[发明专利]一种充电桩系统功率分配方法

说明书

本发明提供了一种充电桩系统功率分配方法，它建立有充电模块与充电枪映射单元、功率开关配置表和功率分配结果表；所述方法对整个系统功率分配进行调度，依据充电枪所需功率的动态变化，实时调度充电模块与充电枪映射单元；充电模块与充电枪映射单元负责将充电模块分配给单个充电枪；功率开关配置表定义了所有充电模块与所有充电枪之间的最短开关路径；功率分配结果表记录了所有的功率开关状态及其对应的充电枪序号。本发明提出了一种充电桩系统功率分配方法，可以应用于任意的功率等级、任意的并联架构的充电桩系统，实现了系统中所有充电模块与所有充电枪之间的最优功率分配、充电过程中的动态功率分配。

技术领域

本发明涉及充电桩领域，具体涉及一种充电桩系统功率分配方法。

背景技术

随着电动汽车行业的快速发展，作为电动汽车配套设施的充电桩也大幅度发展。充电桩的核心部件为充电模块，充电模块将交流电变换为直流电。现有的充电站多采用充电桩系统模式，充电桩系统将充电模块集成在一个配电柜中，并包含多个独立的充电枪。充电模块采用分组架构，其输出经过断路器并联在一起，形成功率输出母线，功率输出母线为各个充电枪提供充电功率。各个充电枪输出最大功率之和为所有充电模块输出最大功率之和。电动汽车由于车型大小不同、充电速度要求不同，其充电需求功率也不同。电动汽车在充电过程中，所需的充电电流和充电电压不断的变化，也即所需充电功率在动态变化。由于现场充电站的规模不同，所建设的充电桩系统的大小不同，充电模块组数及分组策略不同，充电模块的输出母线并联架构也不同。面对如此复杂的充电桩系统，迫切需要找到一种全面的控制方法，此控制方法可以应用于任意的功率等级、任意的并联架构的充电桩系统，实现所有充电模块与所有充电枪之间的最优功率分配、充电过程中的动态功率分配等功能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种充电桩系统功率分配方法，可以应用于任意架构的充电桩系统，实现充电桩系统的最优功率分配。为此，本发明采用以下技术方案：

一种充电桩系统功率分配方法，其特征在于它建立有充电模块与充电枪映射单元、功率开关配置表和功率分配结果表；所述方法对整个系统功率分配进行调度，依据充电枪所需功率的动态变化，实时调度充电模块与充电枪映射单元；充电模块与充电枪映射单元负责将充电模块分配给单个充电枪；功率开关配置表定义了所有充电模块与所有充电枪之间的最短开关路径；功率分配结果表记录了所有的功率开关状态及其对应的充电枪序号。

进一步地，所述方法按照物理位置就近原则，调度充电模块与充电枪映射单元，将充电模块分配给充电枪。

进一步地，所述方法采用定时器任务模式，当某个充电枪请求分配功率或充电枪实际所需功率发生变化时，所述方法按照物理位置就近原则，调度充电模块与充电枪映射单元，将充电模块分配给充电枪。

进一步地，所述充电模块与充电枪映射单元依据功率开关配置表判断充电模块与充电枪之间的最短开关路径是否有效，如果最短开关路径中存在任意一个开关被锁定，则宣告无效，并返回失败；如果所有的开关均未被锁定，立刻锁定最短开关路径上的所需的开关状态，功率分配结果表实时刷新所有开关的锁定状态。

进一步地，所述方法根据充电模块与充电枪映射单元返回的分配结果，对充电枪分配功率进行累计运算，当累计功率达到充电枪所需功率时，立刻停止分配。

进一步地，所述功率开关状态包括三种：未锁定、锁定常开和锁定常闭；当充电模块与充电枪建立连接关系时，如果某功率开关的通断对连接关系没有任何影响，此功率开关状态定义为未锁定；如果某功率开关必须保持断开，此功率开关状态定义为锁定常开；如果某功率开关必须保持闭合，此功率开关状态定义为锁定常闭。

进一步地，任何一个功率开关有且仅有一种开关状态，涉及的充电枪序号可以存在多个，当且仅当涉及的充电枪序号全部消失时，功率开关状态被系统释放并修改为未锁定状态。