[发明专利]一种矩阵式V2G充电桩的精细化控制方法

说明书

一种矩阵式V2G充电桩的精细化控制方法，涉及电动汽车充电桩领域，包括以下步骤：预先对充电桩中的矩阵式模块按照算法组织成模块组，即模块调用法；当电动汽车与充电桩握手完成，充电控制单元将Num_{MOD_READY}个充电模块设置为热备状态；在充电阶段，充电控制单元获取电动汽车的电压、电流需求及充电模式，调整接入的模块个数，再按照模块调用法调用模块组对电动汽车进行充电；最后将充电功率按照模块的充电功率转化率分配到每个模块。该方法在满足按照电动汽车充电的电压、电流需求和充电模式的情况下，保证交直流变换模块工作在最佳效率点或者系统工作在最佳效率点，提高电能利用率，降低系统热损耗。

技术领域

本发明涉及电动汽车充电桩领域，尤其涉及一种矩阵式V2G充电桩的精细化控制方法。

背景技术

电动汽车属于新能源汽车的一种，它是以电池作为能量，通过控制器、电机等部件将电能转化成机械能。未来15年纯电动和插电式混合动力汽车的产销量将占到汽车总产销量相当的比例，占汽车保有量的比例将逐年快速提升。

但是，目前在电动汽车充电方面，采用矩阵式控制策略给电动汽车充电存在不足：利用充电桩给电动汽车充电时，充电控制单元接收电动汽车的充电电压需求、充电电流需求及充电模式，控制充电桩输出对应的电压、电流需求及模式。充电控制单元根据接入的模块数量计算出平均输出功率P_out，由于交直流变换模块存在转换效率η，转换效率函数为η＝f(P_out)。充电控制单元下发给交直流变换模块输出功率P_out大概率不会落在交直流变换模块最佳功率转换范围[P_min,P_max]内，导致交直流变换模块能量转换效率低，造成电能量的损耗，加快了交直流变换模块的老化速度。同理，在放电模式下，同样存在上述问题。

基于上述现状，本专利提供一种矩阵式V2G充电桩的精细化控制方法。在满足按照电动汽车充电的电压、电流需求和充电模式的情况下，保证交直流变换模块工作在最佳效率点或者系统工作在最佳效率点，系统交直流转换损耗最低，提高电能利用率，降低系统热损耗，减缓交直流变换模块的老化速度。

发明内容

由于电动汽车在充电过程中，其电压和电流随时间会产生变化，导致电动汽车请求充电功率随时间不断变化，所以实现在满足按照电动汽车充电的电压、电流需求和充电模式的情况下，保证交直流变换模块工作在最佳效率点或者系统工作在最佳效率点，系统交直流转换损耗最低的目的，本发明提供一种矩阵式V2G充电桩的精细化控制方法。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是提供了一种矩阵式V2G充电桩的精细化控制方法，包括以下步骤：

步骤S1：预先对充电桩中的矩阵式模块按照算法组织成模块组，形成模块调用法，有充电需求时可以调用模块组，按组调控；步骤S1中模块调用法包括以下步骤：

步骤S11：假设充电模块的总数为N，接入的模块的个数为Num_{MOD_REQ}，将剩余模块个数按照等比数列a_n＝a₁*q^n-1分配，其中a₁＝1，q＝2，将等比数列的每一项作为一个组，不能满足等比数列的模块个数设定为Num_POOL；

步骤S12：当充电需求减少时，则有b个模块从充电状态转为空闲状态，Num_POOL值增加，未有状态转变前不满足等比数列模块个数为Num_POOL^*，每次添加1个模块添加至Num_POOL中，直至增加至b个为止，每增加1个模块时进行如下判断：如果Num_POOL等于a_n+1，则将Num_POOL个模块纳入第n+1组管理，如果Num_POOL不等于a_n+1，则Num_POOL＝1+Num_POOL^*；