充电系统的控制方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种充电系统的控制方法和装置，所述充电系统包括三相H桥变换电路和多个充电桩，每一相H桥变换电路包括多个H桥功率变换单元，每一相H桥变换电路中的H桥功率变换单元的交流侧依次串联，串联后的H桥功率变换单元的两端作为相应H桥变换电路的输入端，三相H桥变换电路中的H桥功率变换单元的直流侧相并联，并联后的H桥功率变换单元的两端作为三相H桥变换电路的输出端，所述控制方法包括：检测多个充电桩的工作状态；在多个充电桩均处于空载或轻载状态时，控制三相H桥变换电路循环轮休；在至少一个充电桩进行正常充电时，如果充电总功率大于或等于调度阈值，则控制所有正常充电的充电桩的充电功率同比例下降。充电的充电桩的充电功率同比例下降。充电的充电桩的充电功率同比例下降。

【技术实现步骤摘要】
充电系统的控制方法和装置


[0001]本专利技术涉及充电控制
，具体涉及一种充电系统的控制方法和一种充电系统的控制装置。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车的迅速发展，为电动汽车提供高效、快速的充电方式十分重要。
[0003]传统充电站采用工频变压器将10KV中压交流降压到380V三相低压电，然后提供给充电桩使用，充电桩再将低压交流电整流直流电压，然后再通过一级DC/DC变换为电压可变的直流电提供给电动汽车。随着技术的进步出现了固态变压器，或称为电力电子变压器代替传统变压器的方案，体积可以更小，功率密度更大，充电桩可以交流供电，也可以直流供电。
[0004]传统的充电站案从电网输入到电动车，相当于经过了三级能量变换，光变压器的损耗就有1.5-2个百分点，加上线缆损耗和充电桩损耗，整体系统的转换效率只有90％左右，而且变压器的铁损相对固定，在负载率较低的情况下，变压器的转换效率会更低。带电力电子变压器的方案同样会有变压器，同样存在电能变换级数较多整体转换效率不高的问题。此外，由于目前的充电方案均带有变压器，受变压器电抗值高、响应速度慢等缺陷的影响，在控制方式上也受到诸多限制。

