充电系统、充电控制方法和装置与流程
未命名
07-11
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1.本技术涉及充电控制技术领域,具体而言,涉及一种充电系统、充电控制方法和装置。
背景技术:
2.随着新能源汽车的快速发展,充电桩作为基础配套设施,也在不断的进行升级和改进,尤其直流充电桩为了满足不同厂家新能源汽车的充电需求,不同的充电桩厂商也相继推出了各种不同电压等级的充电桩。
3.目前,随着用户对充电速度的要求,更大功率的充电需求越来越成为主流,当前市面的乘用车电压最高为800vdc,大巴或者商用车最高电压已经到达900vdc,而随着新能源汽车的进一步发展,1000vdc~1500vdc或者更高电压等级的新能源汽车可能成为市场的主流。
4.然而,受限于当前半导体器件以及成本的限制,充电模块的电压等级最高只有1000vdc,从而对电动汽车的发展形成一种阻碍。
技术实现要素:
5.有鉴于此,本技术实施例提供了一种充电系统、充电控制方法和装置,以通过控制开关以将功率模块串并联,满足不同充电车辆的充电需求。
6.第一方面,本技术实施例提供了一种充电系统,包括:m个功率模块、n个充电接口、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、控制单元;m和n分别为大于或等于2的整数;
7.所述m个功率模块的输入端用于连接预设电源,其中,相邻两个功率模块的正负输出端之间连接有所述第一开关单元,所述相邻两个功率模块的正输出端之间连接有所述第二开关单元,以形成所述m个功率模块的第一正功率线,所述相邻两个功率模块的负输出端连接,以形成所述m个功率模块的负功率线;
8.所述第一正功率线和所述n个充电接口的正电源端连接,所述负功率线和所述n个充电接口的负电源端连接,第一个功率模块至第m-1个功率模块的负输出端分别通过所述第三开关单元连接所述负功率线;
9.所述第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元均和所述控制单元连接,以通过控制所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元闭合或断开,将所述m个功率模块中对应功率模块进行串联和/或并联,使得串并联后的所述对应功率模块通过对应的充电接口进行充电。
10.在一可选的实施方式中,所述充电系统还包括:第四开关单元,所述第一个功率模块至所述第m-1个功率模块中相邻两个功率模块的正输出端之间连接有所述第四开关单元,以形成所述第一个功率模块至所述第m-1个功率模块的第二正功率线,所述第二正功率线和所述n个充电接口的正电源端连接。
11.在一可选的实施方式中,所述充电系统还包括:第五开关单元,所述第一正功率线
上的m-2个连接点分别通过所述第五开关单元连接所述第二正功率线对应的连接点,所述m-2个连接点为所述m个功率模块中的m-2个功率模块的正输出端在所述第一正功率线上的连接点,所述m-2个功率模块包括第二个功率模块至第m-1个功率模块。
12.在一可选的实施方式中,所述充电系统还包括:第六开关单元,第二个功率模块至第m个功率模块的正输出端分别通过所述第六开关单元连接所述第一正功率线。
13.在一可选的实施方式中,所述充电系统还包括:n个第七开关单元和n个第八开关单元,所述第一正功率线通过所述n个第七开关单元和所述n个充电接口中的正电源端连接,所述负功率线通过所述n个第八开关单元和所述n个充电接口中的负电源端连接。
14.第二方面,本技术实施例还提供了一种充电控制方法,应用于第一方面任一充电系统中的控制单元,所述方法包括:
15.获取至少一个充电接口连接的至少一个待充电设备的充电需求参数;
16.根据每个待充电设备的充电需求参数,确定所述每个待充电设备对应的开关控制信号;
17.根据所述每个待充电设备对应的开关控制信号,控制第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元闭合或断开,以将m个功率模块中对应功率模块进行串联和/或并联;
18.控制串并联后的所述对应功率模块通过所述每个待充电设备对应的充电接口对所述每个待充电设备进行充电。
19.在一可选的实施方式中,所述充电需求参数包括:充电需求电压和充电需求功率;所述根据每个待充电设备的充电需求参数,确定所述每个待充电设备对应的开关控制信号,包括:
20.根据所述每个待充电设备的充电需求电压和充电需求功率,确定所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元的开关状态;
21.根据所述开关状态,生成所述每个待充电设备对应的开关控制信号。
22.在一可选的方式中,所述至少一个充电接口的数量大于或等于2;所述根据每个待充电设备的充电需求参数,确定所述每个待充电设备对应的开关控制信号,包括:
23.根据所述至少一个待充电设备的充电需求参数,判断所述至少一个待充电设备是否存在充电冲突;
24.若所述至少一个待充电设备不存在充电冲突,则根据每个待充电设备的充电需求参数,确定所述每个待充电设备对应的开关控制信号;
25.若所述至少一个待充电设备存在充电冲突,则根据所述每个待充电设备的充电需求参数以及所述每个待充电设备的充电优先级,依次获取所述至少一个待充电设备对应的开关控制信号。
26.在一可选的实施方式中,所述根据所述每个待充电设备的充电需求电压和充电需求功率,确定所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元的开关状态,包括:
27.根据所述每个待充电设备的充电需求电压,从预设的多个开关状态表中确定目标开关状态表,每个开关状态表包括:一个充电电压范围对应的多个充电功率范围以及各充电功率范围对应的开关单元的状态信息;
28.根据所述每个待充电设备的充电需求功率,查询所述目标开关状态表,得到所述
目标开关单元的开关状态。
29.第三方面,本技术实施例还提供了一种充电控制装置,包括:
30.获取模块,用于获取至少一个充电接口连接的至少一个待充电设备的充电需求参数;
31.确定模块,用于根据每个待充电设备的充电需求参数,确定所述每个待充电设备对应的开关控制信号;
32.所述确定模块,还用于根据所述每个待充电设备对应的开关控制信号,控制第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元的闭合或断开,以将m个功率模块中对应功率模块进行串联和/或并联;
33.控制模块,用于控制串并联后的所述对应功率模块通过所述每个待充电设备对应的充电接口对所述每个待充电设备进行充电。
34.本技术提供一种充电系统、充电控制方法和装置,其中,充电系统包括:m个功率模块、n个充电接口、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、控制单元,m个功率模块的输入端用于连接预设电源,相邻两个功率模块的正负输出端之间连接有第一开关单元,相邻两个功率模块的正输出端之间连接有第二开关单元,以形成m个功率模块的第一正功率线,相邻两个功率模块的负输出端连接,以形成m个功率模块的负功率线,第一正功率线和n个充电接口的正电源端连接,负功率线和n个充电接口的负电源端连接,第一个功率模块至第m-1个功率模块的负输出端分别通过第三开关单元连接负功率线。通过控制开关以将功率模块串并联,满足不同充电车辆的充电需求。
35.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
36.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
37.图1为本技术实施例提供的充电系统的电路结构示意图一;
