本發(fā)明屬于直流充電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種充電機(jī)功率分配方法及裝置。

背景技術(shù)：

目前，節(jié)能減排、低碳生活已經(jīng)成為世界各國面臨的共同課題。電動汽車具有的零排放、低噪聲、綜合利用各種能源的優(yōu)點(diǎn)，可以有效的解決能源危機(jī)和環(huán)境污染兩大世界性難題，具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的發(fā)展空間。國內(nèi)對電動汽車的研究主要集中在電機(jī)、電池、電控系統(tǒng)等電動汽車本身的研究方面，對充電機(jī)等電動汽車能源供給系統(tǒng)的研究較少，充電機(jī)的發(fā)展還不能滿足電動汽車的需求。

發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少具有以下不足：在同一時(shí)間內(nèi)多個充電終端均有電動汽車在充電時(shí)，由于各輛充電汽車的蓄電池種類以及充電階段的不同，導(dǎo)致充電機(jī)對各輛電動汽車的充電效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供了一種充電機(jī)功率分配方法及裝置，旨在解決目前充電機(jī)輸出功率單一導(dǎo)致利用率低的問題。

本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種充電機(jī)功率分配裝置，包括：

轉(zhuǎn)化模塊，用于將輸入的交流電轉(zhuǎn)化成多路直流電，并通過多個充電終端為多個外部設(shè)備充電；

檢測模塊，用于檢測各個充電終端實(shí)時(shí)所需的電壓和/或電流，并生成調(diào)整各個所述充電終端的電壓和/或電流的控制指令；

切換模塊，用于根據(jù)所述控制指令，調(diào)節(jié)各路直流電到各個所述充電終端的流向，以調(diào)整各個所述充電終端的電壓和/或電流。

本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種充電機(jī)功率分配方法，包括：

將輸入的交流電轉(zhuǎn)化成多路直流電，并通過多個充電終端為多個外部設(shè)備充電；

檢測各個充電終端實(shí)時(shí)所需的電壓和/或電流，并生成調(diào)整各個所述充電終端的電壓和/或電流的控制指令；

根據(jù)所述控制指令，調(diào)節(jié)各路直流電到各個所述充電終端的流向，以調(diào)整各個所述充電終端的電壓和/或電流。

本發(fā)明實(shí)施例中，轉(zhuǎn)化模塊將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，切換模塊根據(jù)檢測模塊生成的控制指令，調(diào)節(jié)各路直流電到各個所述充電終端的流向，以實(shí)現(xiàn)對充電終端輸出功率的調(diào)節(jié)。本發(fā)明實(shí)施例能夠通過對充電機(jī)各個充電終端輸出的功率進(jìn)行分配，使充電機(jī)的充電終端輸出多種充電功率，并且各充電功率的大小可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，滿足不同外部設(shè)備的充電需求，提高充電機(jī)的利用率和充電效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的充電機(jī)功率分配裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的充電機(jī)功率分配裝置中轉(zhuǎn)化模塊和切換模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的充電機(jī)功率分配裝置中切換單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的充電機(jī)功率分配裝置中三相交流電輸入時(shí)整流單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的充電機(jī)功率分配方法的實(shí)現(xiàn)流程圖。

圖中：100、轉(zhuǎn)化模塊；200、檢測模塊；300、切換模塊；400、充電終端；500、第一可控開關(guān)；101、整流單元；301、切換單元；302、第二可控開關(guān)。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。為了說明本發(fā)明所述的技術(shù)方案，下面通過具體實(shí)施例來進(jìn)行說明。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的充電機(jī)功率分配裝置的結(jié)構(gòu)框圖。一種充電機(jī)功率分配裝置，包括轉(zhuǎn)化模塊100、檢測模塊200和切換模塊300。轉(zhuǎn)化模塊100用于將輸入的交流電轉(zhuǎn)化成多路直流電，并通過多個充電終端400為多個外部設(shè)備充電。檢測模塊200用于檢測各個充電終端400實(shí)時(shí)所需的電壓和/或電流，并生成調(diào)整各個所述充電終端400的電壓和/或電流的控制指令。切換模塊300，用于根據(jù)所述控制指令，調(diào)節(jié)各路直流電到各個所述充電終端400的流向，以調(diào)整各個所述充電終端400的電壓和/或電流。

