一种功率自动分配直流充电桩群的制作方法

本发明涉及电动汽车充电领域，尤其涉及一种功率自动分配直流充电桩群。

背景技术：

近年来，能源大量消耗，环境污染日益严重，而电动车辆以电力代替燃油，具有节能、环保、噪音低、轻便、安全等优点，低碳性、节源性、安全性的电动汽车越来越被广大用户认可。随着电动车辆的日渐普及，电动车辆的充电问题日益突出。

如何给电动车辆充电是一个重要的课题，充电桩可以有效解决充电难的问题，充电桩能够快速地对电动车辆充电。作为电动车辆的硬件配套设施的充电桩的需求也越来越大，电动车辆的发展离不开方便快捷的充电桩的建设和发展。但是现在的充电桩，充电插口单一，输送电压单一，直流充电桩间不能自动功率分配，对于不同功率要求的不同车型适用性不太好。

而对于多个直流充电桩的电源模块的输出功率最好能互相协同，在多个充电桩间共享，对多个充电枪形成大功率充电，但如何共享是个难题，多个直流充电桩间的连接关系和算法，目前也没有很优化的方法。。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述背景技术中存在的问题而进行的，目的在于提供一种功率自动分配直流充电桩群实现方法。

本发明的上述目的通过以下技术措施实现：一种功率自动分配直流充电桩群，包括功率自动分配控制柜和N个直流充电桩；所述直流充电桩包括柜体、控制模块、电源模块组、交流380V输入、三相微型断路器和直流充电枪，交流380V输入通过三相微型断路器，接入电源模块组，由控制模块控制电源模块组完成三相交流到高压直流的转换，通过直流充电枪输出到汽车；所述功率自动分配控制柜包括功率自动分配控制模块和无极性高压直流继电器组AK-1、AK-2、…、AK-j，功率自动分配控制模块通过控制AK-1、AK-2、…、AK-j的通断来控制所述N个直流充电桩的工作；所述功率自动分配控制柜提供桩接口1、桩接口2、…、桩接口N，每一个桩接口分别提供DC+、DC-的接线接口，所述N个直流充电桩的电源模块组的输出DC+、DC-接线分别对应接入所述N个桩接口提供的DC+、DC-的接线接口。

进一步地，在所述功率自动分配控制柜的N个桩接口中，任意两个桩接口之间设置有无极性高压直流继电器组，所述无极性高压直流继电器组包括两个高压直流继电器，分别控制DC+和DC-的通断。

进一步地，所述功率自动分配控制柜的功率自动分配控制模块通过CAN通信与各个直流充电桩的控制模块实时通信，共同完成充电控制过程。

进一步地，所述CAN通信连接方式也可以由其他通信方式代替，比如RS485、RS232、PLC有线通信方式。

进一步地，一种功率自动分配直流充电桩群共同完成充电过程的调度算法，包括如下步骤：

S1、开始：直流充电桩2上连接需要充电的电动汽车（下面简称为汽车），等待充电；

S2、直流充电桩2的电源模块组是否正在工作；如果不是，转S7；如果是，则进行下一步；

S3、直流充电桩2的控制模块发送消息给功率自动分配控制模块，请求检查是否有空闲的直流充电桩的电源模块组；

S4、直流充电桩群中是否存在空闲的电源模块组，如果不是，暂时不给汽车充电，等有空闲的直流充电桩的电源模块组后再充电，并结束本次充电调度流程；如果是，则进行下一步；

S5、功率自动分配控制模块控制停止直流充电桩2的电源模块组以及当前和直流充电桩2一起对外功率输出的所有直流充电桩的电源模块组的工作；

S6、功率自动分配控制模块用S4中查询到的空闲的直流充电桩的电源模块组代替直流充电桩2的电源模块组，共同和上一步中停止的直流充电桩一起继续充电；

S7、直流充电桩2控制模块发送消息给功率自动分配控制模块，标识直流充电桩2的电源模块组被占用；

S8、直流充电桩2上的控制模块发送消息给功率自动分配控制模块，请求分配空闲的直流充电桩的电源模块组；

S9、功率自动分配控制模块检查所有共同对汽车充电的电源模块组的功率之和是否满足汽车的充电需求；如果是，转S13，如果不是，则进行下一步；

S10、功率自动分配控制模块查询是否有未被标识为占用的直流充电桩的电源模块组；如果不是，转S13，如果是，则进行下一步；

S11、功率自动分配控制模块查询找到一个未被标识为占用的直流充电桩的电源模块组，控制此直流充电桩的桩接口和直流充电桩2的桩接口之间的高压直流继电器组AK-i闭合，共同对外输出功率给汽车充电；

