一种充电功率分配方法及系统

技术领域

本发明涉及一种充电功率分配方法及系统，属于充放电技术领域。

背景技术

充电桩是指为动力电池充电的站点，充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端装有充电枪用于为动力电池充电。

现有技术中充电桩通常包括多个AC/DC子模块，所有AC/DC子模块的输入端连接交流电网，所有AC/DC子模块的输出端连接充电桩的直流输出母线。

在该方案中，充电桩所包含的所有AC/DC子模块共同为直流母线输入能量，直流母线向一个或多个例如车辆的充电终端充电，因此该系统内需要使用的AC/DC子模块数量较多，当该充电桩的充电枪没有车辆进行充电时，该充电桩对应的AC/DC子模块属于闲置状态，该方案中充电系统中AC/DC子模块的利用率不高，还会抬高充电系统的建设成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种充电功率分配方法及系统，用以解决现有技术中充电系统中AC/DC模块利用率低的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

本发明的一种充电功率分配方法，设置若干AC/DC充电模块，将所有AC/DC充电模块输出端连接到功率分配单元后、通过功率分配单元分配到各充电枪上，所述功率分配单元根据充电枪所连接的充电终端所需功率进行分配。

本发明设置的若干AC/DC充电模块，并将充电系统内所有AC/DC充电模块的输出连接至功率分配单元，通过功率分配单元，将AC/DC充电模块的能量根据功率分配单元分配策略输出到充电终端上，通过功率分配单元有效地解决了充电系统内AC/DC充电模块利用率低的问题。

进一步地，功率分配单元的分配策略如下：

在先接入的充电终端需要充电时，按需投入对应数量的AC/DC充电模块，直到分配完所有的AC/DC充电模块；在所有的AC/DC充电模块都分配完时，当后续充电终端需要充电时，将已分配的充电终端所占有的AC/DC充电模块最多的充电终端退出AC/DC充电模块给该充电终端充电。

通过功率分配单元的分配策略，使得无论充电终端分配有多台充电模块，或者充电终端分配有一台充电模块，通过分配单元的灵活分配提高了整个充电系统内充电模块的利用率。

进一步地，若剩余AC/DC充电模块不能满足按需投入的数量时，仅将剩余的AC/DC充电模块分配给对应充电终端。

通过将剩余的的充电模块都分配到充电终端，实现当前充电终端对所有充电模块的充分利用。

进一步地，当正在充电的充电终端均只剩余一个AC/DC充电模块时，后续充电终端则需继续等待。

保证后续充电终端根据先到先得原则，公平分配。

进一步地，对AC/DC充电模块进行排序，按需对充电终端投入AC/DC充电模块时，依次按顺序投入AC/DC充电模块。

通过按顺序投入AC/DC充电模块，均衡了各个充电模块的利用率。

进一步地，各AC/DC充电模块与各充电枪之间均设置有开关，功率分配单元通过所述开关向对应充电枪分配充电终端。

功率分配单元通过开关控制充电模块与充电枪之间的连通，控制方式简单、方便。

本发明的一种充电功率分配系统，包括若干交流侧连接电源的AC/DC充电模块、与所述AC/DC充电模块直流输出端相连的功率分配单元以及通过充电母线连接功率分配单元的充电枪，功率分配单元包括各个AC/DC充电模块连接各个充电母线的AC/DC充电模块输出线路，所述AC/DC充电模块输出线路上均设置开关器件，所述功率分配单元通过所述开关器件，向对应充电枪分配AC/DC充电模块。

进一步地，功率分配单元的功率分配策略如下：

在先接入的充电终端需要充电时，按需投入对应数量的AC/DC充电模块，直到分配完所有的AC/DC充电模块；在所有的AC/DC充电模块都分配完时，当后续充电终端需要充电时，将已分配的充电终端所占有的AC/DC充电模块最多的充电终端退出AC/DC充电模块给该充电终端充电。

通过功率分配单元的分配策略，使得无论充电终端分配有多台充电模块，或者充电终端分配有一台充电模块，均大大的提高了整个充电系统内充电模块的利用率。

进一步地，若剩余AC/DC充电模块不能满足按需投入的数量时，仅将剩余的AC/DC充电模块分配给对应充电终端。

通过将剩余的的充电模块都分配到充电终端，实现当前充电终端对所有充电模块的充分利用。

进一步地，当正在充电的充电终端均只剩余一个AC/DC充电模块时，后续充电终端则需继续等待。

保证后续充电终端根据先到先得原则，公平分配。

附图说明

图1是本实施例的一种充电系统原理图；

图2是单充电终端主回路拓扑图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，下面结合附图及实施例，对本发明作进一步的详细说明。