在本實(shí)施例中，交流電可以為單相交流電或三相交流電。轉(zhuǎn)化模塊100所輸出的多路直流電的功率可以相同，也可以不同。多路直流電經(jīng)過切換模塊300的調(diào)節(jié)后輸出到多個充電終端400。切換模塊300的調(diào)節(jié)是指將一路直流電經(jīng)過切換選擇性地輸出到多路充電終端400中的一路。例如可以將該路直流電切換到第一個充電終端400，或可以將該路直流電切換到第三個充電終端400。每個充電終端400的輸出功率為輸出到該充電終端400的多路直流電的功率之和。通過切換模塊300的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對各個充電終端400輸出功率的調(diào)節(jié)。

檢測模塊200通過對充電終端400進(jìn)行檢測，獲取檢測信號。檢測信號可以反映充電終端400當(dāng)前所接外部設(shè)備的實(shí)際適當(dāng)?shù)某潆姽β?。檢測信號包括但不限于電壓信號和電流信號中的一種或多種。檢測模塊200根據(jù)檢測信號生成控制指令。切換模塊300根據(jù)檢測模塊200發(fā)出的控制指令，調(diào)節(jié)多路直流電和多路充電終端400的連接關(guān)系，使充電終端400最終輸出和外部設(shè)備相匹配的直流電功率。

本發(fā)明實(shí)施例中，轉(zhuǎn)化模塊100將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，切換模塊300根據(jù)檢測模塊200生成的控制指令，調(diào)節(jié)各路直流電到各個所述充電終端400的流向，以實(shí)現(xiàn)對充電終端400輸出功率的調(diào)節(jié)。本發(fā)明實(shí)施例能夠通過對充電機(jī)各個充電終端400輸出的功率進(jìn)行分配，使充電機(jī)的充電終端400輸出多種充電功率，并且各充電功率的大小可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，滿足不同外部設(shè)備的充電需求，提高充電機(jī)的利用率和充電效率。

請參閱圖2，作為本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述轉(zhuǎn)化模塊100包括多個相互獨(dú)立的整流單元101；各個所述整流單元101均設(shè)有一個輸入端和多個輸出端；每個所述整流單元101將所述交流電轉(zhuǎn)化為一路所述直流電，并通過切換模塊300與一個充電終端400相連。需要說明的是，每個所述整流單元101同一時(shí)間內(nèi)只能同一個充電終端400相連，但能夠與各個充電終端400相連。

在本實(shí)施例中，各個整流單元101可以相對獨(dú)立的進(jìn)行交流電到直流電的轉(zhuǎn)化。所有整流單元101的輸入端可以接同一交流電。整流單元101的多個輸出端通過切換模塊300分別和各個充電終端400進(jìn)行連接。整流單元101的輸出端的個數(shù)和充電終端400的個數(shù)相等，每個輸出端連接一個充電終端400。例如整流單元有四個輸出端，通過切換模塊300分別和四個充電終端400進(jìn)行連接。一個整流單元101所轉(zhuǎn)化的直流電受切換模塊300的調(diào)節(jié)，選擇性的從多個充電終端400中的一個充電終端400輸出。

整流單元101可以采用線性穩(wěn)壓電源電路，也可以采用開關(guān)穩(wěn)壓電源電路。線性穩(wěn)壓電源電路包括整流電路和濾波電路。具體地，整流電路可以采用全波整流穩(wěn)壓電路，也可以采用半波整流穩(wěn)壓電路，在此不作限定。

請參閱圖3，作為本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述裝置還包括與各個整流單元101對應(yīng)的多個第一可控開關(guān)500。一個可控開關(guān)500對應(yīng)一個整流單元101。各個所述第一可控開關(guān)500的一端與所述整流單元101的輸入端相連接，另一端用于接入所述交流電。

在本實(shí)施例中，直流電在接入整流單元101之前，先通過第一可控開關(guān)500。第一可控開關(guān)500根據(jù)控制信號可以在閉合和斷開兩種狀態(tài)進(jìn)行切換。如果第一可控開關(guān)500閉合，則交流電通過整流單元101被轉(zhuǎn)化為直流電；如果第一可控開關(guān)500斷開，則該路交流電不能連接整流單元101，該整流單元101也不能轉(zhuǎn)化輸出直流電。優(yōu)選地，第一可控開關(guān)500可以為可控硅觸發(fā)電路或交流接觸器。

當(dāng)某個整流單元101所在的一路線路發(fā)生故障時(shí)，如整流單元101內(nèi)部、整流單元101與其他模塊的連接線路或該路充電終端400發(fā)生故障，可以控制第一可控開關(guān)500斷開，防止交流電在線路中傳輸致使故障加重，同時(shí)可以避免影響線路中位于整流單元101之前的器件，減小故障損失。

