记。
请参照图5,一种柔性调度终端,适用于以上所述的一种DCDC系统的控制,包括处理器、存储器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
S1、获取车辆功率需求,闭合一路继电器由一路DCDC模块投入功率供给;
S2、实时对所述车辆功率需求进行判断:
若所述车辆功率需求>已投入功率+预设百分比颗粒功率,则重新进行功率池分配,增加使用的DCDC模块的数量,控制对应数量线路上的继电器闭合;
若所述车辆功率需求<已投入功率-颗粒功率,则重新进行功率池分配,减少使用的DCDC模块的数量,控制对应数量线路上的继电器断开;
否则,不变更使用的DCDC模块的数量。
从上述描述可知,本发明的有益效果在于:本发明的一种柔性调度终端,基于每个输出端均通过至少两个DCDC模块与输入端连接的架构,根据车辆功率需求,通过功率调度策略实现每路输出功率从0到240kw的变化,根据实时负载需求功率变化进行调整,实现柔性调度,保证DCDC设备时刻处于最大程度上满足负载需求的状态。
进一步地,重新进行功率池分配,增加使用的DCDC模块的数量,控制对应数量线路上的继电器闭合包括步骤:
S211、向未投切入当前输出端的DCDC模块中选取一目标DCDC模块,向所述目标DCDC模块发送软开机命令,并设置电压为(n-a)V,n表示负载电压,a表示预设的调整值;
S212、下发预充电命令,为所述目标DCDC模块与当前输出端之间的目标继电器的两端进行电压预充,并实时获取所述目标继电器两端的电压发送至PDU,同时向PDU发送继电器闭合命令;
S213、若负载电压大于所述目标DCDC模块电压,且负载电压-所述目标DCDC模块电压>10V,同时PDU检测所述目标继电器两端电压满足投切条件,则PDU控制继电器闭合;
S214、对所述目标DCDC模块的输出电压及电流进行调整。
由上述描述可知,在进行继电器闭合前,需要将继电器两端预充到指定电压,能够限制冲击电流、保护关键元器件、确保电压平衡以及检测潜在故障,从而保障了整个高压系统的稳定和安全运行;同时需要采集继电器两端的电压发送至PDU,PDU通过实时监测继电器两端的电压,可以及时发现系统中的问题,如继电器是否正常工作,电压是否稳定等,在确保无误的情况下,由PDU控制继电器闭合。
进一步地,重新进行功率池分配,减少使用的DCDC模块的数量,控制对应数量线路上的继电器断开包括步骤:
S221、从已投切入当前输出端的所有DCDC模块选取一目标DCDC模块,向所述目标DCDC模块发送停机命令;
S222、在所述目标DCDC模块关机完成后,PDU控制所述目标DCDC模块与当前输出端之间的目标继电器断开;
S223、实时获取所述目标继电器两端的电压,判断电压是否泄放完全,若电压泄放失败,则标记所述目标DCDC模块故障。
由上述描述可知,断开继电器后,由于负载电容上可能会有残留电压,因此对继电器两端的电压进行监测,判断电压是否泄放完全,避免残留电压没有完全泄放,导致继电器粘连或其他故障,并在电压泄放失败时进行故障标记。
本发明的一种DCDC系统及其柔性调度方法、终端,适用于需要对存在多样功能需求的待充电设备进行充电的场景中。
请参照图1,本发明的实施例一为:
一种DCDC系统,包括输入端以及至少两个的输出端、DCDC模块和继电器;
所述输入端与各个DCDC模块连接;
每个所述DCDC模块均与所有输出端连接,且输出端与每个所述DCDC模块之间均串联有一继电器;
所述DCDC模块之间相互并联,所述继电器之间相互并联。
本实施例中,可参照图1,所述DCDC模块的数量为4个,分别为AU1~AU4;所述输出端的数量为3个;所述继电器的数量为12个,每个继电器对应零火线包含KM1、KM2两个触点。
每个DCDC模块均通过3个继电器分别与3个输出端连接,以形成4进3出的架构。在其他等同实施例中,DCDC模块与输出端的数量可根据实际需求调整,继电器的数量同步调整,从而形成N进M出(M、N>1)的架构。
请参照图1至图4,本发明的实施例二为:
一种柔性调度方法,适用于以上所述的一种DCDC系统,实现包括以下步骤:
S1、获取车辆功率需求,闭合一路继电器由一路DCDC模块投入功率供给;
S2、实时对所述车辆功率需求进行判断:
若所述车辆功率需求>已投入功率+预设百分比颗粒功率,则重新进行功率池分配,增加使用的DCDC模块的数量,控制对应数量线路上的继电器闭合。