38.图2为本技术实施例提供的充电系统的电路结构示意图二;
39.图3为本技术实施例提供的充电系统的电路结构示意图三;
40.图4为本技术实施例提供的充电系统的电路结构示意图四;
41.图5为本技术实施例提供的充电系统的电路结构示意图五;
42.图6为本技术实施例提供的一种具体的充电系统的电路结构示意图;
43.图7为本技术实施例提供的充电控制方法的流程示意图一;
44.图8为本技术实施例提供的充电控制方法的流程示意图二;
45.图9为本技术实施例提供的充电控制方法的流程示意图三;
46.图10为本技术实施例提供的充电系统的电路结构示意图六;
47.图11为本技术实施例提供的充电控制方法的流程示意图四;
48.图12为本技术实施例提供的充电控制方法的流程示意图五;
49.图13为本技术实施例提供的另一种具体的充电系统的电路结构示意图;
50.图14为本技术实施例提供的充电控制装置的结构示意图。
51.附图标记:
52.01-功率模块;02-充电接口;03-第一开关单元;04-第二开关单元;05-第三开关单元;06-控制单元;07-第四开关单元;08-第五开关单元;09-第一正功率线上连接点;10-第二正功率线上连接点;11-第六开关单元;12-第七开关单元;13-第八开关单元。
具体实施方式
53.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围,而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
54.目前,从电压等级上划分,当前主流的充电桩产品覆盖的电压范围通常为200vdc~500vdc、200vdc~750vdc,200vdc~1000vdc;从功率等级上划分,当前的主流单桩的功率等级主要有30kw、40kw、80kw、120kw、180kw、240kw、300kw、320kw、360kw、400kw、480kw等不同品种。而随着用户对充电速度的要求,更大功率的充电需求越来越成为主流,由于电动汽车充电的功率通常都很大,低电压必然需要更大的电流,从而对充电枪的散热也提出了更高的挑战,同时线路和变换器的效率也会大大降低,从而高压充电将持续会成为不断追求大功率充电发展的方向。
55.当前市面的乘用车电压最高为800vdc,大巴或者商用车最高电压已经到达900vdc,而随着新能源汽车的进一步发展,1000vdc~1500vdc或者更高电压等级的新能源汽车可能成为市场的主流。限于当前半导体器件以及成本的限制,充电模块的电压等级最高只有1000vdc,会对电动汽车的发展形成一种阻碍,同时,节能减排,让运营设备具有更低的运营成本是整个行业不断探索的途径,因此研究一种小体积、低成本且能够适应各种不同电压等级,且能根据功率需求调度最小单元的充电模块成为重点研究对象。
56.基于此,本技术提供了一种充电系统,基于开关的连接关系和控制逻辑,控制功率模块串联和/或并联以实现电压范围调整以及功率分配的控制,实现超宽电压范围和单枪大功率充电,并且,所采用的开关数量少,系统占用空间更少,成本更低,从而满足不同充电车辆的充电需求,同时降低充电损耗。
57.下面结合图1-图6对本技术所提供的充电系统的电路结构进行说明。
58.图1为本技术实施例提供的充电系统的电路结构示意图一,如图1所示,充电系统包括:m个功率模块01、n个充电接口02、第一开关单元03、第二开关单元04、第三开关单元05、控制单元06,m和n分别为大于或等于2的整数。
59.其中,m个功率模块记作p1至pm,m等于m,m个功率模块01的输入端用于连接预设电源,其中,相邻两个功率模块01的正负输出端之间连接有第一开关单元03,例如,第一个功率模块01的负输出端和第二个功率模块01的正输出端之间连接有第一开关单元03,第二个
功率模块01的负输出端和第三个功率模块01的正输出端之间连接有第一开关单元03,其它功率模块01依次类推。
60.相邻两个功率模块01的正输出端之间连接有第二开关单元04,以形成m个功率模块01的第一正功率线,相邻两个功率模块01的负输出端连接,以形成m个功率模块01的负功率线。
61.其中,n个充电接口记作a1至an,n等于n,第一正功率线和n个充电接口02的正电源端连接,负功率线和n个充电接口02的负电源端连接,第一个功率模块01至第m-1个功率模块01的负输出端分别通过第三开关单元05连接负功率线。
62.第一开关单元03、第二开关单元04、第三开关单元05均和控制单元06连接,以通过控制第一开关单元03、第二开关单元04以及第三开关单元05闭合或断开,将m个功率模块01中对应功率模块进行串联和/或并联,使得串并联后的对应功率模块通过对应的充电接口进行充电,其中,控制单元06例如可以为微控制单元(microcontroller unit,mcu)。
63.其中,第一开关单元03即串联切换开关,通过控制第一开关单元03的闭合或断开,可将不同功率模块01进行串联组合,从而实现宽电压和大功率的充电需求,第二开关单元04即并联切换开关,通过控制第二开关单元04的闭合或断开,可将不同功率模块01进行并联组合,从而实现低电压的充电需求,第三开关单元05即负极选通开关,通过控制第三开关单元05的闭合或断开,可选通不同功率模块01进行串联和/或并联。
64.值得说明的是,n个充电接口02分别用于充电设备,充电设备例如可以为充电枪,若待充电车辆需要进行充电,则可将待充电车辆和充电设备连接,其中,m个功率模块01的可输出的最高充电电压可以是相同的,例如v0,当控制单元06通过充电接口02获取到待充电车辆的充电需求时,控制单元06可根据车辆的充电需求,控制第一开关单元03、第二开关单元04以及第三开关单元05的闭合或断开,可使不同功率模块01进行串联组合或并联组合以对待充电车辆进行充电,从而适应不同待充电车辆的充电需求,其中,充电需求可以包括充电电压需求和充电功率需求。
65.例如,a2充电接口连接有充电枪,充电枪连接有待充电车辆,若需要p1、p2、p3串联以对待充电车辆充电,则控制单元06可控制p1负输出端和p2正输出端之间的第一开关单元03闭合、p2负输出端和p3的正输出端之间的第一开关单元03闭合、p1的正输出端和p2的正输出端之间的第二开关单元04闭合、p3的负输出端和负功率线之间的第三开关单元05闭合。
66.又例如,若需要p1、p2、p3并联以对待充电车辆进行充电,则控制单元06可控制p1的正输出端和p2的正输出端之间的第二开关单元04闭合、p2的正输出端和p3的正输出端之间的第二开关单元04闭合、p1的负输出端、p2的负输出端以及p3的负输出端分别和负功率线之间的第三开关单元05闭合。
67.在一可选的实施方式中,第一开关单元03、第二开关单元04以及第三开关单元05的数量均为m-1个,相邻两个功率模块01的正负输出端之间连接有一个第一开关单元03,相邻两个功率模块01的正输出端之间连接有一个第二开关单元04,第一功率模块01至第m-1个功率模块01的负输出端分别通过一个第三开关单元05连接负功率线。
68.在一些实施例中,第一开关单元03、第二开关单元04以及第三开关单元05可以为机械开关或半导体开关,机械开关包括继电器或接触器,半导体开关为全控型半导体开关
器件,本实施例对开关单元的具体形式不做特别限定。
69.其中,控制单元06还可以和m个功率模块01连接,以控制串并联后的对应功率模块通过对应的充电接口02对待充电车辆进行充电。
70.在本实施例的充电系统中,通过控制开关的闭合或断开,来调用不同功率模块进行串联和/或并联,从而满足不同充电车辆的充电电压和充电功率,使充电车辆获得需要的充电电压和充电功率,并且,所采用的开关数量少,系统占用空间更少,成本更低,降低了充电损耗。
