一种充电桩功率动态分配装置、设备及方法与流程
一种充电桩功率动态分配装置、设备及方法与流程
本发明属于电力电子技术、新能源电动汽车充电控制和充电桩系统控制方法领域,具体涉及一种充电桩功率动态分配装置、设备及方法。
背景技术
随着新能源电动汽车行业的爆发式增长,作为其基础设施的充电行业也迅猛发展。市场扩大需求随之增多,从原有小功率慢充单桩单枪到单桩双枪,现已逐渐演化到多枪群充的大功率快充时代。通过智能的调度分配策略在多车辆同时充电时最大程度的满足各类电动汽车充电需求,并提高充电功率模块的有效利用率是当前充电领域正在突破创新的方向。
目前市场上主流产品基本采用的方案:1、全矩阵或半矩阵式功率分配方案,这类方案对于功率控制开关需求巨大,增加成本且浪费资源;2、x矩阵式或环式等其他功率分配方案,这类方案对比全矩阵方案功率控制开关使用量大大减少,但功率分配的柔性、灵活度也减少了很多。
技术实现思路
本发明的目的在于克服上述不足,提出一种充电桩功率动态分配装置、设备及方法。旨在降低成本前提下最大程度保证功率分配的柔性及灵活度,以确保充电功率分配满足车辆充电需求。
本发明采用如下技术方案:
本发明提供一种充电桩功率动态分配装置,包括多个单体模块、多组并联接触器、多组输出接触器以及多把充电枪;
所述多个单体模块依次连接形成一个环形结构,各个单体模块连接线上均设置一组并联接触器,环形结构内将六个单体模块连接形成一个六芒星结构,六芒星结构对应的单体模块设置为共享模块,环型结构内将剩余十个单体模块连接形成两个五角星结构,两个五角星结构对应的模块设置为直连模块;
所述输出接触器与充电枪连接。
本发明进一步的改进在于,所述多个单体模块依次连接形成一个环形结构,各个单体模块连接线上均设置一组并联接触器,环形结构内将间隔的八个单体模块依次连接形成两个八芒星结构,在各个模块连接线上均设置一组并联接触器;
所述充电枪间隔的设置在各个单体模块上,与充电枪连接的单体模块设置为直连模块,不与充电枪连接的单体模块设置为共享模块。
本发明进一步的改进在于,所述共享模块不与充电枪直接连接,共享模块设置在直连模块间隔中。
本发明进一步的改进在于,所述的并联接触器、输出接触器和充电枪的数量均可减少或增加。
本发明提供一种充电桩功率动态分配设备,包括权利要求1所述的一种充电桩功率动态分配装置,还包括控制单元,所述控制单元控制并联接触器的闭合与断开。
本发明进一步的改进在于,所述控制单元能够根据充电汽车的功率需求控制并联接触器的通断。
本发明提供一种充电桩功率动态分配方法,包括:
根据需要充电的汽车数量、每辆车充电需要的功率,确定充电枪个数;
获取多个充电枪的工作状态,确定需要同时充电的充电枪;
根据每辆车充电需要的功率,计算每辆车充电需要的模块个数;
通过功率分配算法确定各枪所需功率分配模块连接路径;
通过控制单元控制功率分配模块连接路径的并联接触器闭合。
本发明进一步的改进在于,根据功率分配算法及供电优先级通过控制单元控制同时充电的充电枪所在支路的连通。
本发明进一步的改进在于,根据功率分配算法确定各枪所需功率分配模块连接路径时,首先调用充电枪对应的直连模块。
本发明进一步的改进在于,当直连模块无法满足功率性能时,优先调度共享模块其次是可通路的其他模块为其进行功率输送,满足充电汽车的功率需求。
技术效果
本发明提供一种充电桩功率动态分配装置,通过多个单体模块配合多组并联接触器、多组输出接触器以及多把充电枪组成多枪群充系统星环式矩阵拓扑,充电枪与直连模块连接,每把充电枪旁边都会设有一个或两个共享模块,能够增大功率分配的柔性,同时减少了并联接触器的使用数量,大大降低制造成本,该充电桩功率动态分配装置联通的支路多且有共享模块缓冲调度压力,大大提升了充电模块分配策略的柔性及灵活度。
本发明提供一种充电桩功率动态分配方法,在使用该多枪群充系统星环式矩阵拓扑结构对汽车进行充电时,首先调用该枪对应的直连模块,当直连模块无法满足功率性能时,则可通过该矩阵拓扑调度其他模块,调度时可优先进行共享模块调度其次是可通路的其他模块为其进行功率输送,柔性强、灵活度高,能够满足各种类型及容量电池的电动汽车进行充电。
技术特征
1.一种充电桩功率动态分配装置,其特征在于,包括多个单体模块、多组并联接触器、多组输出接触器以及多把充电枪;
2.根据权利要求1所述的一种充电桩功率动态分配装置,其特征在于,所述多个单体模块依次连接形成一个环形结构,各个单体模块连接线上均设置一组并联接触器,环形结构内将间隔的八个单体模块依次连接形成两个八芒星结构,在各个模块连接线上均设置一组并联接触器;
3.根据权利要求1所述的一种充电桩功率动态分配装置,其特征在于,所述共享模块不与充电枪直接连接,共享模块设置在直连模块间隔中。
4.根据权利要求1所述的一种充电桩功率动态分配装置,其特征在于,所述的并联接触器、输出接触器和充电枪的数量均可减少或增加。
5.一种充电桩功率动态分配设备,其特征在于,包括权利要求1所述的一种充电桩功率动态分配装置,还包括控制单元,所述控制单元控制并联接触器的闭合与断开。
6.根据权利要求5所述的一种充电桩功率动态分配设备,其特征在于,所述控制单元能够根据充电汽车的功率需求控制并联接触器的通断。
7.一种充电桩功率动态分配方法,其特征在于,包括:
8.根据权利要求7所述的一种充电桩功率动态分配方法,其特征在于,根据功率分配算法及供电优先级通过控制单元控制同时充电的充电枪所在支路的连通。
9.根据权利要求7所述的一种充电桩功率动态分配方法,其特征在于,根据功率分配算法确定各枪所需功率分配模块连接路径时,首先调用充电枪对应的直连模块。
10.根据权利要求9所述的一种充电桩功率动态分配方法,其特征在于,当直连模块无法满足功率性能时,优先调度共享模块其次是可通路的其他模块为其进行功率输送,满足充电汽车的功率需求。
技术总结
本发明属于电力电子技术、新能源电动汽车充电控制和充电桩系统控制方法领域,公开了一种充电桩功率动态分配装置、设备及方法,包括多个单体模块、多组并联接触器、多组输出接触器以及多把充电枪组成的多枪群充系统星环式矩阵拓扑,在该拓扑上每把枪进行充电时,首先调用该枪对应的直连模块,当直连模块无法满足功率性能时,则可通过该矩阵拓扑调度其他模块,调度时可优先进行共享模块调度其次是可通路的其他模块。本发明的多枪群充系统星环式矩阵拓扑结构减少了并联接触器的使用数量,大大降低了制造成本,同时支路多且有共享模块缓冲调度压力,大大提升了充电模块分配策略的柔性及灵活度,能够配置各种类型及容量电池的电动汽车进行充电。