一种充电系统的任意模块颗粒度分组配置和调度方法与流程

allin2025-05-04  43


本发明涉及充电,特别涉及一种充电系统的任意模块颗粒度分组配置和调度方法。


背景技术:

1、对于现有的环形拓扑,充电模块一般是均匀配置的,即每组模块数量相同,且分组数量一般为偶数。

2、若每组模块数量为1,当需要大功率充电时,需要更多分组数量,势必会增加开关数量,增加成本;若每组模块数量不为1,可较好的满足大功率充电需求,但功率分配时通常按组调用模块,如此在充电需求变化时,不易实现单个模块调用,不利于寻求最优转换效率输出。

3、若充电模块的调度方法是查表法,即根据充电模块和开关的匹配关系预设开关的状态表,再根据充电指令来查询开关符合的吸合状态,从而控制开关动作。这种方法相对具有固定性,不易实现扩展或灵活设计。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种充电系统的任意模块颗粒度分组配置和调度方法,通过简单的软件配置即可快速实现模块数量、分组数量的设计,并采用一种不局限于每组模块数量和分组数量的调度方法,快速、简单的实现整机功率和模块分组的灵活配置,以满足不同客户需求,并能减少开关数量、优化大功率充电机成本,提高转换效率。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种充电系统的任意模块颗粒度分组配置方法,包括:

3、直流开关,用于将充电模块组连接成环形或直线结构,其中每个直流开关可控制一个充电模块组的连接状态;

4、多个充电模块组,用于将模块进行分组,优选为间隔一个充电模块组连接一个充电枪,每个充电模块组内的模块数量可根据需求进行配置;

5、充电控制系统,用于和充电枪通信,并且监控输出直流开关;

6、功率管理器,用于监控充电模块和直流开关,并和充电控制系统交互功率调度过程;

7、所述充电控制系统包括:

8、获取模块,用于获取和传递充电需求;

9、初始化模块,用于释放冗余模块;

10、第一判断模块,用于检测初始化模块是否成功;

11、第一修改模块,用于若第一判断模块的结果为是,则进入预设分配策略的模块分配流程,恢复改充电枪绑定模块组的归属;

12、第二判断模块,用于判断分配的模块组数量是否满足需求;

13、查询模块,用于寻找是否有冗余模块组;

14、第二修改模块,用于若查询模块查找到有冗余模块,则给出模块组所在节点开关的闭合指令;

15、第三判断模块,用于判断模块是否预充完毕;

16、第三修改模块,用于若第三判断模块的判断结果为是,则闭合该模块组所在节点开关;

17、第四判断模块,用于检测开关状态是否正确,若是,检测是否达到所需分配的模块组数;

18、输出模块,用于若第四判断模块的判断结果为是,则分配完成,功率管理器进入空闲,控制模块输出。

19、本发明的进一步设置为:所述直流开关包括真实开关和虚拟开关,真实开关将充电模块组分隔,虚拟开关插入在真实开关之间。

20、本发明的进一步设置为:所述充电模块组连接为环形,连接充电枪的充电模块组通过真实开关做对角线连接。

21、本发明的进一步设置为:所述初始化模块包括,释放冗余模块,给出模块组所在节点开关的断开指令。

22、本发明的进一步设置为:一种充电系统的任意模块颗粒度分组配置的调度方法,包括以下步骤:

23、s1:充电枪发起充电需求,获取和传递充电需求;

24、s2:初始化充电模块配置;

25、s3:检测s2中初始化充电模块配置是否正确;

26、s4:若s3中初始化充电模块配置正确,进入预设分配策略的充电模块分配流程;

27、s5:判断分配的充电模块组数量是否满足需求;

28、s6:若s5中不满足需求,寻找冗余充电模块组;

29、s7:若s6中有冗余充电模块组,则给出充电模块组所在节点开关的闭合指令;

30、s8:判断充电模块是否预设完毕;

31、s9:若s8中充电模块预设完毕,则闭合充电模块组所在节点开关;

32、s10:检测开关状态是否正确;

33、s11:若所述s10中开关状态正确,判断是否达到所需分配的充电模块组数;

34、s12:控制充电模块输出。

35、本发明的进一步设置为:所述s2中,初始化充电模块配置包括,释放冗余充电模块,给出充电模块组所在节点开关的断开指令。

36、本发明的进一步设置为:所述s4中,进入预设分配策略的充电模块分配流程包括,恢复该充电枪绑定充电模块组的归属。

37、本发明的进一步设置为:所述s11中,控制充电模块输出包括,若s10中达到所需分配的充电模块组数,则分配完成,功率管理器进入空闲,控制充电模块输出。

38、本发明的进一步设置为:冗余充电模块组是指没有分配给任何充电枪的充电模块组。

39、本发明的进一步设置为:当重新分配时,根据预设优先级系数α∈(0,1]来决定释放多少冗余充电模块,供后加入车辆充电使用。

40、本发明的进一步设置为:当后加入车辆启动充电时,优先恢复后加入充电枪绑定的充电模块组。

41、本发明的有益效果是:

