本發(fā)明涉及一種柔性充電優(yōu)化方法，特別涉及一種充分應(yīng)用電動汽車非車載充電機柔性充電優(yōu)化方法。

背景技術(shù)：

在化石燃料日益緊張的環(huán)境下，電動汽車在節(jié)能減排、遏制溫室效應(yīng)及保障國家能源安全等方面有著傳統(tǒng)汽車有著傳統(tǒng)汽車無法比擬的優(yōu)勢，故受到了各個方面的廣泛關(guān)注。其相關(guān)配套行業(yè)日益發(fā)展，正由于相關(guān)技術(shù)的成熟與推進，使電動汽車在各個領(lǐng)域均有應(yīng)用，其應(yīng)用面廣泛造成電動汽車整車功率大小差距大，用戶配套非車載充電機時造成選擇性困難：大功率非車載充電機成本高供給小功率電動汽車使用效率低，利用率達不到100％；小功率非車載充電機成本低，但其為大功率電動汽車充電時間長，無法滿足實際應(yīng)用，故出現(xiàn)了非車載充電機柔性充電的方法。

現(xiàn)有的非車載充電機柔性充電方法采用模塊分組放射式功率分配(參見附圖1)，此種方案對器件要求低，層次構(gòu)架簡單；但其成本過高，功率分配檔位過多或輸出母線過多會讓軟件邏輯復(fù)雜度增加；非車載充電機柔性充電方法初衷是為了提高使用效率、合理分配，但此類方案大大的增加了成本，在多輸出類非車載充電機的推廣上因經(jīng)濟成本造成阻礙。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有的非車載充電機柔性充電方法采用模塊分組放射式功率分配，此種方案對器件要求低，層次構(gòu)架簡單；但其成本過高，功率分配檔位過多或輸出母線過多會讓軟件邏輯復(fù)雜度增加的問題，提供了一種充分應(yīng)用電動汽車非車載充電機柔性充電優(yōu)化方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種充分應(yīng)用電動汽車非車載充電機柔性充電優(yōu)化方法，包括以下步驟：

步驟一：根據(jù)需要建立環(huán)形網(wǎng)絡(luò)形式將交直流變換模塊進行連接，交直流變換模塊之間均配設(shè)有控制開關(guān)，交直流變換模塊均對應(yīng)有一個充電接口和一個需求數(shù)據(jù)讀取器，所述控制開關(guān)的控制端與充電主控制器連接，所述需求數(shù)據(jù)讀取器也與所述充電主控制器連接；

步驟二：充電主控制器根據(jù)充電接口的工作狀態(tài)判斷當(dāng)前交直流變換模塊的工作狀態(tài)和工作數(shù)量；

步驟三：若當(dāng)前工作的充電接口中，若需求數(shù)據(jù)讀取器輸入的數(shù)據(jù)大于所述交直流變換模塊的輸出功率時，則執(zhí)行步驟四，若需求數(shù)據(jù)讀取器輸入的數(shù)據(jù)小于等于所述交直流變換模塊的輸出功率時，執(zhí)行步驟六；

步驟四：充電主控制器判斷當(dāng)前依然存在有空閑的交直流變換模塊，則閉合工作中的交直流變換模塊與空閑的交直流變換模塊之間的控制開關(guān)；否則直接執(zhí)行步驟六；

步驟五：若當(dāng)前工作的交直流變換模塊的輸出功率小于所述需求數(shù)據(jù)則重復(fù)執(zhí)行步驟四，若當(dāng)前工作的交直流變換模塊的輸出功率大于等于所述需求數(shù)據(jù)則重復(fù)執(zhí)行步驟六；

