一种直流充电机最大化充电效率的充电装置和控制方法与流程

专利2026-08-22  16


本发明涉及电动汽车充电,特别涉及一种直流充电机最大化充电效率的充电控制方法。


背景技术:

1、直流充电机是通过充电模块将交流电转为直流电,进而给车载电池充电。直流充电机的充电效率,可以通过充电电量(直流电表)与交流输入电量(交流电表)的比值来定量展现。最大化充电效率,需要找到一种合理使用充电模块的方法,使之即满足车载电池的充电需求,也能一直在其最大工作效率区间工作,从而降低电能损耗。

2、当前国内外普遍的模块控制方法有以下几种:在模块启动前,根据需求电压、电流,控制可以启动的模块数量,将模块输出功率控制在额定功率的50%以上,该类方案未引入充电模块的输出特性,功率限定值设置无合理依据。另一种是在模块启动前,根据需求电压、电流以及模块的输出特性曲线,确定模块调用数量、模块电压、电流,在进行充电,该类方案无法适应充电需求变化、充电终端数量变化后的场景。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种直流充电机最大化充电效率的充电控制方法,具有根据模块的输出特性曲线,设定模块最佳输出功率区间,在充电过程中,根据充电终端的使用情况以及车端的实时需求,更新模块调用方案,使模块实际输出始终在其最佳输出功率区间范围内的效果。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种直流充电机最大化充电效率的充电装置,包括充电终端、充电模块和直流接触器,所述充电模块根据所述充电终端的数量分为多个充电模组,所述充电终端的充电枪与一组充电模组通过直流接触器连接,每个充电模组内的模块并联设置,相邻充电模组间通过直流接触器连接;

3、所述充电控制装置还包括用于控制充电模组之间是否并联的控制模块和用于监控所述充电终端插枪状态的监控模块,所述控制模块根据所述监控模块吸合相应的直流接触器;

4、所述控制模块包括:

5、获取模块,用于实时获取需求电流i_demand、实时查询当前使用的模块数量n_using、实时获取单模块的设置电流i_single、获取模块最佳效率上限best_hi、获取模块最佳效率下限best_low;

6、第一判断模块,用于判断需求电流i_demand是否在模块最佳效率区间内;

7、第一修改模块,用于若第一判断模块的判断结果为需求电流i_demand不在最佳效率区间内,则根据需求电流i_demand是否高于或低于模块最佳效率区间来决定是否增加或减少调用的模块数量n_using;

8、第二判断模块,用于判断若第一修改模块增加调用的模块数量n_using后,判断需求电流i_demand是否低于模块最佳效率下限best_low,若第一修改模块减少调用的模块数量n_using后,判断需求电流i_demand是否超出模块最高效率上限best_hi。

9、进一步的,所述充电模组的充电模块数量尽可能的平均分配。

10、进一步的,所述控制模块根据所述监控模块吸合相应的直流接触器,优先并联相邻的充电模组。

11、进一步的,所述第一判断模块的判断方法为:单模块的设置电流i_single×当前使用的模块数量n_using×模块最佳效率下限best_low<需求电流i_demand<单模块的设置电流i_single×当前使用的模块数量n_using×模块最佳效率上限best_hi。

12、进一步的,所述第一修改模块包括,若第一判断模块的判断结果为需求电流i_demand高于模块最佳效率上限best_hi,则增加调用的模块数量n_using;

13、若第一判断模块的判断结果为需求电流i_demand低于模块最佳效率下限best_low,则减少调用的模块数量n_using。

14、进一步的,所述第二判断模块后设有括保护模块,所述保护模块用于若无法满足最佳效率时,则用相对较低功率工作。

15、进一步的,所述保护模块包括,所述第二判断模块中,若需求电流低于模块最佳效率下限best_low,则判断需求电流i_demand与模块数量n_using-1的比值是否小于单模块的设置电流i_single×模块最佳效率下限best_low,若是,则减少调用的模块数量n_using,若否,则回到第一判断模块;

16、所述第二判断模块中,若需求电流i_demand高于模块最高效率上限best_hi,则判断需求电流i_demand与模块数量n_using-1的比值是否小于单模块的设置电流i_single×模块最佳效率上限best_hi,若是,则减少调用的模块数量n_using,若否,则回到第一判断模块。。

17、一种直流充电机最大化充电效率的充电装置的控制方法,包括以下步骤:

18、s1:实时获取需求电流i_demand、实时查询当前使用的模块数量n_using、实时获取单模块的设置电流i_single、获取模块最佳效率上限best_hi、获取模块最佳效率下限best_low;

19、s2:判断需求电流i_demand是否在模块最佳效率区间内;

20、s3:若需求电流i_demand在模块最佳效率区间内,则完成模块调用计算;