本发明的构思在于：通过设置若干AC/DC充电模块，将所有AC/DC充电模块的输出连接至功率分配单元，通过功率分配单元，将AC/DC充电模块的能量按照需求输出到一条或多条充电枪所连接的充电终端上，实现充电系统降本的同时提高AC/DC充电模块的利用率。通过使AC/DC充电模块与功率分配单元相配合，控制功率分配单元中开关的状态，可将若干台AC/DC充电模块能量按照需求分配到不同充电终端上。

充电功率分配方法实施例1：

本发明的一种充电功率分配方法实施例，如图1所示，本实施例包括若干AC/DC充电模块，将AC/DC充电模块的输出连接至功率分配单元，通过功率分配单元，将AC/DC充电模块的能量按照需求输出到充电终端上，

本实施例中功率分配单元开关器件采用继电器，在其他的实施方式中，也可采用接触器。本实施例通过使用AC/DC充电模块与功率分配单元相配合，通过控制功率分配单元中开关的状态，可将N台AC/DC充电模块能量按照需求分配到M条充电终端上。

本实施例系统充电功率分配策略可根据现场需求制定，在本实施例中以常用的先到先得功率分配方式，包括如下分配策略：当先接入的充电终端需要充电时，根据充电终端的需求功率，按需投入对应需要数量的AC/DC充电模块，直到所有AC/DC充电模块分配完成，若剩余AC/DC充电模块不能满足需要的数量时，则仅将剩余的AC/DC充电模块分配给对应的充电终端，具体如下：

当第一条充电终端需要充电时，根据第一条充电终端的需求功率，按需投入第1台至第X(X≤N)台AC/DC充电模块，该方式有利于每个AC/DC充电模块的均衡利用，当第二条充电终端需要充电时，若第一条充电终端投入充电的AC/DC充电模块数量X小于N，则第二条充电终端需要的功率由第X+1台AC/DC充电模块至第Y(Y≤N)台AC/DC充电模块提供，当第三条充电终端需要充电且无剩余闲置AC/DC充电模块可以充电时，判断第一台充电终端与第二台充电终端所分配的充电模块，分配较多充电模块的充电终端退出任意一台充电模块，若两台充电终端所分配的充电模块一样，分配任意一条充电终端所分配的一台充电模块。

若投入第一条充电终端的AC/DC充电模块数量X＝N，则按照先到先得分配规则，将第N台AC/DC充电模块退出第一条充电终端，通过功率分配单元将第N台AC/DC充电模块投入第二条充电终端使用，若第三条充电终端投入时，则继续通过功率分配单元将第N-1台AC/DC充电模块投入第三条充电终端使用，直至后续充电终端均仅分配有一台充电模块，在其他实施例中，也可分配任意两个、三个等AC/DC充电模块到对应的充电模块。

根据以上分配原则，直至后续充电终端均仅分配有一台充电模块。

在其他实施方式中，也可采用其他功率分配策略，本实施例中给的充电功率分配策略仅是其中一种分配策略。

充电功率分配方法实施例2：

本发明的一种充电功率分配方法实施例，如图2所示的单充电终端主回路拓扑图，当只对一个充电终端进行充电时，通过功率分配单元的继电器开关连接的各功率模块，按照充电终端的充电需要，闭合对应的功率模块所连的继电器开关即可。

本实施例中功率分配单元开关器件采用继电器，在其他实施例中也可采用接触器等其他开关器件。

充电功率分配系统实施例：

本发明的一种充电功率分配系统实施例，包括若干AC/DC充电模块，AC/DC充电模块的交流侧连接到电源，还包括与AC/DC充电模块直流输出端相连的功率分配单元，以及通过充电母线连接功率分配单元的充电枪，充电枪连接到各个充电终端上，功率分配单元包括各个AC/DC充电模块连接各个充电母线的AC/DC充电模块输出线路，AC/DC充电模块输出线路上均设置继电器，在其他实施例中也可以采用接触器等其他器件，功率分配单元通过继电器，向对应充电枪分配AC/DC充电模块。

功率充电功率分配系统的分配策略在上述一种充电功率分配方法实施例1和2中已详细介绍，此处不再赘述。