【技术实现步骤摘要】
本专利技术设计电动汽车大功率的充电设备，尤其涉及一种矩阵式充电桩的功率输出方法及二维矩阵柔性功率分配模型。
技术介绍
1、新能源充电输出功率由过去的慢充向快充\超充\秒充的发展趋势已经十分清晰，充电桩不断增加自身输出上限依然是短期内的主流发展趋势。
2、充电桩不断增加自身输出上限的技术瓶颈在于充电桩功率单元的分配策略上，优秀的分配策略可以极大的提高功率模块的利用率，避免出现一些场景：a充电枪达不到预期需求功率，而同时另外b充电枪有富足的功率单元却无法“借”出去给a使用，以此造成纸面上的大功率，实际上的浪费效果。
3、当前主流的功率分配策略有：线性分配策略，环形分配策略，星环形分配策略。
4、现有新能源充电存在的问题：功率利用率低，无法实现任意功率模块的任意方向调度；功率容量上限无法扩展，一旦输入输出节点个数确立了以后策略便无法更改；策略设计架构不清晰，存在许多功率路线死角，后期维护十分不方便。
5、故有必要设计一种新的功率分配策略。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种可以实现完美的功率柔性调度，桥接任意输入到任意输出的回路的一种矩阵式充电桩的功率输出方法及二维矩阵柔性功率分配模型。
2、本专利技术提供一种矩阵式充电桩的功率输出方法，包括如下步骤：
3、s1：启动充电后矩阵式充电桩的控制器与所有待充电的车辆请求充电数据；
4、s2：根据每一辆车的需求功率并结合矩阵式充电桩的自身功率单元的输
5、s3：同时在充电中，矩阵式充电桩依然对每一辆车的充电需求功率进行实时计算，避免功率单元的冗余启动和分配。
6、本专利技术还提供一种二维矩阵柔性功率分配模型，二维矩阵柔性功率分配模型包括初始状态、动态输入状态和动态输出状态；
7、初始状态包括：输入个数、输出个数、单输入功率上限和单输出功率上限；
8、动态输入状态包括：每一路输出的需求电压大小、需求电流大小、充电优先级；
9、动态输出状态包括：每一路输入模块的启动状态、挡位状态、电压状态、电流状态。
10、优选地，所述初始状态包括如下内容：
11、设定功率输入单元的个数，设定10个功率输入单元，具体如公式(1)：
12、
13、公式(1)中的x表示的是功率单元序列，x(t)和t＝0表示的是数据功率单元在t＝0时刻的初始值；
14、a1表示1号功率单元模块，本次模型计算使用功率模块数量为10个，其在初始状态全都是待机状态，即a1，a2…a10都为0，如果n号功率模块正在使用中，其状态a(n)＝1。
15、优选地，二维矩阵柔性功率分配模型的初始状态包含了：8个通道的启动输出状态(g1 to g8)、模型的功率路由继电器开关状态f(x,y)、功率单元(a1 to a10)的可用状态；
16、功率输出单元的对应输出通道，其计算如公式(2)：
17、y(t)＝(g1g2030405g6g7g8)公式(2)
18、其中，y(t)就是输出功率单元y在t时刻的功率输出状态，t＝0时刻的话，g都等于0，没有充电枪启动充电；g1表示1号功率输出通道。
19、优选地，形成功率输入单元的个数和功率输出单元的对应输出通道的组合路径,具体如公式(3)：
20、
21、其中，公式(3)中描述引出了10个功率输入单元和8个功率输出单元。
22、a1g1表示1号功率单元与1号输出通道的连接状态，a1g1＝1表示1号功率模块被投切到了1号输出通道上了。
23、本专利技术还提供一种二维矩阵柔性功率分配模型的动态更新过程，包括步骤：
24、s1：刷新当前模型的初始状态，包括：x(t),y(t),f(t|x,y)；
25、s2：计算当前动态输出过程；
26、其中，已知功率输入单元的状态和功率输出单元的状态，矩阵相乘后可以得出功率共享开关模块的当前状态f(t|x,y)，也就是功率路由模块在t时刻的内部所有开关通断状态。
27、优选地，步骤s1的具体步骤为：
28、s11：查找空闲的功率模块，模块空闲e(t)状态如公式(4)：
29、
30、其中,
31、
32、功率模块p0的分布如公式(6)：
33、p0＝(4040404040404040)公式(6)
34、p0表示输入功率单元的10个模块，每个模块的功率转换能力为p0(n)；
35、s12：计算当前系统空闲功率数值p(t)，如公式(7)：
36、p(t)＝p(t)x(t)公式(7)
37、其中e(t)中的每个元素可以清晰表示当前功率模块空闲状态，p(t)可以表达出当前功率池可用功率状态。
38、优选地，步骤s2的具体步骤为：
39、s21：假设功率单元t＝n时刻的初始状态，具体如公式(8)：
40、
41、s22：输出通道的启动状态,具体如公式(9)：
42、y(n)＝(g1＝1 g2＝0 g3＝0 g4＝0 … g8＝0) 公式(9)
43、s23：f(n|x,y)的功率路由单元的二维矩阵开关的动态路径计算过程如公式(10)：f(n|x,y)＝x(n)*y(n)
44、
45、s24：由于每个输出通道收到电池的限制，所以n时刻的输出通道的实时上限输出功率表达式如公式(11)：
46、lp(n)-(lp1 lp2 lp3 lp4 lp5 lp6 lp7 lp8) 公式(11)
47、其中元素lp(1)表示1号输出通道当前功率输出上限；；
48、当前1号通道的实际输出功率为：
49、pr(t)＝f(t|x，y)*y(t) 公式(12)
50、当前计算结果如公式(13)：
51、pr(n)＝(400 0 0 0 0 0 00) 公式(13)
52、pr(n)中的元素为别为8个输出通道当前占有的的功率的实际大小，根据lp(n)中的元素lp(1)可以知道n时刻的1号输出通道需要功率大小仅为元素lp(1)；
53、s25：计算n号通道的占有的功率和当前n号通道实际需求的功率是否匹配，根据步骤s23和s24计算出t在n时刻的需求功率为lp1；
54、比较当前需求功率lp1与当前实际拥有的功率pr(n)(1)＝400，当实际拥有功率为400，如果p1＞400，则继续保持着f(n|x,y)计算结果；当p1＜400，则需要将冗余功率释放出去给其他使用；
55、s26：释放多余的功率模块方法为：逐个本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种矩阵式充电桩的功率输出方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所采用矩阵式充电桩建立二维矩阵柔性功率分配模型，其特征在于，二维矩阵柔性功率分配模型包括初始状态、动态输入状态和动态输出状态；
3.根据权利要求2所述的二维矩阵柔性功率分配模型，其特征在于，
4.根据权利要3所述的二维矩阵柔性功率分配模型，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的二维矩阵柔性功率分配模型，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的二维矩阵柔性功率分配模型的动态更新过程，其特征在于，包括步骤：
7.根据权利要求6所述的二维矩阵柔性功率分配模型的动态更新过程，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的二维矩阵柔性功率分配模型的动态更新过程，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种矩阵式充电桩的功率输出方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所采用矩阵式充电桩建立二维矩阵柔性功率分配模型，其特征在于，二维矩阵柔性功率分配模型包括初始状态、动态输入状态和动态输出状态；
3.根据权利要求2所述的二维矩阵柔性功率分配模型，其特征在于，
4.根据权利要3所述的二维矩阵柔性功率分配模型，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡帆，郑吉祥，林冠鹏，王思敏，吴礼春，郭科成，
申请(专利权)人：深圳市盛弘电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。