一种用于充换电站的功率共享系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于充换电站的功率共享系统及控制方法，系统包括充电机、若干换电电池组、若干充电桩，以及监控装置；所述充电机包括若干AC/DC充电模块，所述若干AC/DC充电模块分别通过若干接触器一对一连接换电电池组，且每个AC/DC充电模块分别通过若干接触器与所有充电桩连接；监采集换电电池组和充电桩信息，给各AC/DC充电模块发送充电指令，给切换控制单元发送功率切换指令，切换对应接触器的状态，实现功率智能分配，并回采切换控制单元的状态，本发明专利技术解决了换电站夜间功率闲置和充电站白天闲置率高的问题，并解决多车同时充电的问题，并且在保证充电时，在充电桩之间进行有效的功率分配，实现资源的高效利用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于充换电站的功率共享系统及控制方法
本专利技术涉及电动汽车充电领域，特别涉及一种用于充换电站的功率共享系统及控制方法。
技术介绍
随着电动汽车的普及，大众对于充电的需求也日益增加。因此充电设施的建设就变得极其重要了。充电设施建设分为充电站与换电站。充电站的充电设施的主要工作时间大多集中在夜间，白天闲置率较高；换电站的主要工作时间集中在白天，换电站的充电设施工作时间主要集中在白天，夜间处于闲置状态。目前市场上的换电站和充电站的充电设施无关联。换电站的充电设施夜间功率无输出，充电站的充电设施白天无功率输出或以较低功率输出，单独建设将需要较高的成本及占用大量的场地，导致了资源浪费。为了平衡用户充电需求和实际的建站及运营成本，专利技术一种用于充换电站的功率共享系统，使充电设施同时兼顾充电与换电需求，降低成本及占地，提高利用率和收益，成为了未来的必然趋势。
技术实现思路
本专利技术目的是：针对上述
技术介绍
的问题，设计一种可用于充换电站的输出功率切换及分配方式，可实现充电功率在换电电池组和多个充电桩之间进行动态切换，在一定的时间范围内，优先兼顾白天集中换电、夜间集中充电的需求。同时具备动态功率分配功能，功率可在各个充电桩之间进行切换，可为多辆车进行充电。本专利技术的技术方案是：一种用于充换电站的功率共享系统，包括充电机、若干换电电池组、若干充电桩，以及监控装置；所述充电机包括若干AC/DC充电模块，所述若干AC/DC充电模块分别通过若干接触器一对一连接换电电池组，且每个AC/DC充电模块分别通过若干接触器与所有充电桩连接；所述监控装置分别通过通信总线连接各换电电池组、充电桩、AC/DC充电模块，通过切换控制单元连接控制各接触器；监控装置通过控制接触器来实现充电机输出功率在换电电池箱或充电桩之间的切换，将AC/DC充电模块的输出分配到换电电池组或不同的充电桩。一种用于充换电站的功率共享系统的控制方法，监采集换电电池组和充电桩信息，给各AC/DC充电模块发送充电指令，给切换控制单元发送功率切换指令，切换对应接触器的状态，实现功率智能分配，并回采切换控制单元的状态。优选的，所述方法实现多桩同时充电，并根据车辆信息调整充电电流大小。优选的，当所有AC/DC充电模块对换电电池组充电时，如有车辆接入充电桩，则优先给换电电池组进行充电，不进行功率切换。优选的，在全部或部分AC/DC充电模块对充电桩的车辆充电时，如果有更换新的换电电池组对应的充电模块在使用，则根据充电策略及要求，将该充电模块切除，切换到新的换电电池组进行充电。优选的，当未使用的AC/DC充电模块的组数大于等于一组时，如果有新的车辆接入充电桩向监控装置发送充电请求时，采用未使用的AC/DC充电模块为发送充电请求的充电桩的车辆进行充电。优选的，当所有AC/DC充电模块对一台充电桩的车辆满负荷充电，如果再有车辆接入充电桩向监控单元发送充电请求，则将满负荷充电车辆最后投入的AC/DC充电模块切除，并采用该切除的AC/DC充电模块为发送充电请求的充电桩的车辆充电。本专利技术的优点是：本专利技术设计的一种用于充换电站的功率共享系统及控制方法，充电机通过AC/DC充电模块将交流转换成直流；充电机输出通过切换控制单元与换电电池箱或充电桩体连接；监控装置通过控制切换控制单元来实现充电机输出功率在换电电池箱或充电桩体之间的切换。本专利技术解决了换电站夜间功率闲置和充电站白天闲置率高的问题，并解决多车同时充电的问题，并且在保证充电时，在充电桩之间进行有效的功率分配，实现资源的高效利用。附图说明下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述：图1为本专利技术的用于充换电站的功率共享系统的原理框图。具体实施方式如图1所示，本专利技术的用于充换电站的功率共享系统，包括充电机、n个换电电池组、m个充电桩，以及监控装置；所述充电机包括n个AC/DC充电模块，所述n个AC/DC充电模块分别通过接触器K1-Kn一对一连接换电电池组，且每个AC/DC充电模块分别通过m个接触器与所有充电桩连接，各接触器组成接触器矩阵；所述监控装置分别通过CAN总线连接各换电电池组、充电桩、AC/DC充电模块，通过切换控制单元连接控制各接触器；监控装置通过控制接触器来实现充电机输出功率在换电电池箱或充电桩之间的切换，将AC/DC充电模块的输出分配到换电电池组或不同的充电桩。