請參閱圖2，作為本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述切換模塊300包括多個相互獨(dú)立的切換單元301。每個所述多個切換單元301設(shè)有與一個所述整流單元101的輸出端個數(shù)相對應(yīng)的多個輸入端和多個輸出端。所述切換單元301的輸入端與所述整流單元101的輸出端一一對應(yīng)連接。每個所述切換單元301的各個輸出端均分別與各個所述充電終端400相連。

在本實(shí)施例中，一個整流單元101對應(yīng)一個切換單元301。整流單元101的輸出端對應(yīng)連接切換單元301的輸入端，切換單元301的輸出端分別連接各個充電終端400。切換單元301用于通過切換整流單元101輸出的直流電到不同的充電終端400，來實(shí)現(xiàn)功率分配的目的。

例如，監(jiān)控系統(tǒng)有16個整流單元101，每個整流單元101的直流電輸出的電壓和功率分別為750V和15KW。那么整個直流充電機(jī)的總功率的240KW。監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)有4個充電終端400，即共有4路直流電輸出通道。為方便敘述，將整流單元101編號為1號到16號。在默認(rèn)情況下，切換單元301設(shè)置為將1號至4號整流單元101輸出到1號充電終端400；5號至8號整流單元101輸出到2號充電終端400；9號至12號整流單元101輸出到3號充電終端400；13號至16號整流單元101輸出到4號充電終端400。此時(shí)，各充電終端400的輸出功率相等，均為60KW。當(dāng)對外部設(shè)備進(jìn)行充電時(shí)，假設(shè)監(jiān)測到1號充電終端400所接的外部設(shè)備的功率需求量減小為30KW(如外部設(shè)備即將充電完成、進(jìn)行慢充模式或外部設(shè)備本身為小功率充電的設(shè)備)，2號和3號充電終端400的外部設(shè)備的功率需求量增大為75KW(如外部設(shè)備為快充模式或者外部設(shè)備為大功率充電的設(shè)備)。此時(shí)，通過切換單元301進(jìn)行切換，將3號整流單元101的輸出切換為接入2號充電終端400，將4號整流單元101的輸出切換為接入3號充電端。經(jīng)過調(diào)節(jié)后的充電終端400能夠同時(shí)滿足1號至3號充電終端400所接的外部設(shè)備的充電需求。

通過切換單元301將整流單元101輸出的直流電適當(dāng)?shù)厍袚Q到充電終端400，來調(diào)節(jié)充電各路直流電的功率，避免直流電資源使用不合理，資源浪費(fèi)的情況發(fā)生，提高直流充電機(jī)的充電效率。

請參閱圖3，作為本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述切換單元301包括多個第二可控開關(guān)302，各個所述第二可控開關(guān)302的兩端分別與所述整流單元101的一個輸出端和一個所述充電終端400相連。可選的，一個第二可控開關(guān)302對應(yīng)一個充電終端400，一個充電終端400對應(yīng)各個切換單元301的一個第二可控開關(guān)302。

在本實(shí)施例中，第二可控開關(guān)302用于根據(jù)控制信號進(jìn)行閉合或斷開，選擇性地將整流單元101輸出的直流電接入到一路充電終端400中。例如，假設(shè)共有4個充電終端400，每個整流單元101設(shè)有4個輸出端，每個輸出端分別通過一個第二可控開關(guān)302連接一個充電終端400。為方便敘述，對整流單元101的4個第二可控開關(guān)302和監(jiān)控系統(tǒng)的充電終端400分別進(jìn)行標(biāo)號，第二可控開關(guān)302依次為1號、2號、3號和4號第二可控開關(guān)302，充電終端400依次為1號、2號、3號和4號充電終端400。1號到4號第二可控開關(guān)302中至多有一個進(jìn)行閉合。根據(jù)充電控制信號，如果3號第二可控開關(guān)302閉合，則該整流單元101的直流電輸出到3號充電終端400。

通過第二可控開關(guān)302可以實(shí)現(xiàn)對整流單元101輸出直流電的切換。此外，當(dāng)充電終端400發(fā)生故障時(shí)，可以控制連接該充電終端400的第二可控開關(guān)302斷開。這樣可以防止由于直流電的接入加重充電終端400的故障，還可以防止充電終端400的故障影響到線路中的整流單元101以及其他充電終端400，起到隔離保護(hù)的作用。