技术实现思路

[0005]本专利技术为解决上述技术问题，提供了一种充电系统的控制方法和装置。
[0006]本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种充电系统的控制方法，所述充电系统包括三相H桥变换电路和多个充电桩，每一相所述H桥变换电路包括多个H桥功率变换单元，每一相所述H桥变换电路中的H桥功率变换单元的交流侧依次串联，串联后的H桥功率变换单元的两端作为相应H桥变换电路的输入端，所述三相H桥变换电路中的H桥功率变换单元的直流侧相并联，并联后的H桥功率变换单元的两端作为所述三相H桥变换电路的输出端，所述三相H桥变换电路的输入端采用星形连接或三角形连接的连接方式连接到三相电源的三个相线，每个所述充电桩的输入端分别与所述三相H桥变换电路的输出端相连，所述控制方法包括：检测所述多个充电桩的工作状态；在所述多个充电桩均处于空载或轻载状态时，控制所述三相H桥变换电路循环轮休；在至少一个所述充电桩进行正常充电时，如果充电总功率大于或等于调度阈值，则控制所有正常充电的充电桩的充电功率同比例下降。
[0008]所述充电系统还包括三个分别设置于三相电源的三个相线的预充电阻、三个与所述三个预充电阻一一对应并联的预充开关、三个分别设置于所述预充电阻与所述H桥变换电路之间的并网电抗器以及设置于所述三相H桥变换电路的输出端的直流母线电容。
[0009]所述充电系统还包括设置于每个所述H桥功率变换单元交流侧的旁路开关。
[0010]当所述三相H桥变换电路的输入端采用星形连接的连接方式连接到三相电源的三
个相线时，控制所述三相H桥变换电路循环轮休具体包括：在连续且相等的第一时间段、第二时间段、第三时间段，分别控制第一相H桥变换电路和第二相H桥变换电路工作且第三相H桥变换电路不工作、第二相H桥变换电路和第三相H桥变换电路工作且第一相H桥变换电路不工作、第三相H桥变换电路和第一相H桥变换电路工作且第二相H桥变换电路不工作。
[0011]当所述三相H桥变换电路的输入端采用三角形连接的连接方式连接到三相电源的三个相线时，控制所述三相H桥变换电路循环轮休具体包括：在连续且相等的第一时间段、第二时间段、第三时间段，分别控制第一相H桥变换电路工作且第二相H桥变换电路和第三相H桥变换电路不工作、第二相H桥变换电路工作且第三相H桥变换电路和第一相H桥变换电路不工作、第三相H桥变换电路工作且第一相H桥变换电路和第二相H桥变换电路不工作。
[0012]控制所有正常充电的充电桩的充电功率同比例下降具体包括：根据正常充电的充电桩的充电功率P
i
、充电总功率∑P
i
、调度阈值P
l
、计算每个正常充电的充电桩的充电功率降额并以相应的充电功率降额控制每个正常充电的充电桩的充电功率下降；采集降功率后的每个正常充电的充电桩的充电功率，并计算降功率后的充电总功率∑P
i
′
；判断降功率后的充电总功率∑P
i
′
是否下降到回差值P
l1
以内；如果降功率后的充电总功率未下降到所述回差值P
l1
以内，则根据当前正常充电的充电桩的充电功率、充电总功率和所述调度阈值重新计算每个正常充电的充电桩的充电功率降额，以控制每个正常充电的充电桩的充电功率再次下降，直到降功率后的充电总功率下降到所述回差值P
l1
以内。
[0013]所述的充电系统的控制方法还包括：实时监测所述三相H桥变换电路的输入功率和所述多个充电桩的输出功率；判断所述三相H桥变换电路的输入功率与所述多个充电桩的输出功率之差是否大于整定值；如果大于所述整定值，则控制所述充电系统停止运行，并发出故障报警。
[0014]一种充电系统的控制装置，所述充电系统包括三相H桥变换电路和多个充电桩，每一相所述H桥变换电路包括多个H桥功率变换单元，每一相所述H桥变换电路中的H桥功率变换单元的交流侧依次串联，串联后的H桥功率变换单元的两端作为相应H桥变换电路的输入端，所述三相H桥变换电路中的H桥功率变换单元的直流侧相并联，并联后的H桥功率变换单元的两端作为所述三相H桥变换电路的输出端，所述三相H桥变换电路的输入端采用星形连接或三角形连接的连接方式连接到三相电源的三个相线，每个所述充电桩的输入端分别与所述三相H桥变换电路的输出端相连，所述控制装置包括与所述多个充电桩进行通信连接的控制器，所述控制器用于检测所述多个充电桩的工作状态，并在所述多个充电桩均处于空载或轻载状态时，控制所述三相H桥变换电路循环轮休，以及在至少一个所述充电桩进行正常充电时，如果充电总功率大于或等于调度阈值，则控制所有正常充电的充电桩的充电功率同比例下降。
[0015]所述控制器与所述多个充电桩的通信模式为主从模式。
[0016]所述控制器与所述多个充电桩的通信模式为分布式模式。
[0017]本专利技术的有益效果：
[0018]本专利技术的充电系统的控制方法和装置，充电系统中三相H桥变换电路能够直接进行整流和降压，无需使用变压器，减少了整个充电系统电能变换的级数，降低了系统损耗，
提高系统整体转换效率；充电系统中三相H桥变换电路直流侧并联，能够大幅降低直流母线上的2倍频纹波，成本较低和损耗较小；通过控制三相H桥变换电路循环轮休，能够降低充电系统空载和轻载状态下的损耗，并能够保证各相H桥变换电路寿命的一致性；通过控制充电功率同比例下降，能够在保证功率不越限的同时，兼顾用户充电的公平性。
附图说明
[0019]图1为本专利技术一个实施例的充电系统的结构示意图；
[0020]图2为本专利技术另一个实施例的充电系统的结构示意图；
[0021]图3为本专利技术一个实施例的H桥功率变换单元的结构示意图；
[0022]图4为本专利技术一个实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种充电系统的控制方法，其特征在于，所述充电系统包括三相H桥变换电路和多个充电桩，每一相所述H桥变换电路包括多个H桥功率变换单元，每一相所述H桥变换电路中的H桥功率变换单元的交流侧依次串联，串联后的H桥功率变换单元的两端作为相应H桥变换电路的输入端，所述三相H桥变换电路中的H桥功率变换单元的直流侧相并联，并联后的H桥功率变换单元的两端作为所述三相H桥变换电路的输出端，所述三相H桥变换电路的输入端采用星形连接或三角形连接的连接方式连接到三相电源的三个相线，每个所述充电桩的输入端分别与所述三相H桥变换电路的输出端相连，所述控制方法包括：检测所述多个充电桩的工作状态；在所述多个充电桩均处于空载或轻载状态时，控制所述三相H桥变换电路循环轮休；在至少一个所述充电桩进行正常充电时，如果充电总功率大于或等于调度阈值，则控制所有正常充电的充电桩的充电功率同比例下降。2.根据权利要求1所述的充电系统的控制方法，其特征在于，所述充电系统还包括三个分别设置于三相电源的三个相线的预充电阻、三个与所述三个预充电阻一一对应并联的预充开关、三个分别设置于所述预充电阻与所述H桥变换电路之间的并网电抗器以及设置于所述三相H桥变换电路的输出端的直流母线电容。3.根据权利要求1所述的充电系统的控制方法，其特征在于，所述充电系统还包括设置于每个所述H桥功率变换单元交流侧的旁路开关。4.根据权利要求1所述的充电系统的控制方法，其特征在于，当所述三相H桥变换电路的输入端采用星形连接的连接方式连接到三相电源的三个相线时，控制所述三相H桥变换电路循环轮休具体包括：在连续且相等的第一时间段、第二时间段、第三时间段，分别控制第一相H桥变换电路和第二相H桥变换电路工作且第三相H桥变换电路不工作、第二相H桥变换电路和第三相H桥变换电路工作且第一相H桥变换电路不工作、第三相H桥变换电路和第一相H桥变换电路工作且第二相H桥变换电路不工作。5.根据权利要求1所述的充电系统的控制方法，其特征在于，当所述三相H桥变换电路的输入端采用三角形连接的连接方式连接到三相电源的三个相线时，控制所述三相H桥变换电路循环轮休具体包括：在连续且相等的第一时间段、第二时间段、第三时间段，分别控制第一相H桥变换电路工作且第二相H桥变换电路和第三相H桥变换电路不工作、第二相H桥变换电路工作且第三相H桥变换电路和第一相H桥变换电路不工作、第三相H桥变换电路工作且第一相H桥变换电路和第二相H桥变换电路不工作。6.根据权利要求1所述的充电系统的控制方法，其特征在于，控制所有正常充电的充电桩的充电功率同比例下降具...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志鹏，李德胜，郑隽一，张育铭，
申请(专利权)人：国创新能源汽车智慧能源装备创新中心江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：