本专利技术实现了换电池组和充电桩体之间的切换，并实现多桩同时充电及功率分配功能。下面结合实际应用就本专利技术的功率共享系统及功能进行详细描述：模式1：对换电电池组进行充电当换电机器人完成换电操作后，待充电电池放置于充电架。监控装置采集到电池组状态后控制该组充电架对应的AC/DC充电模块和输出接触器，实现输出功率的控制。充电过程中，实时监测AC/DC充电模块和切换控制单元（接触器矩阵）状态，确保AC/DC充电模块及切换控制单元（接触器矩阵）状态。模式2：有闲置功率，1台车辆接入充电桩当系统有闲置功率（单组输出电流A，总输出电流X），当有车辆接入充电桩时，监控装置控制闲置的AC/DC充电模块及对应输出接触器输出至对应桩体，满足接入车辆的充电需求。充电过程中，监控装置实时监测AC/DC充电模块和输出切换控制单元（接触器矩阵）状态。根据电流需求，当充电需求电流I>X时，投入全部闲置的AC/DC充电模块。当I<X-A时，切除一组AC/DC充电模块，实时监控充电电流，重复该操作直至充电完成。实现功率的动态分配，提高模块效率及利用率。模式3：1#充电桩对车辆非满负荷充电，2#充电桩接入车辆二当1#充电桩对车辆非满负荷充电，系统有闲置功率（单组输出电流A，总输出电流X）时，2#充电桩接入车辆二，监控单元根据车辆二需求信息控制闲置的AC/DC充电模块，并控制切换控制单元（接触器矩阵）将AC/DC充电模块与2#充电桩联通，对车辆二进行充电。当需求电流I>A，且仍有闲置的AC/DC充电模块时，再投入一组模块；重复该操作，至无闲置的AC/DC充电模块时，保持当前状态。多台充电桩同时充电时，按充电控制队列优先级，相同操作。模式4：对车辆一满负荷充电，车辆二接入充电当1#充电桩对车辆一满负荷充电时，如果2#充电桩接入车辆二，不论车辆二需求电流I为多少，系统自动将1#充电桩最后一组AC/DC充电模块从1#充电桩切除，投入2#充电桩，用于2#充电桩充电。多台充电桩时，按充电控制队列优先级，相同操作。模式5：车辆一功率需求下降，车辆二自动获得切出的功率当车辆一对功率需求下降时，充电机自动释放AC/DC充电模块。1#充电桩切出功率时，按充电控制队列优先级，2#充电桩自动获取功率。模式6：当车辆完成充电，后续充电排序提前当某1台车辆完成充电时，所属的充电桩自动退出充电控制队列，其他启动的充电桩在充电控制队列中的位置前移，优先级提高一级。当其他充电桩启动时，自动加入充电控制队列的末尾，拥有最低的优先级。默认换电电池箱充电具备最高优先级，优先级可配置。本专利技术充电机通过AC/DC充电模块将交流转换成直流；充电机输出通过切换控制单元与换电电池箱或充电桩体连接；监控装置通过控制切换控制单元来实现充电机输出功率在换电电池箱或充电桩体之间的切换。本专利技术解决了换电站夜间功率闲置和充电站白天闲置率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于充换电站的功率共享系统，其特征在于，包括充电机、若干换电电池组、若干充电桩，以及监控装置；所述充电机包括若干AC/DC充电模块，所述若干AC/DC充电模块分别通过若干接触器一对一连接换电电池组，且每个AC/DC充电模块分别通过若干接触器与所有充电桩连接；所述监控装置分别通过通信总线连接各换电电池组、充电桩、AC/DC充电模块，通过切换控制单元连接控制各接触器；监控装置通过控制接触器来实现充电机输出功率在换电电池箱或充电桩之间的切换，将AC/DC充电模块的输出分配到换电电池组或不同的充电桩。

【技术特征摘要】
1.一种用于充换电站的功率共享系统，其特征在于，包括充电机、若干换电电池组、若干充电桩，以及监控装置；所述充电机包括若干AC/DC充电模块，所述若干AC/DC充电模块分别通过若干接触器一对一连接换电电池组，且每个AC/DC充电模块分别通过若干接触器与所有充电桩连接；所述监控装置分别通过通信总线连接各换电电池组、充电桩、AC/DC充电模块，通过切换控制单元连接控制各接触器；监控装置通过控制接触器来实现充电机输出功率在换电电池箱或充电桩之间的切换，将AC/DC充电模块的输出分配到换电电池组或不同的充电桩。2.一种用于充换电站的功率共享系统的控制方法，其特征在于，监采集换电电池组和充电桩信息，给各AC/DC充电模块发送充电指令，给切换控制单元发送功率切换指令，切换对应接触器的状态，实现功率智能分配，并回采切换控制单元的状态。3.根据权利要求2所述的用于充换电站的功率共享系统的控制方法，其特征在于，所述方法实现多桩同时充电，并根据车辆信息调整充电电流大小。4.根据权利要求3所述的用于充换电站的功率共享系...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐武峰，吴杰，凌凯，刘鹏飞，邓思维，崔鑫杰，娄海伟，
申请(专利权)人：博众精工科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32