步驟六：對工作的充電接口根據(jù)需求數(shù)據(jù)讀取器輸入的數(shù)據(jù)進行限流，直到工作的充電接口停止工作，然后執(zhí)行步驟七；

步驟七：切斷步驟四中閉合的控制開關(guān)。本發(fā)明提出了一種考慮成本經(jīng)濟性和控制邏輯的車載充電機柔性充電方法。例如：一臺120KW一機四充直流充電樁閉合環(huán)形功率分配方案；閉合環(huán)形功率分配方案只采用12只直流接觸器而放射式功率分配方案則需要32只(正負回路接觸器數(shù)*母線數(shù)*檔位數(shù)＝2*4*4＝32只)，能節(jié)約大量成本，且本方案在改裝一機四槍均充時只需拆卸12只直流接觸器與改變總輸出直流接觸器的容量即可改裝完成，兼容性更高應(yīng)用面更廣，在軟件層次由于其控制點較少，邏輯條理更清晰等優(yōu)點。

作為優(yōu)選，在所述步驟一中，每一個充電接口均還配設(shè)有一個鎖定用的控制開關(guān)，鎖定用的控制開關(guān)的控制端與充電主控制器連接，鎖定用的控制開關(guān)為常閉狀態(tài)。

作為優(yōu)選，在所述步驟四中，引入工作狀態(tài)中的空閑的交直流變換模塊所對應(yīng)的鎖定用的控制開關(guān)斷開，鎖定用的控制開關(guān)所對應(yīng)的充電接口停止充電，直到步驟七，引入工作狀態(tài)中的空閑的交直流變換模塊所對應(yīng)的鎖定用的控制開關(guān)重新閉合導(dǎo)通。

作為優(yōu)選，所述任意交直流變換模塊之間均配設(shè)有控制開關(guān)。

作為優(yōu)選，所述相鄰交直流變換模塊之間均配設(shè)有控制開關(guān)。

作為優(yōu)選，所述控制開關(guān)為直流接觸器、三極管或場效應(yīng)管、電子管。

作為優(yōu)選，所述首個交直流變換模塊與最后一個交直流變換模塊之間均配設(shè)有控制開關(guān)。

本發(fā)明的實質(zhì)性效果是：本發(fā)明提出了一種考慮成本經(jīng)濟性和控制邏輯的車載充電機柔性充電方法。例如：一臺120KW一機四充直流充電樁閉合環(huán)形功率分配方案；閉合環(huán)形功率分配方案只采用12只直流接觸器而放射式功率分配方案則需要32只(正負回路接觸器數(shù)*母線數(shù)*檔位數(shù)＝2*4*4＝32只)，能節(jié)約大量成本，且本方案在改裝一機四槍均充時只需拆卸12只直流接觸器與改變總輸出直流接觸器的容量即可改裝完成，兼容性更高應(yīng)用面更廣，在軟件層次由于其控制點較少，邏輯條理更清晰等優(yōu)點。

附圖說明

圖一：背景技術(shù)中表述的檔位三直流輸出母線放射式功率分配方案原理圖；

圖二：4檔位雙直流輸出母線環(huán)形功率分配方案原理圖；

圖三：4檔位雙直流輸出母線環(huán)形功率分配電路原理圖；

圖四：6檔位雙直流輸出母線環(huán)形功率分配方案模型圖；

圖五：8檔位雙直流輸出母線環(huán)形功率分配方案模型圖；

圖六：4檔位四直流輸出母線閉合環(huán)形功率分配方案模型圖；

圖七：4檔位四直流輸出母線閉合環(huán)形功率分配方案原理圖。

具體實施方式

下面通過具體實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的具體說明。

實施例1：

一種充分應(yīng)用電動汽車非車載充電機柔性充電優(yōu)化方法(參見附圖2至附圖5)，包括以下步驟：

步驟一：根據(jù)需要建立環(huán)形網(wǎng)絡(luò)形式將交直流變換模塊進行連接，交直流變換模塊之間均配設(shè)有控制開關(guān)，交直流變換模塊均對應(yīng)有一個充電接口和一個需求數(shù)據(jù)讀取器，所述控制開關(guān)的控制端與充電主控制器連接，所述需求數(shù)據(jù)讀取器也與所述充電主控制器連接；所述首個交直流變換模塊與最后一個交直流變換模塊之間均配設(shè)有控制開關(guān)。