71.图2为本技术实施例提供的充电系统的电路结构示意图二,如图2所示,充电系统还包括:第四开关单元07,第一个功率模块01至第m-1个功率模块01中相邻两个功率模块01的正输出端之间连接有第四开关单元07,以形成第一个功率模块01至第m-1个功率模块01的第二正功率线,第二正功率线和n个充电接口02的正电源端连接。
72.其中,第四开关单元07和控制单元06连接,采用两个充电接口02分别对两个待充电车辆进行充电时,若两个充电接口均需采用正功率线以调用不同功率模块01进行充电时,为同时对两个待充电车辆进行充电,则可以控制两个充电接口02分别通过第一正功率线和第二正功率线,以调用不同功率模块01进行对待充电车辆进行充电,使得两个车辆能够同时充电。
73.例如,a2、a3充电接口分别连接有一个充电枪,各充电枪连接有一个待充电车辆,其中,a3充电接口需要p2和p3串联以对待充电车辆进行充电,则控制p2的负输出端和p3的正输出端之间的第一开关单元03闭合、第一正功率线上p2的正输出端和p3的正输出端之间的第二开关单元04闭合,p3的负输出端和负功率线之间的第三开关单元05闭合;a2充电接口需要p1对待充电车辆进行充电,则控制第二正功率线上p1的正输出端和p2的正输出端之间的第二开关单元04闭合,p1的负输出端和负功率线之间的第三开关单元05闭合。
74.在一可选的实施方式中,第四开关单元的数量为m-2个,m大于2,第一个功率模块01至第m-1个功率模块01中相邻两个功率模块01的正输出端之间连接有一个第四开关单元07。
75.在本实施例的充电系统中,通过在第一个功率模块至第m-1个功率模块中相邻两个功率模块的正输出端之间设置第四开关单元,以形成第一个功率模块至第m-1个功率模块的第二正功率线。以保证在同时采用正功率线调用功率模块进行充电时,能够在不影响通过第一正功率线进行充电的基础上,通过第二正功率线对另一个待充电车辆进行充电,使得充电更加灵活。
76.图3为本技术实施例提供的充电系统的电路结构示意图三,如图3所示,充电系统还包括:第五开关单元08,第一正功率线上的m-2个连接点09分别通过第五开关单元08连接第二正功率线对应的连接点10。
77.m-2个连接点为m个功率模块中的m-2个功率模块01的正输出端在第一正功率线上的连接点09,即,m-2个功率模块01的正输出端的延长线与第一正功率线的交点,m-2个功率模块包括第二个功率模块01至第m-1个功率模块01。
78.其中,第一正功率线上包括m-2个连接点09,分别通过m-2个连接点09连接第五开关单元08的一端,且第五开关单元08的另一端连接第二正功率线对应的连接点10,也就是说,第一正功率线上的m-2个连接点09和第二正功率线上m-2个连接点10之间设有第五开关单元。
79.值得说明的是,在同时使用第一正功率线和第二正功率线调用功率模块01时,控制单元06还可以控制第一正功率线上连接点和第二正功率线上对应连接点之间的第五开关单元断开,以避免误调用以及调用失败,从而能够准确控制两个充电接口02分别通过第一正功率线和第二正功率线来调用不同功率模块01。
80.同样参考上述示例,a2、a3充电接口分别连接有一个充电枪,各充电枪连接有一个待充电车辆,a3充电接口需要p2和p3串联以对待充电车辆进行充电,a2充电接口需要p1对待充电车辆进行充电,还可以控制p2在第一正功率线上的连接点和第二正功率线上对应连接点之间的第五开关单元08断开,以提高功率模块调用的成功率,避免误调用功率模块以及调用功率模块失败。
81.在一可选的实施方式中,第五开关单元08的数量为m-2个,第一正功率线中的m-2个连接点09别通过一个第五开关单元08连接第二正功率线对应的连接点10。
82.其中,第五开关单元08还和控制单元06连接,以在控制单元06的控制下闭合或断开。
83.图4为本技术实施例提供的充电系统的结构示意图四,如图4所示,充电系统还包括:第六开关单元11,第二个功率模块01至第m个功率模块01的正输出端分别通过第六开关单元11连接第一正功率线。
84.其中,通过控制第六开关单元11闭合或断开,能够调用多个功率模块01进行并联以进行充电,例如,a3充电接口需要p1、p3并联以对待充电车辆进行充电,则控制p1的正输出端和p2的正输出端之间的第二开关单元04闭合、p2的正输出端和p3的正输出端之间的第二开关单元04闭合、p3的负输出端和负功率线之间的第三开关单元05闭合,p2的正输出端和第一正功率线之间的第六开关单元11断开,p3的正输出端和第一正功率线之间的第六开关单元11断开,这样,在调用不相邻的功率模块01时,可控制不相邻的功率模块01之间的功率模块01对应的第六开关单元11断开,以及不相邻的功率模块01对应的第六开关单元11闭合,从而实现功率模块的成功调用。
85.又例如,在调用相邻的功率模块01时,可控制相邻的功率模块01对应的第六开关单元11闭合,从而实现功率模块的成功调用。
86.在一可选的实施方式中,第六开关单元11的数量为m-1个,第二个功率模块01至第m个功率模块01的正输出端分别通过一个第六开关单元11连接第一正功率线。
87.图5为本技术实施例提供的充电系统的电路结构示意图五,如图5所示,充电系统还包括:n个第七开关单元12和n个第八开关单元13,第一正功率线通过n个第七开关单元12和n个充电接口02中的正电源端连接,负功率线通过n个第八开关单元13和n个充电接口02中的负电源端连接。
88.其中,充电接口02包括正电源端和负电源端,分别用于连接充电设备的正电源端和负电源端,n个充电接口02的正电源端通过n个第七开关单元12和第一正功率线连接,n个充电接口02的负电源端通过n个第八开关单元13和负功率线连接。
89.其中,充电接口02和对应的充电设备连接,若待充电车辆需要进行充电,则将待充电车辆和充电设备连接,控制单元06控制充电接口02的正电源端连接的第七开关单元12闭合、负电源端连接的第八开关单元13闭合,第七开关单元12和第八开关单元13即终端选择开关,用于分配充电终端,充电终端即充电设备,充电设备用于给车辆充电。
90.例如,a3充电接口需要p1、p3并联以对待充电车辆进行充电,则控制a3的正电源端
和第一正功率线之间的第七开关单元12闭合、a3的负电源端和负功率线之间的第八开关单元13闭合、p1的正输出端和p2的正输出端之间的第二开关单元04闭合、p2的正输出端和p3的正输出端之间的第二开关单元04闭合、p3的负输出端和负功率线之间的第三开关单元05闭合,以将p1、p3并联后对待充电车辆进行充电。
91.其中,第二正功率线通过n个第七开关单元12和n个充电接口02中的正电源端连接。
92.在本实施例的充电系统中,在充电接口有充电需求时,通过闭合第七开关单元和第八开关单元,以控制通过充电接口进行充电,避免闭合所有第七开关单元和第八开关单元,减低充电损耗。
93.在一些实施例中,第四开关单元07、第五开关单元08、第六开关单元11、第七开关单元12以及第八开关单元13可以为机械开关或半导体开关,机械开关包括继电器或接触器,半导体开关为全控型半导体开关器件,本实施例对开关单元的具体形式不做特别限定。
94.本技术实施例还提供一种充电桩,包括:充电系统和至少一个充电设备,充电系统的至少一个充电接口分别用于连接至少一个充电设备。
95.其中,充电设备可以为充电枪,一个充电接口可连接一个充电设备,充电系统可通过至少一个充电接口分别连接至少一个充电设备。
96.值得说明的是,目前常见的充电桩,常用的多为单枪或者双枪的形式存在,在此以双枪为例进行说明,图6为本技术实施例提供的一种具体的充电系统的电路结构示意图,如图6所示,该系统具有m个功率模块,2个充电接口(a1和a2),2个充电接口分别连接有一个充电枪,控制单元为mcu,相邻两个功率模块的正负输出端之间连接有一个第一开关单元03,相邻两个功率模块01的正输出端之间连接有一个第二开关单元04,以形成m个功率模块01的第一正功率线,相邻两个功率模块01的负输出端连接,以形成m个功率模块01的负功率线。
