充电控制方法、充电装置及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种充电控制方法、充电装置及计算机可读存储介质，该充电控制方法对待充电设备进行充电的具体过程包括充电起始阶段、恒流充电阶段以及尾充阶段；在充电起始阶段，充电电流从0上升至目标电流值；在恒流充电阶段，充电电流保持在目标电流值并持续充电，使充电电压达到设定电压值；在尾充阶段，充电电流以阶梯方式下降至设定电流值，使充电电压从设定电压值上升至目标电压值。本发明专利技术解决了尾充降低压降的问题，充电时间段，可用容量比高，无需考虑充电对象的容值大小、电缆长度和内阻，适用性高。适用性高。适用性高。

【技术实现步骤摘要】
充电控制方法、充电装置及计算机可读存储介质


[0001]本专利技术属于充电控制
，尤其涉及一种充电控制方法、充电装置及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]有轨电车充电装置的充电对象是有轨电车车载的超级电容器。一般在到站上下车时间，利用充电装置为车载的超级电容器进行快速充电，充电时间大概35秒左右，超级电容器的容量一般大于9500F，因此，充电装置必须具备充电电流大的特点，可以达到1500~1800A。充电装置还具有高电压特性，其安装位置必须考虑安全性，充电装置一般设置在站台端口或远离站台的集装箱内，离有轨电车的停车位置有一定距离，最远可达几公里，因此充电装置与有轨电车之间的电缆很长，导致阻值比较大；再加上超级电容器的固有特性（超级电容器内阻），损耗在内阻和线阻上电压会导致充电结束后，超级电容器的可用容量比（可用容量比是指超级电容的可用容量占标称容量的比例）下降。
[0003]图1示出了某有轨电车车载超级电容器的实际充电图，其中，横坐标为充电时间（时间单位：156.25us），左侧纵坐标为充电电流（单位A，方向：充电装置输出），右侧纵坐标为充电装置输出电压（单位V），带圈线表示充电装置的输出电流；实线表示充电装置的输出总电压，即充电装置输出电压。由图1可知，车辆进站电压为722V，充电电流为1021A，因内阻及线路阻抗上压降导致母线电压瞬间抬升至782V；充电47S后电压达到825V，后续停止充电；充电停止后，首先内阻及线路阻抗上压降消失导致母线电压瞬间跌落至795V，对应可用容量比80%左右；后续又因为充电极化效应导致电压慢慢跌落至780V，对应可用容量比77%。
[0004]针对充电结束后内阻和线组上的损耗导致超级电容器的可用容量比下降问题，目前采用的技术方案为：在充电末尾时，采用直接停机或小电流模式充电方式。
[0005]（1）直接停机：当超级电容的实际可用容量比大于目标可用容量比值时，停止充电，随后实际可用容量比下降。通过提高超级电容可用容量比，然后直接停止的充电方式，虽然充电速度能达到要求，但超级电容可用容量比低，浪费超级电容的使用效率。
[0006]（2）小电流模式：尾充采用小电流模式充电，由于输出电流减小，从而减小损耗电阻上压降，达到提高超级电容可用容量比目标。由于有轨电车的超级电容比较大，在站充电时间短，在超级电容充电末尾时，可用容量比虽然很接近，但要达到目标可用容量比时，仍需大电流充电才能满足要求，这时切换至小电流充电，虽会提高超级电容到可用容量比，但充电时间长，达不到要求，降低了充电工作效率。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种充电控制方法、充电装置及计算机可读存储介质，以解决在尾充阶段因损耗导致超级电容器的可用容量比下降问题，采用直接停机方式导致超级电容使用效率低的问题以及采用小电流模式导致充电时间长，充电工作效率低的问题。
[0008]本专利技术是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种充电控制方法，对待
充电设备进行充电的具体过程包括充电起始阶段、恒流充电阶段以及尾充阶段；在充电起始阶段，充电电流I从0上升至目标电流值I
set
；在恒流充电阶段，充电电流I保持在目标电流值I
set
并持续充电，使充电电压V达到设定电压值V2；在尾充阶段，充电电流I以阶梯方式下降至设定电流值I0，使充电电压V从设定电压值V2上升至目标电压值V3，其中，第i个阶层的充电电流I
i
为((n
‑
i)I
set
)/n，i=1,2,
…
,n
‑
1，n为阶层数，第n个阶层的充电电流I
n
＝I0，I
n
‑1＞I
n
。
[0009]进一步地，所述待充电设备为有轨电车的车载超级电容。
[0010]进一步地，所述目标电流值I
set
根据有轨电车车载超级电容的额定充放电电流来设置，且目标电流值I
set
不大于所述额定充放电电流。
[0011]进一步地，所述设定电压值V2根据有轨电车车载超级电容的系统最高电压来设置，且设定电压值V2不大于所述系统最高电压，其中系统最高电压是指车载超级电容正常使用允许的最高电压。