21、s4:若需求电流i_demand不在模块最佳效率区间内,则判断需求电流i_demand与当前使用的模块数量n_using的比值是否高于单模块的设置电流i_single×模块最佳效率上限best_hi或需求电流i_demand与当前使用的模块数量n_using的比值是否低于单模块的设置电流i_single×模块最佳效率下限best_low;

22、s5:若需求电流i_demand与当前使用的模块数量n_using的比值高于单模块的设置电流i_single×模块最佳效率上限best_hi,则增加调用的模块数量n_using;需求电流i_demand与当前使用的模块数量n_using的比值低于单模块的设置电流i_single×模块最佳效率下限best_low,则减少调用的模块数量n_using;

23、s6:若增加调用的模块,则判断增加后的需求电流i_demand与当前使用的模块数量n_using的比值是否低于单模块的设置电流i_single×模块最佳效率下限best_low,若否则回到步骤s2;

24、s7:若减少调用的模块,则判断减少后的需求电流i_demand与当前使用的模块数量n_using的比值是否高于单模块的设置电流i_single×模块最佳效率上限best_hi,若否则回到步骤s2。。

25、进一步的,所述s6之后包括s61:若需求电流低于模块最佳效率下限best_low,则判断需求电流i_demand与模块数量n_using-1的比值是否小于单模块的设置电流i_single×模块最佳效率下限best_low,若是,则减少调用的模块数量n_using,若否,则回到步骤s2;

26、所述s7之后包括s71:若需求电流高于模块最高效率上限best_hi,则判断需求电流i_demand与模块数量n_using-1的比值是否小于单模块的设置电流i_single×模块最佳效率上限best_hi,若是,则减少调用的模块数量n_using,若否,则回到步骤s2。

27、本发明的有益效果是:

28、1、本直流充电机最大化充电效率的充电装置的控制方法会根据模块的输出特性曲线,设定模块最佳输出功率区间,在充电过程中,根据充电终端的使用情况以及车端的实时需求,更新模块调用方案,使模块实际输出始终在其最佳输出功率区间范围内;

29、2、本算法的调度的模块数量仅限在最大模块数量下进行,拓扑结构动态变化影响了最大模块数量后,本算法可自动根据新的最大模块数量进行模块调度。


技术特征:

1.一种直流充电机最大化充电效率的充电装置,包括充电终端、充电模块和直流接触器,其特征在于:所述充电模块根据所述充电终端的数量分为多个充电模组,所述充电终端的充电枪与一组充电模组通过直流接触器连接,每个充电模组内的模块并联设置,相邻充电模组间通过直流接触器连接;

2.根据权利要求1所述的一种直流充电机最大化充电效率的充电装置,其特征在于:所述充电模组的充电模块数量尽可能的平均分配。

3.根据权利要求1所述的一种直流充电机最大化充电效率的充电装置,其特征在于:所述控制模块根据所述监控模块吸合相应的直流接触器,优先并联相邻的充电模组。

4.根据权利要求1所述的一种直流充电机最大化充电效率的充电装置,其特征在于:所述第一判断模块的判断方法为:单模块的设置电流i_single×当前使用的模块数量n_using×模块最佳效率下限best_low<需求电流i_demand<单模块的设置电流i_single×当前使用的模块数量n_using×模块最佳效率上限best_hi。

5.根据权利要求1所述的一种直流充电机最大化充电效率的充电装置,其特征在于:

6.根据权利要求1所述的一种直流充电机最大化充电效率的充电装置,其特征在于:所述第二判断模块后设有括保护模块,所述保护模块用于若无法满足最佳效率时,则用相对较低功率工作。

7.根据权利要求6所述的一种直流充电机最大化充电效率的充电装置,其特征在于:所述保护模块包括,所述第二判断模块中,若需求电流低于模块最佳效率下限best_low,则判断需求电流i_demand与模块数量n_using-1的比值是否小于单模块的设置电流i_single×模块最佳效率下限best_low,若是,则减少调用的模块数量n_using,若否,则回到第一判断模块;

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种直流充电机最大化充电效率的充电装置的控制方法,其特征在于:包括以下步骤:

9.根据权利要求8所述的一种直流充电机最大化充电效率的充电装置的控制方法,其特征在于:


技术总结
本发明涉及电动汽车充电领域,公开了一种直流充电机最大化充电效率的充电装置,包括充电终端、充电模块和直流接触器,所述充电模块根据所述充电终端的数量分为多个充电模组,所述充电终端的充电枪与一组充电模组通过直流接触器连接,每个充电模组内的模块并联设置,相邻充电模组间通过直流接触器连接。具有根据模块的输出特性曲线,设定模块最佳输出功率区间,在充电过程中,根据充电终端的使用情况以及车端的实时需求,更新模块调用方案,使模块实际输出始终在其最佳输出功率区间范围内的效果。

技术研发人员:李展,范挺,张瑞,潘飞
受保护的技术使用者:博格华纳新能源(襄阳)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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