97.第一个功率模块01至第m-1个功率模块01的负输出端分别通过一个第三开关单元05连接负功率线,第二个功率模块01至第m个功率模块01的正输出端分别通过一个第六开关单元11连接第一正功率线,a1和a2的正电源端分别通过一个第七开关单元12连接第一正功率线,a1和a2的负电源端分别通过一个第八开关单元13连接负功率线。
98.第一开关单元03、第二开关单元04、第三开关单元05、第六开关单元11、第七开关单元12以及第八开关单元13均连接控制单元06,以在控制单元06的控制下闭合或断开。
99.mcu根据充电接口连接的待充电车辆的充电需求,可控制功率模块串联和/或并联以实现电压范围调整以及功率分配的控制,实现超宽电压范围和单枪大功率充电,和现有方案相比,所采用的开关数量少,系统占用空间更少,成本更低,从而满足不同充电车辆的充电需求,同时降低充电损耗。
100.在上述实施例的基础上,下面结合图7-图13对本技术所提供的充电控制方法进行说明。
101.图7为本技术实施例提供的充电控制方法的流程示意图一,本实施例的执行主体可以为上述充电系统中的控制单元。
102.如图7所示,该方法可以包括:
103.s101、获取至少一个充电接口连接的至少一个待充电设备的充电需求参数。
104.充电接口连接的待充电设备可以理解为充电接口连接的充电设备所连接的待充电设备,其中,充电接口用于连接充电设备,充电设备例如可以为充电枪,充电设备用于连
接待充电设备,待充电设备例如可以为待充电车辆,若需要对待充电车辆进行充电,则将待充电车辆和充电枪连接。
105.s102、根据每个待充电设备的充电需求参数,确定每个待充电设备对应的开关控制信号。
106.根据每个待充电设备的充电需求参数,确定每个待充电设备对应的开关控制信号,开关控制信号用于控制对应第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元闭合或断开,以将m个功率模块中对应功率模块进行串联和/或并联,使得串并联后的对应功率模块按照每个待充电设备的充电需求参数,通过充电接口对待充电设备进行充电。
107.s103、根据每个待充电设备对应的开关控制信号,控制第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元的闭合或断开,以将m个功率模块中对应功率模块进行串联和/或并联。
108.s104、控制串并联后的对应功率模块通过每个待充电设备对应的充电接口对每个待充电设备进行充电。
109.根据每个待充电设备对应的开关控制信号,控制第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元闭合或断开,以将m个功率模块中对应功率模块进行串联和/或并联,并采用串并联后的对应功率模块按照每个待充电设备的充电需求参数,通过每个待充电设备对应的充电接口对每个待充电设备进行充电。
110.在本实施例的充电控制方法中,根据待充电设备的充电需求参数进行功率模块的调用和各开关单元的组合,使待充电设备能够获得需要的充电需求参数,从而满足不同待充电设备的充电需求。
111.值得说明的是,控制单元还可以根据充电需求参数,确定对应功率模块的目标输出功率,并根据该目标输出功率,控制对应功率模块通过充电接口对待充电设备进行充电。
112.其中,充电需求参数包括充电需求功率,目标输出功率可以为充电需求功率的平均功率,即各对应功率模块按照平均功率对待充电设备进行充电,以满足待充电设备的充电需求功率。
113.图8为本技术实施例提供的充电控制方法的流程示意图二,如图8所示,在一可选的实施方式中,步骤s102,根据每个待充电设备的充电需求参数,确定每个待充电设备对应的开关控制信号,可以包括:
114.s201、根据每个待充电设备的充电需求电压和充电需求功率,确定第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元的开关状态。
115.s202、根据开关状态,生成每个待充电设备对应的开关控制信号。
116.充电需求参数包括:充电需求电压和充电需求功率,根据每个待充电设备的充电需求电压和充电需求功率,可以确定第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元的开关状态,开关状态包括断开状态和闭合状态。
117.然后根据第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元的开关状态,生成每个待充电设备对应的开关控制信号,其中,开关控制信号和开关状态对应,例如,若第一开关单元的开关状态为闭合,则开关控制信号用于控制第一开关单元闭合,若第一开关单元的开关状态为断开,则开关控制信号用于控制第一开关单元断开。
118.在本实施例的充电控制方法中,根据每个待充电设备的充电需求电压和充电需求功率,确定第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元的开关状态,根据开关状态生成
每个待充电设备对应的开关控制信号,以控制第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元闭合或断开,将m个功率模块中对应功率模块进行串联和/或并联,并采用串并联后的对应功率模块按照每个待充电设备的充电需求电压和充电需求功率,通过每个待充电设备对应的充电接口对每个待充电设备进行充电。从而满足不同待充电设备的充电需求。
119.图9为本技术实施例提供的充电控制方法的流程示意图三,如图9所示,在一可选的实施方式中,步骤s102,根据每个待充电设备的充电需求参数,确定每个待充电设备对应的开关控制信号,可以包括:
120.s301、根据至少一个待充电设备的充电需求参数,判断至少一个待充电设备是否存在充电冲突。
121.至少一个充电接口的数量大于或等于2,至少一个待充电设备的数量等于至少一个充电接口的数量,即,同时有大于或等于2的待充电设备需要充电。
122.根据至少一个待充电设备的充电需求参数,可以判断至少一个待充电设备是否存在充电冲突,充电冲突可以理解为m个功率模块无法同时按照每个待充电设备的充电需求参数,对每个待充电设备进行充电。
123.在一可选的实施方式中,控制单元根据至少一个待充电设备的充电需求参数,获取总充电需求参数,若总充电需求参数大于m个功率模块所提供的最大充电参数,则确定至少一个待充电设备存在充电冲突,若总充电需求参数小于或等于m个功率模块所提供的最大充电参数,则确定至少一个待充电设备不存在充电冲突。
124.其中,充电需求参数包括充电需求电压和充电需求功率,m个功率模块所提供的最大充电参数包括最大充电电压和最大充电功率,例如,各功率模块的可输出的最高充电电压为v0,可输出的最大功率为p,则m个功率模块所提供的最大充电电压为m*v0,最大充电功率为m*p。
125.以充电需求电压为例,根据至少一个待充电设备的充电需求电压,计算总充电需求电压,总充电需要电压为至少一个待充电设备的充电需求电压的和值,然后比较总充电需求电压和m个功率模块所提供的最大充电电压,若总充电需求电压大于该最大充电电压,则至少一个待充电设备存在充电冲突,即,无法同时按照每个待充电设备的充电需求电压,对每个待充电设备进行充电,若总充电需求电压小于或等于该最大充电电压,则至少一个待充电设备不存在充电冲突,即可同时按照每个待充电设备的充电需求电压,对每个待充电设备进行充电。
126.s302、若至少一个待充电设备不存在充电冲突,则根据每个待充电设备的充电需求参数,确定每个待充电设备对应的开关控制信号。