所述相鄰交直流變換模塊之間均配設(shè)有控制開關(guān)。

步驟二：充電主控制器根據(jù)充電接口的工作狀態(tài)判斷當(dāng)前交直流變換模塊的工作狀態(tài)和工作數(shù)量；

步驟三：若當(dāng)前工作的充電接口中，若需求數(shù)據(jù)讀取器輸入的數(shù)據(jù)大于所述交直流變換模塊的輸出功率時，則執(zhí)行步驟四，若需求數(shù)據(jù)讀取器輸入的數(shù)據(jù)小于等于所述交直流變換模塊的輸出功率時，執(zhí)行步驟六；

步驟四：充電主控制器判斷當(dāng)前依然存在有空閑的交直流變換模塊，則閉合工作中的交直流變換模塊與空閑的交直流變換模塊之間的控制開關(guān)；否則直接執(zhí)行步驟六；

步驟五：若當(dāng)前工作的交直流變換模塊的輸出功率小于所述需求數(shù)據(jù)則重復(fù)執(zhí)行步驟四，若當(dāng)前工作的交直流變換模塊的輸出功率大于等于所述需求數(shù)據(jù)則重復(fù)執(zhí)行步驟六；

步驟六：對工作的充電接口根據(jù)需求數(shù)據(jù)讀取器輸入的數(shù)據(jù)進行限流，直到工作的充電接口停止工作，然后執(zhí)行步驟七；

步驟七：切斷步驟四中閉合的控制開關(guān)。

實施例2：

本實施例與實施例1基本相同，不同之處在于：

在所述步驟一中，每一個充電接口均還配設(shè)有一個鎖定用的控制開關(guān)，鎖定用的控制開關(guān)的控制端與充電主控制器連接，鎖定用的控制開關(guān)為常閉狀態(tài)。

在所述步驟四中，引入工作狀態(tài)中的空閑的交直流變換模塊所對應(yīng)的鎖定用的控制開關(guān)斷開，鎖定用的控制開關(guān)所對應(yīng)的充電接口停止充電，直到步驟七，引入工作狀態(tài)中的空閑的交直流變換模塊所對應(yīng)的鎖定用的控制開關(guān)重新閉合導(dǎo)通。實施例3：

本實施例與實施例1基本相同，不同之處在于：

所述任意交直流變換模塊之間均配設(shè)有控制開關(guān)(參見附圖6和附圖7)。

實施例4：

假設(shè)整機總功率為120KW雙路輸出。單臺充電模塊輸出電壓500V功率15KW，則其控制流程如下：

若DC1需求小于60A時，則模塊1、2直接供給DC1需求，最大可輸出60A且根據(jù)實際需求進行限流輸出。

若DC1需求大于60A小于120A時，則直流接觸器1、2或直流接觸器3、4閉合將模塊3、4或模塊7、8投入DC1，令DC1最大可輸出120A且根據(jù)實際需求進行限流輸出。

若DC1需求大于120A小于180A時，則直流接觸器1、2與直流接觸器3、4閉合將模塊3、4與模塊7、8均投入DC1，令DC1最大可輸出180A且根據(jù)實際需求進行限流輸出。

若DC1需求大于180A小于240A時，則直流接觸器1、2與直流接觸器3、4與直流接觸器5、6閉合將模塊3、4與模塊5、6與模塊7、8均投入DC1，令DC1最大可輸出240A且根據(jù)實際需求進行限流輸出，但此時整機功率均投入DC1，DC2將不能工作。DC2需求時同理DC1分配方案，秉行先到先得、按需分配、合理化分配或