[0012]进一步地，所述设定电压值V2等于所述系统最高电压－5V。
[0013]进一步地，所述目标电压值V3根据有轨电车车载超级电容的系统最高电压来设置，且目标电压值V3不大于所述系统最高电压，其中系统最高电压是指车载超级电容正常使用允许的最高电压。
[0014]进一步地，所述设定电流值I0不超过有轨电车车载超级电容的额定充放电电流的5%。
[0015]进一步地，第1个阶层的充电电流I1的持续时间为t
21
－t2，其中，t
21
为初始电压值V1充至电压值V
21
的时间，V
21
＝(V3－V2)/2，t2为初始电压值V1充至设定电压值V2的时间；第2个阶层的充电电流I2的持续时间为t
22
－t
21
，其中，t
22
为初始电压值V1充至电压值V
22
的时间，V
22
＝(V3－V
21
)/2；第i个阶层的充电电流I
i
的持续时间为t
2i
－t
2(i
‑
1)
，其中，t
2i
为初始电压值V1充至电压值V
2i
的时间，V
2i
＝(V3－V
2(i
‑
1)
)/2；第n个阶层的充电电流I
n
的持续时间为t3－t
2(n
‑
1)
，其中，t3为初始电压值V1充至目标电压值V3的时间。
[0016]基于同一构思，本专利技术还提供了一种充电装置，所述充电装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的充电控制程序，其中：所述充电控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的充电控制方法的步骤。
[0017]基于同一构思，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有充电控制程序，所述充电控制程序被处理器执行时实现如上所述的充电控制方法的步骤。
[0018]有益效果与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术在充电装置给待充电设备进行充电的尾充阶段，科学地分配充电电流及相应的充电电压，有效降低了充电时的损耗压降，大大减少了恒压尾充时间，提高了整体充电效率；在尾充阶段，通过充电电流和持续时间分配，既可避免降低压降不符合预期，又可防止尾充充电时间过长。本专利技术解决了尾充降低压降的问题，充电时间段，可用容量比高，无
需考虑充电对象的容值大小、电缆长度和内阻，适用性高。
[0019]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种充电控制方法，其特征在于：对待充电设备进行充电的具体过程包括充电起始阶段、恒流充电阶段以及尾充阶段；在充电起始阶段，充电电流I从0上升至目标电流值I
set
；在恒流充电阶段，充电电流I保持在目标电流值I
set
并持续充电，使充电电压V达到设定电压值V2；在尾充阶段，充电电流I以阶梯方式下降至设定电流值I0，使充电电压V从设定电压值V2上升至目标电压值V3，其中，第i个阶层的充电电流I
i
为((n
‑
i)I
set
)/n，i=1,2,
…
,n
‑
1，n为阶层数，第n个阶层的充电电流I
n
＝I0，I
n
‑1＞I
n
。2.根据权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于：所述待充电设备为有轨电车的车载超级电容。3.根据权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于：所述目标电流值I
set
根据有轨电车车载超级电容的额定充放电电流来设置，且目标电流值I
set
不大于所述额定充放电电流。4.根据权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于：所述设定电压值V2根据有轨电车车载超级电容的系统最高电压来设置，且设定电压值V2不大于所述系统最高电压，其中系统最高电压是指车载超级电容正常使用允许的最高电压。5.根据权利要求4所述的充电控制方法，其特征在于：所述设定电压值V2等于所述系统最高电压－5V。6.根据权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于：所述目标电压值V3根据有轨电车车载超级电容的系统最高电压来设置，且目标电压值V3不大于所述系统最高电压，其中系统最高电压是指车载超级电容正常使用允许的最高电压。7.根据权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于：所述设定电流值I0不超过...

【专利技术属性】
技术研发人员：张成，余家华，张杰，彭俊荟，刘俊超，陈士科，罗志伟，刘志国，
申请(专利权)人：通号长沙轨道交通控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：