127.若至少一个待充电设备不存在充电冲突,则根据每个待充电设备的充电需求参数,确定每个待充电设备对应的开关控制信号,其中,可以根据每个待充电设备的充电需求参数,获取第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元的开关状态,然后根据该开关状态,生成每个待充电设备对应的开关控制信号。
128.其中,开关控制信号用于控制第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元闭合或断开,即给待充电设备分配待调用的功率模块。
129.开关控制信号的获取过程包括以下几种情况:
130.第一种、各功率模块的可输出的最高充电电压为v0,待充电设备的充电需求电压
小于或等于v0,则功率模块的调用方式为模块并联,然后根据待充电设备的充电需求确定待调用的功率模块的数量,令i0=pn/p,p为各功率模块的可输出的最大功率,pn为待充电设备的充电需求功率,若i0为整数,则待调用的功率模块的数量i=i0,若i0不为整数,则待调用的功率模块的数量为i=i0的整数位+1。
131.值得说明的是,在给待充电设备分配调用的功率模块时,可优先从与待充电设备对应充电枪距离最近的一个功率模块开始调用,图10为本技术实施例提供的充电系统的电路结构示意图六,如图10所示,第一开关单元包括:s0_00、s s0_10
…
s0_(m-1)0,第二开关单元包括:s1_00、s1_11
…
s1_(m-1)1,第三开关单元包括:s7_1、s7_2、s7_3
…
s7_m,第四开关单元包括:s1_0(n-2)、s1_1(n-3),第五开关单元包括:s2_02、s2_12,第六开关单元包括:s2_01、s2_11
…
s2_(m-1)1,第七开关单元包括:s8_11、s8_12、s8_13
…
s8_1n,第八开关单元包括:s8_21、s8_22、s8_23
…
s8_2n。
132.例如,a1充电接口的充电枪距离p1最近,则从第一个功率模块p1开始调用,相应地,为成功调用相应的功率模块,可确定s2_01~s2_(i-1)1、s1_00~s1_(i-1)1、s7_1~s7_i-1以及s8_11和s8_12的开关状态为闭合状态;又例如,a2充电接口的充电枪距离pm最近,则从第m个功率模块pm开始调用,相应地,为成功调用相应的功率模块,可确定s2_(m-1)1~s2_(m-i)1、s1_(m-1)1~s1_(m-i)1、s7_m-1~s7_(m-i)以及s8_12和s8_22的开关状态为闭合状态。
133.第二种、若待充电设备的充电需求电压大于v0,则功率模块的调用方式为模块串联,令j0=充电需求电压/v0,若j0为整数,则待调用的功率模块的数量j为j0,若j0不为整数,则待调用的功率模块数量为j=j0的整数位+1,同时在充电需求功率pn<j*p的情况下,确定串联的i个功率模块的正负电源端之间的j-1个第一开关单元的开关状态为闭合状态。
134.以a1和a2充电接口为例,针对a1连接的待充电设备,则从第一个功率模块p1开始调用,s0_00~s0_(j-1)0、s7_j、以及s8_11和s8_12的开关状态为闭合状态;针对a2连接的待充电设备,则从第m个模块开始调用,确定s0_(m-1)0~s0_(m-j+1)0、s2_(m-j)1、s8_12、s8_22的开关状态为闭合状态。
135.第三种、在第二种情况的基础上,若充电需求功率pn>j*p,则模块组数量k0=pn/j*p,若模块组数量k0为整数,则并联模块组数k=k0,若模块组数量k0不为整数,则并联模块组数k=k0的整数位+1,一个并联模块组为j个功率模块串联组成的,由此可获取第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元的开关状态,以实现功率模块的组合和调用。
136.s303、若至少一个待充电设备存在充电冲突,则根据每个待充电设备的充电需求参数以及每个待充电设备的充电优先级,依次获取至少一个待充电设备对应的开关控制信号。
137.待充电设备的充电优先级可以为预先设置的待充电设备在充电时的优先级。
138.若至少一个待充电设备存在充电冲突,则按照充电优先级从高到低的顺序,优先给充电优先级高的待充电设备分配功率模块,然后获取充电优先级次之的待充电设备对应的开关控制信号,即给充电优先级次之的待充电设备分配功率模块,依次类推,给充电优先级最低的待充电设备分配剩下的功率模块。
139.值得说明的是,在给待充电设备分配调用的功率模块时,可优先从与待充电设备对应充电枪距离最近的一个功率模块开始调用,另外,对于双枪系统,有2个充电接口(a1和a2),在存在充电冲突时,可按照上述三种情况获取充电优先级高的待充电设备对应的开关
控制信号,完成功率模块的调用,对于充电优先级低的待充电设备,可采用剩下的功率模块进行组合对该待充电设备进行充电。
140.对于多枪系统,在存在充电冲突时,可按照上述三种情况按照充电优先级从高到低依次获取开关控制信号,对于充电优先级最低的待充电设备,可采用剩下的功率模块进行组合对该待充电设备进行充电。
141.在本实施例的充电控制方法中,在至少一个待充电设备同时充电时,判断是否存在充电冲突,若存在充电冲突,根据充电优先级依次获取至少一个待充电设备对应的开关控制信号,以对待充电设备进行充电,从而满足不同待充电设备同时进行充电的需求,提高了充电控制的灵活性。
142.图11为本技术实施例提供的充电控制方法的流程示意图四,如图10所示,在一可选的实施方式中,步骤s201,根据每个待充电设备的充电需求电压和充电需求功率,确定第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元的开关状态,可以包括:
143.s401、根据每个待充电设备的充电需求电压,从预设的多个开关状态表中确定目标开关状态表。
144.s402、根据每个待充电设备的充电需求功率,查询目标开关状态表,得到开关状态。
145.每个开关状态表包括:一个充电电压范围对应的多个充电功率范围以及各充电功率范围对应的开关单元的状态信息,其中,一个充电电压范围为m个功率模块的m个充电电压范围中的任意一个,例如,各功率模块的可输出的最高充电电压为v0,最大功率为p,则存在m个充电电压范围,分别是0~v0、v0~2v0、2v0~3v0
…
(m-1)*v0~m*v0,一个充电电压范围对应m个充电功率范围,m个充电功率范围分别是0~p、p~2p、2p~3p
…
(m-1)*p~m*p。
146.各充电功率范围对应的开关单元的状态信息用于指示开关单元的开关状态,包括闭合状态和断开状态,各充电功率范围对应的开关单元包括第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元,即,若待充电设备的充电需求功率在该充电功率范围内,则根据该充电功率范围对应的开关单元的状态信息,可确定第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元的开关状态。
147.根据每个待充电设备的充电需求电压,从预设的多个开关状态表中确定该充电需求电压所在的充电电压范围对应的开关状态表为目标开关状态表,然后根据每个待充电设备的充电需求功率,查询该目标开关状态表,得到该充电需求功率所在的充电功率范围对应的开关状态,即第一开关单元、二开关单元以及第三开关单元的开关状态。
148.值得说明的是,在至少一个待充电设备不存在充电冲突的情况下,可查询对应的开关状态表,以分别获取每个待充电设备对应的开关状态,在至少一个待充电设备存在充电冲突的情况下,可根据充电优先级从高到低,依次查询对应的开关状态表,以获取至少一个待充电设备对应的开关状态,实现功率模块的分配调用,对于充电优先级最低的待充电设备,可根据分配后剩下的功率模块的最大功率,查询对应的开关状态表,以获取充电优先级最低的待充电设备对应的开关状态。