42、1、通过简单的软件配置即可快速实现模块数量、分组数量的设计,并采用一种不局限于每组模块数量和分组数量的调度方法,快速、简单的实现整机功率和模块分组的灵活配置,以满足不同客户需求,并能减少开关数量、优化大功率充电机成本,提高转换效率;

43、2、通过虚拟开关和真实开关来配置期望的分组设计,通过程序修改配置即可匹配充电系统的分组设计,对于任意的分组设计都是通用的,实现快速和灵活设计;

44、3、增加虚拟开关等效增加了分组数量,却不增加成本;

45、4、可实现最小分配颗粒度为1个模块,最大分配颗粒度为配置的单组最大模块数量,根据充电需求和转换效率约束条件分配合适的模块数量,既满足充电功率需求,又能使充电模块工作在较高效率点;

46、5、当后加入车辆启动充电时,优先恢复后加入充电枪绑定的充电模块组,不会造成后加入车辆进入等待序列,至少能分配一组充电模块;

47、6、直流开关与充电模块组具有绑定关系,连接至充电枪的充电模块组与充电枪也具有绑定关系,当充电枪发起充电时,会事先断开绑定结点上的开关,并检测和同步开关状态,确保在具备安全隔离的情况下启动充电。



技术特征:

1.一种充电系统的任意模块颗粒度分组配置,其特征在于包括:

2.根据权利要求1所述的一种充电系统的任意模块颗粒度分组配置,其特征在于:所述直流开关包括真实开关和虚拟开关,真实开关将充电模块组分隔,虚拟开关插入在真实开关之间。

3.根据权利要求1所述的一种充电系统的任意模块颗粒度分组配置,其特征在于:所述充电模块组连接为环形,连接充电枪的充电模块组通过真实开关做对角线连接。

4.根据权利要求1所述的一种充电系统的任意模块颗粒度分组配置,其特征在于:所述初始化模块包括,释放冗余模块,给出模块组所在节点开关的断开指令。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种充电系统的任意模块颗粒度分组配置的调度方法,其特征在于包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的一种充电系统的任意模块颗粒度分组配置的调度方法,其特征在于:所述s2中,初始化充电模块配置包括,释放冗余充电模块,给出充电模块组所在节点开关的断开指令。

7.根据权利要求5所述的一种充电系统的任意模块颗粒度分组配置的调度方法,其特征在于:所述s4中,进入预设分配策略的充电模块分配流程包括,恢复该充电枪绑定充电模块组的归属。

8.根据权利要求5所述的一种充电系统的任意模块颗粒度分组配置的调度方法,其特征在于:所述s11中,控制充电模块输出包括,若s10中达到所需分配的充电模块组数,则分配完成,功率管理器进入空闲,控制充电模块输出。

9.根据权利要求5所述的一种充电系统的任意模块颗粒度分组配置的调度方法,其特征在于:冗余充电模块组是指没有分配给任何充电枪的充电模块组。

10.根据权利要求5所述的一种充电系统的任意模块颗粒度分组配置的调度方法,其特征在于:当重新分配时,根据预设优先级系数α∈(0,1]来决定释放多少冗余充电模块,供后加入车辆充电使用。

11.根据权利要求5所述的一种充电系统的任意模块颗粒度分组配置的调度方法,其特征在于:当后加入车辆启动充电时,优先恢复后加入充电枪绑定的充电模块组。


技术总结
本发明涉及充电技术领域,公开了一种充电系统的任意模块颗粒度分组配置和调度方法,包括:直流开关,用于将充电模块组连接成环形或直线结构,其中每个直流开关可控制一个充电模块组的连接状态;多个充电模块组,用于将模块进行分组,优选为间隔一个充电模块组连接一个充电枪,每个充电模块组内的模块数量可根据需求进行配置;充电控制系统,用于和充电枪通信,并且监控输出直流开关。本发明具有以下优点和效果:通过简单的软件配置即可快速实现模块数量、分组数量的设计,并采用一种不局限于每组模块数量和分组数量的调度方法,快速、简单的实现整机功率和模块分组的灵活配置,以满足不同客户需求,并能减少开关数量、优化大功率充电机成本,提高转换效率。

技术研发人员:范挺,张瑞,沈阳,张进乐,张威,潘非
受保护的技术使用者:博格华纳新能源(襄阳)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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