本实施例中,预设百分比为25%,即1/4。在其他等同实施例中,可以根据实际需求进行调整。
重新进行功率池分配,增加使用的DCDC模块的数量,控制对应数量线路上的继电器闭合包括步骤:
S211、向未投切入当前输出端的DCDC模块中选取一目标DCDC模块,向所述目标DCDC模块发送软开机命令,并设置电压为(n-a)V,n表示负载电压,a表示预设的调整值。
本实施例中,所述负载电压指车辆的电池电压。
本实施例中,所述调整值为10V。本实施例中,设置电压为负载电压-10V,目的为为限制DCDC模块接入瞬间的预充电流过大造成继电器粘连,调整值的范围为自定义,可以调整。若发送10s后未收到DCDC模块的返回信息,则认为充电模块存在异常,进入预设的充电模块异常处理流程。
S212、下发预充电命令,为所述目标DCDC模块与当前输出端之间的目标继电器的两端进行电压预充,并实时获取所述目标继电器两端的电压发送至PDU,同时向PDU发送继电器闭合命令。
本实施例中,采集继电器两端的电压并发送给PDU(Power Distribution Unit,高压配电盒)是为了确保电路的安全和稳定。PDU通过控制继电器的闭合来实现对电路的管理和保护。PDU用于控制继电器的闭合未在图1中示出。PDU能够对整车高压配电进行管理,实现对各路输出分别进行控制,对高压安全进行管理,有过流、过压、过温保护功能。这意味着PDU可以根据继电器两端的电压值来判断是否需要进行投切操作,以避免因电压异常而导致的安全问题。
S213、若负载电压大于所述目标DCDC模块电压,且负载电压-所述目标DCDC模块电压>10V,同时PDU检测所述目标继电器两端电压满足投切条件,则PDU控制继电器闭合;
S214、对所述目标DCDC模块的输出电压及电流进行调整。
若所述车辆功率需求<已投入功率-颗粒功率,则重新进行功率池分配,减少使用的DCDC模块的数量,控制对应数量线路上的继电器断开;
重新进行功率池分配,减少使用的DCDC模块的数量,控制对应数量线路上的继电器断开包括步骤:
S221、从已投切入当前输出端的所有DCDC模块选取一目标DCDC模块,向所述目标DCDC模块发送停机命令;
S222、在所述目标DCDC模块关机完成后,PDU控制所述目标DCDC模块与当前输出端之间的目标继电器断开;
S223、实时获取所述目标继电器两端的电压,判断电压是否泄放完全,若电压泄放失败,则标记所述目标DCDC模块故障。
本实施例中,断开继电器后,监测继电器两端的电压是为了判断电压是否泄放完全,这是因为在断开继电器时,负载电容上可能会有残留电压。如果这些残留电压没有完全泄放,可能会导致未泄放高压灌入低压负载电池、继电器粘连或其他故障。此外,对于继电器两端电压的泄放,可通过预设的泄放回路,使得负载电容上的电压逐渐降低到安全水平。此外,在泄放回路中可通过电阻来限制电流,避免对电路造成损害。
否则,不变更使用的DCDC模块的数量。
请参照图1至图5,本发明的实施例三为:
一种柔性调度终端1,适用于以上实施例一所述的一种DCDC系统的控制,包括处理器2、存储器3以及存储在存储器3中并可在处理器2上运行的计算机程序,所述处理器2执行所述计算机程序时实现以上实施例二的一种柔性调度方法中的步骤。
综上所述,本发明提供的一种DCDC系统及其柔性调度方法、终端,每个输出端均通过至少两个DCDC模块与输入端连接,从而可以根据车辆功率需求,通过功率调度策略实现每路输出功率从0到240kw的变化,根据实时负载需求功率变化进行调整,实现柔性调度,保证DCDC设备时刻处于最大程度上满足负载需求的状态。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种柔性调度方法,其特征在于,适用于一种DCDC系统,实现包括以下步骤:
S1、获取车辆功率需求,闭合一路继电器,控制一路DCDC模块投入功率供给;
S2、实时对所述车辆功率需求进行判断:
若所述车辆功率需求>已投入功率+预设百分比颗粒功率,则重新进行功率池分配,增加使用的DCDC模块的数量,控制对应数量线路上的继电器闭合;
若所述车辆功率需求<已投入功率-颗粒功率,则重新进行功率池分配,减少使用的DCDC模块的数量,控制对应数量线路上的继电器断开;
否则,不变更使用的DCDC模块的数量;
所述DCDC系统包括输入端以及至少两个的输出端、至少两个DCDC模块和多个继电器;
所述输入端与各个DCDC模块连接;
每个所述DCDC模块均与所有输出端连接,且输出端与每个所述DCDC模块之间均串联有一继电器;