S12、功率自动分配控制模块标识上一步找到的直流充电桩的电源模块组为占用，转S9；

S13、功率自动分配控制模块发送消息给所有共同对汽车充电的直流充电桩的控制模块，控制功率输出，共同给汽车充电，并结束本次充电流程。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明的一实施例中的四个直流充电桩组成的功率自动分配直流充电桩群的原理图；

图2是本发明所述的N个直流充电桩组成的功率自动分配直流充电桩群的原理图；

图3是本发明的一种功率自动分配直流充电桩群共同完成充电过程的调度算法流程图。

具体实施方式

在以下实施方式中，为了简单起见，以只具有4个直流充电桩的功率自动分配直流充电桩群为例介绍本发明。如同对专业人员来说十分明显的那样，可以推广到任意数量的直流充电桩，特别是可以推广到N等于3，5，6，7，8等。

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的一种功率自动分配直流充电桩群的实现方法作具体阐述。

如图1所示，一种功率自动分配直流充电桩群，包括功率自动分配控制柜和4个直流充电桩；所述直流充电桩包括柜体、控制模块、电源模块组、交流380V输入、三相微型断路器和直流充电枪，交流380V输入通过三相微型断路器，接入电源模块组，由控制模块控制电源模块组完成三相交流到高压直流的转换，通过直流充电枪输出到汽车；所述功率自动分配控制柜包括功率自动分配控制模块和无极性高压直流继电器组AK-1、AK-2、AK-3、AK-4、AK-5、AK-6，功率自动分配控制模块通过开关控制AK-1、AK-2、AK-3、AK-4、AK-5、AK-6的通断来控制6个直流充电桩的工作；所述功率自动分配控制柜提供桩接口1、桩接口2、桩接口3、桩接口4，每一个桩接口分别提供DC+、DC-的接线接口，所述4个直流充电桩的电源模块组的输出DC+、DC-接线分别对应接入所述4个桩接口提供的DC+、DC-的接线接口，在功率自动分配控制柜的4个桩接口中，任意两个桩接口之间设置有无极性高压直流继电器组，分别为AK-1、AK-2、AK-3、AK-4、AK-5、AK-6，每个无极性高压直流继电器组包括两个高压直流继电器，分别控制DC+和DC-的通断。

进一步地，所述功率自动分配控制柜的功率自动分配控制模块用CAN通信与各个直流充电桩的控制模块实时通信，共同完成充电控制过程。

进一步地，所述CAN通信连接方式也可以由其他通信方式代替，比如RS485、RS232、PLC有线通信方式。

如图3所示，本发明的一种功率自动分配直流充电桩群共同完成充电过程的调度算法流程，包括如下步骤：

S1、开始：直流充电桩2上连接需要充电的电动汽车（下面简称为汽车），等待充电；

S2、直流充电桩2的电源模块组是否正在工作；如果不是，转S7；如果是，则进行下一步；

S3、直流充电桩2的控制模块发送消息给功率自动分配控制模块，请求检查是否有空闲的直流充电桩的电源模块组；

S4、直流充电桩群中是否存在空闲的电源模块组，如果不是，暂时不给汽车充电，等有空闲的直流充电桩的电源模块组后再充电，并结束本次充电调度流程；如果是，则进行下一步；

S5、功率自动分配控制模块控制停止直流充电桩2的电源模块组以及当前和直流充电桩2一起对外功率输出的所有直流充电桩的电源模块组的工作；

S6、功率自动分配控制模块用S4中查询到的空闲的直流充电桩的电源模块组代替直流充电桩2的电源模块组，共同和上一步中停止的直流充电桩一起继续充电；

S7、直流充电桩2控制模块发送消息给功率自动分配控制模块，标识直流充电桩2的电源模块组被占用；

S8、直流充电桩2上的控制模块发送消息给功率自动分配控制模块，请求分配空闲的直流充电桩的电源模块组；

S9、功率自动分配控制模块检查所有共同对汽车充电的电源模块组的功率之和是否满足汽车的充电需求；如果是，转S13，如果不是，则进行下一步；

S10、功率自动分配控制模块查询是否有未被标识为占用的直流充电桩的电源模块组；如果不是，转S13，如果是，则进行下一步；

S11、功率自动分配控制模块查询找到一个未被标识为占用的直流充电桩的电源模块组，控制此直流充电桩的桩接口和直流充电桩2的桩接口之间的高压直流继电器组闭合，共同对外输出功率给汽车充电；

S12、功率自动分配控制模块标识上一步找到的直流充电桩的电源模块组为占用，转S9；

S13、功率自动分配控制模块发送消息给所有共同对汽车充电的直流充电桩的控制模块，控制功率输出，共同给汽车充电，并结束本次充电流程。