[发明专利]直流充电系统控制方法、直流充电系统及控制器

说明书

本发明提供了直流充电系统控制方法、直流充电系统及控制器，该方法通过检测直流充电系统的工作状态，依据不同的工作状态，控制同一整流拓扑处于相应的驱动损耗较低的整流模式下。该控制方法在未增加硬件成本的前提下，控制整流模块处于驱动能量消耗较低的整流模式下，即降低了整流模块的驱动信号所消耗的能量，因此，提高了系统的整体效率。

技术领域

本发明属于直流充电技术领域，尤其涉及直流充电系统控制方法、直流充电系统及控制器。

背景技术

随着直流充电系统(例如，直流充电桩，实现为电动汽车快速充电)的广泛应用，对直流充电系统的要求越来越多，例如，直流充电系统要具备功率双向流通功能(Vehicle toGrid，V2G)、无功输出能力等。

但是，直流充电系统大部分时间处于充电状态或待机状态，只有部分时间需要工作于V2G或无功输出状态，直流充电系统内不同的工作状态主要由其内部的整流部分控制切换，而目前的直流充电系统内的整流部分的效率低导致整个直流充电系统的效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供直流充电系统控制方法、直流充电系统及控制器，以提高直流充电系统的效率，具体的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种直流充电系统的控制方法，所述充电系统包括至少一个充电模块，每个所述充电模块包括输入端连接三相交流电源、输出端连接至少一个DC/DC变换器的整流模块，所述方法包括：

确定所述直流充电系统的工作状态；

依据所述直流充电系统的工作状态，控制该直流充电系统内的整流模块处于与所述工作状态相对应且驱动能量消耗少的整流模式。

在一种可能的实现方式中，依据所述直流充电系统的工作状态，控制该直流充电系统内的整流模块处于与所述工作状态相对应且驱动能量消耗少的整流模式，包括：

当确定所述直流充电系统处于正常充电状态时，控制所述整流模块处于第一整流模式，在所述第一整流模式下所述整流模块输出有功功率；

当确定所述直流充电系统处于充电及无功补偿状态时，控制所述整流模块处于第二整流模式，在所述第二整流模式下所述整流模块输出有功功率和无功功率；

当确定所述直流充电系统处于馈电状态时，控制所述整流模块处于第二整流模式，在所述第二整流模式下所述整流模块接收所述DC/DC变换器反向传输的功率；

当确定所述直流充电系统处于待机状态时，控制所述整流模块处于第三整流模式，在所述第三整流模式下所述整流模块内的全部开关管都处于常闭状态。

在一种可能的实现方式中，所述确定所述直流充电系统的工作状态，包括：

当检测到所述直流充电系统处于充电状态且输出功率因数大于功率因数阈值后，确定所述直流充电系统处于正常充电状态；

当检测到所述直流充电系统处于充电状态且输出功率因数小于或等于所述功率因数阈值，或者，检测到无功指令后，确定所述直流充电系统处于充电及无功补偿状态；

当检测到馈电指令，或者，检测到所述无功指令和所述馈电指令后，确定所述直流充电系统处于馈电状态；

当检测到待机指令后，确定所述直流充电系统处于待机状态。

在一种可能的实现方式中，所述整流模块为有源中点箝位ANPC整流拓扑，所述ANPC整流拓扑包括三个整流桥臂，每个所述整流桥臂包括第一子桥臂和第二子桥臂；

所述第一子桥臂包括依次串联的第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，所述第一开关管的第一端作为所述整流模块的一个输出端，所述第四开关管的第二端作为所述整流模块的另一个输出端，两个输出端之间连接输出电容支路，且所述输出电容支路的中点连接所述第二开关管和所述第三开关管的公共端；