149.在本实施例的充电控制方法中,根据每个待充电设备的充电需求电压和充电需求功率,查询对应开关状态表,得到第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元的开关状态。通过查询开关状态表以确定开关状态,提高了充电控制效率。
150.下面对预设的多个开关状态表的生成过程进行说明。
151.图12为本技术实施例提供的充电控制方法的流程示意图五,如图12所示,在一可选的实施方式中,步骤s401,根据每个待充电设备的充电需求电压,从预设的多个开关状态表中确定目标开关状态表之前,该方法还可以包括:
152.s501、获取m个功率模块对应的m个充电电压范围和m个充电功率范围。
153.例如,各功率模块的可输出的最高充电电压为v0,最大功率为p,则m个充电电压范围为0~v0、v0~2v0、2v0~3v0
…
(m-1)*v0~m*v0,m个充电功率范围为0~p、p~2p、2p~3p
…
(m-1)*p~m*p。
154.s502、根据每个充电电压范围,确定每个充电电压范围对应的模块连接方式。
155.模块连接方式包括模块并联和模块串联,比较每个充电电压范围所包括的电压和各功率模块的最高充电电压v0,若充电电压范围所包括的充电电压小于或等于v0,则确定充电电压范围对应的模块连接方式为模块并联,若充电电压范围所包括的充电电压大于v0,则确定充电电压范围对应的模块连接方式为模块串联。
156.例如,充电电压范围0~v0所包括的充电电压小于或等于v0,则确定模块连接方式为模块并联,充电电压范围v0~2v0所包括的充电电压大于v0,则确定模块连接方式为模块串联。
157.s503、根据模块连接方式和m个充电功率范围,确定m个充电功率范围对应的目标功率模块组。
158.若模块连接方式为模块并联,则根据m个充电功率范围,确定m个充电功率范围对应的第一模块数量,并根据第一模块数量,从m个功率模块中确定目标功率模块组,目标功率模块组中包括:第一模块数量的功率模块。
159.令i0=pn/p,p为各功率模块的可输出的最大功率,pn为充电功率范围所包括的充电功率,若i0为整数,则第一模块数量为i=i0,若i0不为整数,则第一模块数量为i=i0的整数位+1,例如,充电功率范围0~p所包括的充电功率和p的比值为小于1的数,则确定第一模块数量为1,则从m个功率模块中确定一个功率模块。
160.在一些实施例中,根据第一模块数量,从m个功率模块中确定至少一个第一功率模块组;根据模块连接方式,获取至少一个第一功率模块组对应的各开关单元的数量;根据各开关单元的数量,从至少一个第一功率模块组中确定目标功率模块组。
161.根据第一模块数量,可从m个功率模块中确定至少一个第一功率模块组,一个第一功率模块组包括:第一模块数量的功率模块,然后根据模块连接方式,即模块并联,获取至少一个第一功率模块组对应的各开关单元的数量,即,根据第一模块数量,从m个功率模块中可确定满足条件的多个第一功率模块组,为了减少使用的开关数量,还可以根据模块并联的连接方式,进一步获取各第一功率模块组所采用的开关单元的数量,之后,将使用开关单元最少的作为目标功率模块组。从而保证了开关状态表是在实现相同功能的情况下,所采用的开关单元最少的开关组合生成的。
162.若模块连接方式为模块串联,则根据每个充电电压范围和m个充电功率范围,确定第二模块数量和模块组数量;根据第二模块数量和模块组数量,从m个功率模块中确定目标功率模块组,目标功率模块组中包括:模块组数量的第二功率模块组,一个第二功率模块组中包括:第二模块数量的功率模块。
163.令j0=充电电压范围所包括的充电电压/v0,若j0为整数,则第二模块数量j为j0,若j0不为整数,则第二模块数量j=j0的整数位+1,例如,j0=充电电压范围0~v0所包括的充电电压/v0,j0不为整数,则第二模块数量j=1。
164.在充电功率范围所包括的充电功率pn<j*p的情况下,确定模块组数量为1,即,一个第二功率模块组,一个第二功率模块组中包括:j个功率模块,其中,模块组数量的第二功率模块组之间的连接方式为并联连接方式,j个功率模块组之间的连接方式为模块串联,也就是说,在该示例中,只需要j个功率模块串联即可,基于此,可获取各充电功率范围对应的各开关单元的状态信息,以实现功率模块的成功调用。
165.在充电功率范围所包括的充电功率pn>j*p的情况下,则模块组数量k0=pn/j*p,若模块组数量k0为整数,则模块组数量k=k0,若模块组数量k0不为整数,则模块组数量k=k0的整数位+1,一个模块组为j个功率模块串联组成的,k个模块组数量的第二功率模块组并联连接。
166.在一些实施例中,根据第二模块数量和模块组数量,从m个功率模块中确定至少一个第三功率模块组;根据模块连接方式和模块组连接方式,获取至少一个第三功率模块组对应的各开关单元的数量;根据各开关单元的数量,从至少一个第三功率模块组中确定目标功率模块组。
167.根据第二模块数量和模块组数量,可从m个功率模块中确定至少一个第三功率模块组,一个第三功率模块组包括:模块组数量的第二功率模块,一个第二功率模块包括:第二模块数量的功率模块,然后根据模块组连接方式和模块连接方式,获取至少一个第三功率模块组对应的各开关单元的数量,其中,模块组连接方式为并联连接,模块连接方式为串联,为了减少使用的开关数量,还可以将使用开关单元最少的作为目标功率模块组。从而保证了开关状态表是在实现相同功能的情况下,所采用的开关单元最少的开关组合生成的。
168.s504、根据目标功率模块组和模块连接方式,获取m个充电功率范围对应的各开关单元的状态信息。
169.s505、根据m个充电功率范围以及m个充电功率范围对应的各开关单元的状态信息,生成每个充电电压范围对应的开关状态表。
170.根据目标功率模块组和模块连接方式,可获取在该模块连接方式下将目标功率模块组中的功率模块进行组合起来,所对应的m个充电功率范围对应的各开关单元的状态信息,各开关单元包括第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元。
171.然后,根据m个充电功率范围以及m个充电功率范围对应的各开关单元的状态信息,生成每个充电电压范围对应的开关状态表,一个充电电压范围对应一个开关状态表,一个开关状态表中包括m个充电功率范围对应的各开关单元的状态信息。
172.在本实施例的充电控制方法中,通过生成各充电电压范围对应的开关状态表,在后续充电过程中,可通过查询对应的开关状态表,得到各开关单元的开关状态,进而生成对应的开关控制信号。提高了充电控制效率。
173.在上述开关状态表的基础上,下面以一个具体实施例对本技术的充电控制方法进行说明。
174.图13为本技术实施例提供的另一种具体的充电系统的电路结构示意图,如图13所示,该系统具有4个功率模块,2个充电接口(a1和a2),2个充电接口分别连接有一个充电枪,
充电枪用于连接待充电设备。
175.分别以下几种情况:
176.第一种、a1枪和a2枪的充电需求电压均小于v0,则a1枪和a2枪的模块连接方式均为并联,表1为功率模块的调用情况的示意表一,如表1所示:
177.[0178][0179]
表1
[0180]
由表1可看出,以第一行为例,a1枪充电需求功率为0,表示a1枪连接有待充电车辆,但还未触发充电,调用功率模块p4给a2枪充电,使a2得到的最大功率为p,
●
表示开关状态为闭合状态,即s2_21、s8_21、s8_22闭合。
[0181]
以第九行为例,若a1枪的充电需求功率为3*p,a2枪的充电需求功率为2*p,则a1枪和a2枪有充电冲突,由于a1枪连接的待充电设备的充电优先级高,则调用3个功率模块给a1枪,剩下的一个功率模块给a2枪,则a1枪和a2枪调用的功率模块为p1、p2、p3、p4,s2_01、s2_11、s2_21、s1_01、s1_02、s7_1、s7_2、s7_3、s7_1、s8_11、s8_12、s8_21、s8_22闭合。当然,若a1枪的充电需求功率为3*p,a2枪的充电需求功率为p,开关状态与该过程类似。