所述DCDC模块之间相互并联,所述继电器之间相互并联。
2.根据权利要求1所述的一种柔性调度方法,其特征在于,重新进行功率池分配,增加使用的DCDC模块的数量,控制对应数量线路上的继电器闭合包括步骤:
S211、向未投切入当前输出端的DCDC模块中选取一目标DCDC模块,向所述目标DCDC模块发送软开机命令,并设置电压为(n-a)V,n表示负载电压,a表示预设的调整值;
S212、下发预充电命令,为所述目标DCDC模块与当前输出端之间的目标继电器的两端进行电压预充,并实时获取所述目标继电器两端的电压发送至PDU,同时向PDU发送继电器闭合命令;
S213、若负载电压大于所述目标DCDC模块电压,且负载电压-所述目标DCDC模块电压>10V,同时PDU检测所述目标继电器两端电压满足投切条件,则PDU控制继电器闭合;
S214、对所述目标DCDC模块的输出电压及电流进行调整。
3.根据权利要求1所述的一种柔性调度方法,其特征在于,重新进行功率池分配,减少使用的DCDC模块的数量,控制对应数量线路上的继电器断开包括步骤:
S221、从已投切入当前输出端的所有DCDC模块选取一目标DCDC模块,向所述目标DCDC模块发送停机命令;
S222、在所述目标DCDC模块关机完成后,PDU控制所述目标DCDC模块与当前输出端之间的目标继电器断开;
S223、实时获取所述目标继电器两端的电压,判断电压是否泄放完全,若电压泄放失败,则标记所述目标DCDC模块故障。
4.根据权利要求1所述的一种柔性调度方法,其特征在于,所述DCDC模块的数量为N个,所述输出端的数量为M个,所述继电器的数量为N×M个,N≥2,M≥2。
5.一种柔性调度终端,其特征在于,适用于以上权利要求1或2所述的一种DCDC系统的控制,包括处理器、存储器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
S1、获取车辆功率需求,闭合一路继电器由一路DCDC模块投入功率供给;
S2、实时对所述车辆功率需求进行判断:
若所述车辆功率需求>已投入功率+预设百分比颗粒功率,则重新进行功率池分配,增加使用的DCDC模块的数量,控制对应数量线路上的继电器闭合;
若所述车辆功率需求<已投入功率-颗粒功率,则重新进行功率池分配,减少使用的DCDC模块的数量,控制对应数量线路上的继电器断开;
否则,不变更使用的DCDC模块的数量;
所述DCDC系统包括输入端以及至少两个的输出端、至少两个DCDC模块和多个继电器;
所述输入端与各个DCDC模块连接;
每个所述DCDC模块均与所有输出端连接,且输出端与每个所述DCDC模块之间均串联有一继电器;
所述DCDC模块之间相互并联,所述继电器之间相互并联。
6.根据权利要求5所述的一种柔性调度终端,其特征在于,增加使用的DCDC模块的数量,控制对应数量线路上的继电器闭合包括步骤:
S211、向未投切入当前输出端的DCDC模块中选取一目标DCDC模块,向所述目标DCDC模块发送软开机命令,并设置电压为(n-a)V,n表示负载电压,a表示预设的调整值;
S212、下发预充电命令,为所述目标DCDC模块与当前输出端之间的目标继电器的两端进行电压预充,并实时获取所述目标继电器两端的电压发送至PDU,同时向PDU发送继电器闭合命令;
S213、若负载电压大于所述目标DCDC模块电压,且负载电压-所述目标DCDC模块电压>10V,同时PDU检测所述目标继电器两端电压满足投切条件,则PDU控制继电器闭合;
S214、对所述目标DCDC模块的输出电压及电流进行调整。
7.根据权利要求5所述的一种柔性调度终端,其特征在于,重新进行功率池分配,减少使用的DCDC模块的数量,控制对应数量线路上的继电器断开包括步骤:
S221、从已投切入当前输出端的所有DCDC模块选取一目标DCDC模块,向所述目标DCDC模块发送停机命令;
S222、在所述目标DCDC模块关机完成后,PDU控制所述目标DCDC模块与当前输出端之间的目标继电器断开;
S223、实时获取所述目标继电器两端的电压,判断电压是否泄放完全,若电压泄放失败,则标记所述目标DCDC模块故障。
8.根据权利要求5所述的一种柔性调度终端,其特征在于,所述DCDC模块的数量为N个,所述输出端的数量为M个,所述继电器的数量为N×M个,N≥2,M≥2。
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