DC2需求同理DC1分配方案，秉行先到先得、按需分配、合理化分配或按照已設(shè)定分配方案。

實施例5：

假設(shè)整機總功率為120KW雙路輸出。單臺充電模塊輸出電壓500V功率15KW，則其控制流程如下：

多分組充電模塊雙路輸出，將輸出DC1、DC2分配放置環(huán)形對角兩端，可根據(jù)就近原則選擇相鄰模塊進行增加DC1、DC2上的總輸出功率，若需求大于3段模塊組，則可軟件分組將相鄰兩組模塊合并為一組，在與其他合并后的新分組進行并組輸出。

實施例6：

6組充電模塊雙路輸出，可將DC1、DC2放置于1段充電模塊、4段充電模塊，應(yīng)用分析如下：

若DC1需求小于1組充電模塊輸出時，則1段充電模塊直接供給DC1需求。

若DC1需求大于1組充電模塊小于2組充電模塊時，則直流接觸器組1或直流接觸器組2閉合將2段充電模塊或6段充電模塊投入DC1，令DC1最大可輸出為2組充電模塊功率相加之和。

若DC1需求大于2組充電模塊小于3組充電模塊時，則直流接觸器組1與直流接觸器組2閉合將2段充電模塊與6段充電模塊投入DC1，令DC1最大可輸出為3組充電模塊功率相加之和。

若DC1需求大于3組充電模塊小于4組充電模塊時，則直流接觸器組6閉合將1段充電模塊與6段充電模塊合并為新組，在將直流接觸器組2閉合將2段充電模塊與3段充電模塊合并為新組，，最后將兩只新合并的模塊組投入DC1，令DC1最大可輸出為4組充電模塊功率相加之和。

若輸出端其需求大于5組及以上時，可根據(jù)就近原則將2組及以上的充電模塊組合并，成為新的模塊組，最后將多個所需的新合并成的模塊組投入所需的輸出端。根據(jù)以上案例則可應(yīng)用于8組及以上方案。

實施例7：

多分組充電模塊四路輸出，將輸出DC1、DC2、DC3、DC4對稱是分布于環(huán)形網(wǎng)中，可根據(jù)就近原則選擇相鄰模塊進行增加DC1、DC2、DC3、DC4上的總輸出功率，若需求大于3段模塊組，則可軟件分組將相鄰兩組模塊合并為一組，在與其他合并后的新分組進行并組輸出，若占用輸出端，則其不能在輸出。

實施例8：

4組充電模塊四路輸出，DC1放置1段充電模塊、DC2放置2段充電模塊、DC3放置3段充電模塊、DC4放置4段充電模塊上，應(yīng)用分析如下：

若DC1需求小于1組充電模塊輸出時，則1段充電模塊直接供給DC1需求。

若DC1需求大于1組充電模塊小于2組充電模塊時，且有空置的直流母線如DC2則直流接觸器組1閉合將2段充電模塊投入DC1，令DC1最大可輸出為2組充電模塊功率相加之和，但DC2在2段充電機退出DC1之前不得再次工作。

若DC1需求大于2組充電模塊小于3組充電模塊時，且有兩組空置的直流母線如DC2、DC3則直流接觸器組1與直流接觸器組5閉合將2段充電模塊與3段充電模塊投入DC1，令DC1最大可輸出為3組充電模塊功率相加之和，但DC2在2段充電機退出DC1之前不得再次工作，DC3在3段充電機退出DC1之前不得再次工作。若DC1需求大于3組充電模塊及以上時，且有三組空置的直流母線如DC2、DC3、DC4則直流接觸器組1、直流接觸器組4、直流接觸器組5均閉合將2段充電模塊、3段充電模塊和4段充電模塊全部投入DC1，令DC1最大可輸出為4組充電模塊功率相加之和，投入DC1的模塊組所在的輸出母線DC2、DC3、DC4均不能再次工作。

本發(fā)明以上實施例中所述控制開關(guān)為直流接觸器，本發(fā)明中直流接觸器均使用無極性直流接觸器或MOS管控制。

以上所述的實施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。