[0182]
关于表1中其它行的解释与上述解释类似,在此不再赘述。
[0183]
第二种、a1枪需求电压小于或等于v0,a1枪的模块连接方式为并联,a2枪需求电压v0~2*v0,a2枪的模块连接方式为串联,表2为功率模块的调用情况的示意表二,如表2所示:
[0184][0185][0186]
表2
[0187]
由表2可看出,以第一行为例,a1枪充电需求功率为0,表示a1枪连接有待充电车辆,但还未触发充电,调用功率模块p3、p4给a2枪充电,使a2得到的最大功率为2*p,
●
表示
开关状态为闭合状态,即s0_20、s2_11、s1_03、s8_21、s8_22闭合。
[0188]
关于表2中其它行的解释与上述解释类似,在此不再赘述。
[0189]
第三种、a1枪需求电压小于v0,a1枪的模块连接方式为并联,a2枪需求电压2v0~3v0,a2枪的模块连接方式为串联,表3为功率模块的调用情况的示意表三,如表3所示:
[0190][0191]
表3
[0192]
由表3可看出,以第一行为例,a1枪充电需求功率为0,表示a1枪连接有待充电车辆,但还未触发充电,调用功率模块p2、p3、p4给a2枪充电,使a2得到的最大功率3*p,
●
表示开关状态为闭合状态,即s0__10、s0 20、s2 01、s1 02、s1 03、s821、s822闭合。
[0193]
关于表3中其它行的解释与上述解释类似,在此不再赘述。
[0194]
第四种、a枪无功率需求,a2枪需求电压3v0~4v0,a2枪的模块连接方式为串联,表4为功率模块的调用情况的示意表四,如表4所示:
[0195][0196]
表4
[0197]
由表4可看出,以第一行为例,a1枪无充电需求功率,调用功率模块p1、p2、p3、p4给a2枪充电,使a2得到的最大功4*p,
●
表示开关状态为闭合状态,即s0_00、s0_10、s0_20、s1_01、s1_02、s1_03、s8_21、s8_22闭合。
[0198]
关于表4中其它行的解释与上述解释类似,在此不再赘述。
[0199]
第五种、a1枪需求电压v0~2v0,a1枪的模块连接方式为串联,a2枪需求电压小于v0,a2枪的模块连接方式均为并联,表5为功率模块的调用情况的示意表五,如表5所示:
[0200][0201][0202]
表5
[0203]
由表5可看出,以第一行为例,a2枪充电需求功率为0,表示a2枪连接有待充电车辆,但还未触发充电,调用功率模块p1、p2给a1枪充电,使a1得到的最大功率2*p,
●
表示开关状态为闭合状态,即s0_00、s7_2、s8_11、s8_12闭合。
[0204]
关于表5中其它行的解释与上述解释类似,在此不再赘述。
[0205]
第六种、a1枪需求电压2v0~3v0,a1枪的模块连接方式为串联,a2枪需求电压小于v0,a2枪的模块连接方式为并联,表6为功率模块的调用情况的示意表六,如表6所示:
[0206][0207]
表6
[0208]
由表6可看出,以第一行为例,a2枪充电需求功率为0,表示a2枪连接有待充电车辆,但还未触发充电,调用功率模块p1、p2、p3给a1枪充电,使a1得到的最大功率3*p,
●
表示
开关状态为闭合状态,即s0_00、s0_10、s7_3、s8_11、s8_12闭合。
[0209]
关于/6中其它行的解释与上述解释类似,在此不再赘述。
[0210]
第七种、a枪需求电压小于3v0~4v0,a1枪的模块连接方式为串联,a2枪无功率需求,表7为功率模块的调用情况的示意表七,如表7所示:
[0211][0212]
表7
[0213]
由表7可看出,a2枪充电需求功率为0,表示a2枪连接有待充电车辆,但还未触发充电,调用功率模块p1、p2、p3、p4给a1枪充电,使a1得到的最大功率4*p,
●
表示开关状态为闭合状态,即s0_00、s0_10、s0_20、s8_11、s8_12闭合。
[0214]
第八种、a枪需求电压500vdc~1000vdc,a2枪需求电压500vdc~1000vdc,表8为功率模块的调用情况的示意表八,如表8所示:
[0215][0216]
表8
[0217]
由表8可看出,调用功率模块p1、p2、p3、p4给a1枪、a2枪充电,使a1枪和a2枪分别得到最大功率2*p。
[0218]
基于同一发明构思,本技术实施例中还提供了与充电控制方法对应的充电控制装置,由于本技术实施例中的装置解决问题的原理与本技术实施例上述充电控制方法相似,因此装置的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。
[0219]
图14为本技术实施例提供的充电控制装置的结构示意图,该可以集成在上述控制单元中。如图14所示,该装置可以包括:
[0220]
获取模块601,用于获取至少一个充电接口连接的至少一个待充电设备的充电需求参数;
[0221]
确定模块602,用于根据每个待充电设备的充电需求参数,确定每个待充电设备对应的开关控制信号;
[0222]
确定模块602,还用于根据每个待充电设备对应的开关控制信号,控制第一开关单
元、第二开关单元以及第三开关单元的闭合或断开,以将m个功率模块中对应功率模块进行串联和/或并联;
[0223]
控制模块603,用于控制串并联后的对应功率模块通过每个待充电设备对应的充电接口对每个待充电设备进行充电。
[0224]
在一可选的实施方式中,充电需求参数包括:充电需求电压和充电需求功率;确定模块602,具体用于:
[0225]
根据每个待充电设备的充电需求电压和充电需求功率,确定第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元的开关状态;
[0226]
根据开关状态,生成每个待充电设备对应的开关控制信号。
[0227]
在一可选的实施方式中,至少一个充电接口的数量大于或等于2;确定模块602,具体用于:
[0228]
根据至少一个待充电设备的充电需求参数,判断至少一个待充电设备是否存在充电冲突;
[0229]
若至少一个待充电设备不存在充电冲突,则根据每个待充电设备的充电需求参数,确定每个待充电设备对应的开关控制信号;
[0230]
若至少一个待充电设备存在充电冲突,则根据每个待充电设备的充电需求参数以及每个待充电设备的充电优先级,依次获取至少一个待充电设备对应的开关控制信号。
[0231]
在一可选的实施方式中,确定模块602,具体用于:
[0232]
根据每个待充电设备的充电需求电压,从预设的多个开关状态表中确定目标开关状态表,每个开关状态表包括:一个充电电压范围对应的多个充电功率范围以及各充电功率范围对应的开关单元的状态信息;
[0233]
根据每个待充电设备的充电需求功率,查询目标开关状态表,得到开关状态。
[0234]
关于装置中的各模块的处理流程、以及各模块之间的交互流程的描述可以参照上述方法实施例中的相关说明,这里不再详述。
[0235]
本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被控制器运行时执行,所述控制器执行上述方法。
[0236]
在本技术实施例中,该计算机程序被控制器运行时还可以执行其它机器可读指令,以执行如实施例中其它所述的方法,关于具体执行的方法步骤和原理参见实施例的说明,在此不再详细赘述。
[0237]
在本技术所提供的实施例中,应该理解到,所揭露装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0238]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0239]