請參閱圖3，作為本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述第二可控開關(guān)302包括可控硅觸發(fā)電路。可控硅觸發(fā)電路是通過調(diào)整可控硅的導(dǎo)通角來實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的電壓電流功率調(diào)整的一種移相型的電力控制器，可以用來實(shí)現(xiàn)電路的通斷控制。

作為本發(fā)明的另一個實(shí)施例，所述第二可控開關(guān)302包括直流接觸器。直流接觸器是用在直流回路中的一種接觸器，與交流接觸器對應(yīng)，其一般也有主觸點(diǎn)、輔助觸點(diǎn)和線圈觸點(diǎn)。主要工作原理是當(dāng)接觸器線圈通電后，線圈電流產(chǎn)生磁場，使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引動鐵心，并帶動觸點(diǎn)動作：常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉合，兩者是聯(lián)動的。當(dāng)線圈斷電時(shí)，電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸點(diǎn)復(fù)原：常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合。

作為本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述整流單元101的個數(shù)為16，每個所述整流單元101的輸出的所述直流電的電壓和功率分別為750V和15KW，所述整流單元101的輸出端的數(shù)目和所述切換模塊300的輸出端的個數(shù)均為4，所述第二可控開關(guān)302的個數(shù)為64。這種配置使充電機(jī)的輸出功率的范圍大大增加，可以包含目前大多數(shù)型號的如充電汽車等外部設(shè)備的充電功率在內(nèi)。

請參閱圖4，作為本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述交流電為三相交流電。充電極的輸入為三相交流電時(shí)，整流單元101設(shè)有三個輸入端分別連接三相交流電的A相、B相和C相。具體實(shí)現(xiàn)功率分配的原理與前面所述相同，在此不再贅述。

對應(yīng)于上文實(shí)施例所述的充電機(jī)功率分配裝置，圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的充電機(jī)功率分配方法的實(shí)現(xiàn)流程圖。為了便于說明，僅示出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分。

參閱圖5，一種充電機(jī)功率分配方法包括：

在S501中，將輸入的交流電轉(zhuǎn)化成多路直流電，并通過多個充電終端400為多個外部設(shè)備充電。

在S502中，檢測各個充電終端400實(shí)時(shí)所需的電壓和/或電流，并生成調(diào)整各個所述充電終端400的電壓和/或電流的控制指令。

在S503中，根據(jù)所述控制指令，調(diào)節(jié)各路直流電到各個所述充電終端400的流向，以調(diào)整各個所述充電終端400的電壓和/或電流。

本發(fā)明實(shí)施例中，可以通過轉(zhuǎn)化模塊100將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，切換模塊300根據(jù)檢測模塊200生成的控制指令，調(diào)節(jié)各路直流電到各個所述充電終端400的流向，以實(shí)現(xiàn)對充電終端400輸出功率的調(diào)節(jié)。本發(fā)明實(shí)施例能夠通過對充電機(jī)各個充電終端400輸出的功率進(jìn)行分配，使充電機(jī)的充電終端輸出多種充電功率，并且各充電功率的大小可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，滿足不同外部設(shè)備的充電需求，提高充電機(jī)的利用率和充電效率。

應(yīng)理解，在本發(fā)明實(shí)施例中，上述各過程的序號的大小并不意味著執(zhí)行順序的先后，各過程的執(zhí)行順序應(yīng)以其功能和內(nèi)在邏輯確定，而不應(yīng)對本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)施過程構(gòu)成任何限定。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為了描述的方便和簡潔，僅以上述各功能單元、模塊的劃分進(jìn)行舉例說明，實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要而將上述功能分配由不同的功能單元、模塊完成，即將所述裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分成不同的功能單元或模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。實(shí)施例中的各功能單元、模塊可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中，上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。另外，各功能單元、模塊的具體名稱也只是為了便于相互區(qū)分，并不用于限制本申請的保護(hù)范圍。上述系統(tǒng)中單元、模塊的具體工作過程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到，結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、或者計(jì)算機(jī)軟件和電子硬件的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對每個特定的應(yīng)用來使用不同方法來實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)、裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。

在本發(fā)明所提供的幾個實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的裝置和方法，可以通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的系統(tǒng)實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述模塊或單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通訊連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通訊連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。

所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲在一個計(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)或處理器(processor)執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例各個實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括：U盤、移動硬盤、只讀存儲器(ROM，Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

以上所述實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。