另外,在本技术提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0240]
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read~only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0241]
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释,此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0242]
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本技术的具体实施方式,用以说明本技术的技术方案,而非对其限制,本技术的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
技术特征:
1.一种充电系统,其特征在于,包括:m个功率模块、n个充电接口、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、控制单元;m和n分别为大于或等于2的整数;所述m个功率模块的输入端用于连接预设电源,其中,相邻两个功率模块的正负输出端之间连接有所述第一开关单元,所述相邻两个功率模块的正输出端之间连接有所述第二开关单元,以形成所述m个功率模块的第一正功率线,所述相邻两个功率模块的负输出端连接,以形成所述m个功率模块的负功率线;所述第一正功率线和所述n个充电接口的正电源端连接,所述负功率线和所述n个充电接口的负电源端连接,第一个功率模块至第m-1个功率模块的负输出端分别通过所述第三开关单元连接所述负功率线;所述第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元均和所述控制单元连接,以通过控制所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元闭合或断开,将所述m个功率模块中对应功率模块进行串联和/或并联,使得串并联后的所述对应功率模块通过对应的充电接口进行充电。2.根据权利要求1所述的充电系统,其特征在于,所述充电系统还包括:第四开关单元,所述第一个功率模块至所述第m-1个功率模块中相邻两个功率模块的正输出端之间连接有所述第四开关单元,以形成所述第一个功率模块至所述第m-1个功率模块的第二正功率线,所述第二正功率线和所述n个充电接口的正电源端连接。3.根据权利要求2所述的充电系统,其特征在于,所述充电系统还包括:第五开关单元,所述第一正功率线上的m-2个连接点分别通过所述第五开关单元连接所述第二正功率线对应的连接点,所述m-2个连接点为所述m个功率模块中的m-2个功率模块的正输出端在所述第一正功率线上的连接点,所述m-2个功率模块包括第二个功率模块至第m-1个功率模块。4.根据权利要求1所述的充电系统,其特征在于,所述充电系统还包括:第六开关单元,第二个功率模块至第m个功率模块的正输出端分别通过所述第六开关单元连接所述第一正功率线。5.根据权利要求1所述的充电系统,其特征在于,所述充电系统还包括:n个第七开关单元和n个第八开关单元,所述第一正功率线通过所述n个第七开关单元和所述n个充电接口中的正电源端连接,所述负功率线通过所述n个第八开关单元和所述n个充电接口中的负电源端连接。6.一种充电控制方法,其特征在于,应用于权利要求1-5任一充电系统中的控制单元,所述方法包括:获取至少一个充电接口连接的至少一个待充电设备的充电需求参数;根据每个待充电设备的充电需求参数,确定所述每个待充电设备对应的开关控制信号;根据所述每个待充电设备对应的开关控制信号,控制第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元闭合或断开,以将m个功率模块中对应功率模块进行串联和/或并联;控制串并联后的所述对应功率模块通过所述每个待充电设备对应的充电接口对所述每个待充电设备进行充电。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述充电需求参数包括:充电需求电压和充电需求功率;所述根据每个待充电设备的充电需求参数,确定所述每个待充电设备对应
的开关控制信号,包括:根据所述每个待充电设备的充电需求电压和充电需求功率,确定所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元的开关状态;根据所述开关状态,生成所述每个待充电设备对应的开关控制信号。8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述至少一个充电接口的数量大于或等于2;所述根据每个待充电设备的充电需求参数,确定所述每个待充电设备对应的开关控制信号,包括:根据所述至少一个待充电设备的充电需求参数,判断所述至少一个待充电设备是否存在充电冲突;若所述至少一个待充电设备不存在充电冲突,则根据每个待充电设备的充电需求参数,确定所述每个待充电设备对应的开关控制信号;若所述至少一个待充电设备存在充电冲突,则根据所述每个待充电设备的充电需求参数以及所述每个待充电设备的充电优先级,依次获取所述至少一个待充电设备对应的开关控制信号。9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述根据所述每个待充电设备的充电需求电压和充电需求功率,确定所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元的开关状态,包括:根据所述每个待充电设备的充电需求电压,从预设的多个开关状态表中确定目标开关状态表,每个开关状态表包括:一个充电电压范围对应的多个充电功率范围以及各充电功率范围对应的开关单元的状态信息;根据所述每个待充电设备的充电需求功率,查询所述目标开关状态表,得到所述开关状态。10.一种充电控制装置,其特征在于,包括:获取模块,用于获取至少一个充电接口连接的至少一个待充电设备的充电需求参数;确定模块,用于根据每个待充电设备的充电需求参数,确定所述每个待充电设备对应的开关控制信号;所述确定模块,还用于根据所述每个待充电设备对应的开关控制信号,控制第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元的闭合或断开,以将m个功率模块中对应功率模块进行串联和/或并联;控制模块,用于控制串并联后的所述对应功率模块通过所述每个待充电设备对应的充电接口对所述每个待充电设备进行充电。
技术总结
本申请提供一种充电系统、充电控制方法和装置,其中,充电系统包括:M个功率模块、N个充电接口、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、控制单元,M个功率模块的输入端用于连接预设电源,相邻两个功率模块的正负输出端之间连接有第一开关单元,相邻两个功率模块的正输出端之间连接有第二开关单元,以形成M个功率模块的第一正功率线,相邻两个功率模块的负输出端连接,以形成M个功率模块的负功率线,第一正功率线和N个充电接口的正电源端连接,负功率线和N个充电接口的负电源端连接,第一个功率模块至第M-1个功率模块的负输出端分别通过第三开关单元连接负功率线。通过控制开关以将功率模块串并联,满足不同充电车辆的充电需求。求。求。
技术研发人员:陈敬庚 王利强
受保护的技术使用者:西安领充创享新能源科技有限公司
技术研发日:2023.04.11
技术公布日:2023/7/5
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