一种共享总线的充电机系统柔性分组均流方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力电子控制技术领域，涉及一种共享总线的充电机系统柔性分组均流的方法。
【背景技术】
[0002]业界目前的充电机系统普遍采用均充或轮充方式对充电对象(电池)完成充电作业，在不增加系统硬件构成复杂度的情况下，此技术不能根据系统实际状态和多样的实时需求，自主柔性配置充电模块完成充电作业，往往会造成充电机系统充电方式不灵活，功率模块总体利用率低下。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种共享总线的充电机系统柔性分组均流方法，充电监控单元(CCU)通过分析共享CAN总线上的充电机系统信息(包括功率分配单元(PDU)、充电模块等)，自主分配一定数量的PDU和充电模块作为一个特定充电组，完成对充电对象(电池)的充电作业。期间充电组中各充电模块通过数据过滤自动实现组内均流，组外模块不参与均流。当充电对象(电池)发生容量或数量变化时，系统会重新分配一个或多个特定充电组，根据需求同时或分时完成针对不同充电对象(电池)的充电作业，解决了现有充电机技术中不能根据系统状态和实时需求，自主柔性配置充电模块的问题。
[0004]本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。
[0005]一种共享总线的充电机系统柔性分组均流方法，包括下述步骤:
[0006]进行特定充电组合配组:
[0007]第I步:充电模块判断配组前期地址排序命令是否被触发；
[0008]第2步:配组前期模块地址排序条件被触发后，开始执行配组阶段；
[0009]第3步:模块内部功率分配单元rou配组信息初始化，系统上共享总线的充电模块和功率分配单元PDU全部默认为同一组合；
[0010]第4步:CAN总线上所有模块执行地址排序功能，按照条码中唯一的生产日期、生产数量和生产地点作为判据，排出所有模块的地址序号，完成后所有模块上传完成标志给充电监控单元CXU ;
[0011 ] 第5步:模块判断充电监控单元CXU是否下发功率分配单元PDU配组命令，是则继续第5步，否则跳至第12步；
[0012]第6步:各模块接收并解析充电监控单元(XU下发的rou配组数据帧，获悉自己应该加入哪个功率分配单元PDU组合，并修改自己待发送的均流数据帧中的配组信息；
[0013]第7步:各模块广播发送自己的均流数据帧，并根据数据帧中配组信息过滤组外模块的均流数据，按照第4步完成的地址序号在组内刷新出一个新的模块地址表，并得出各组主模块地址号；
[0014]第8步:各组主模块更新均流调节帧的配组状态标志为0K，从模块接收后更新数据帧的配组状态标志为0K，同时模块上传充电监控单元CXU配组完成标志；
[0015]第9步:充电监控单元CXU查询各组模块上传的功率分配单元PDU配组状态，若与功率分配单元PDU配组目标一致，充电监控单元CCU允许各特定充电组开机工作；
[0016]第10步:各组主模块定期发送均流调节帧，用于组内模块均流调节，并清空当前组内均流数据信息；
[0017]第11步:模块收到各自组内均流数据帧后刷新对应模块均流数据，被过滤的组外模块均流数据不参与本组均流；
[0018]第12步:各充电组内部实现组内均流，完成对不同充电电池的充电作业。
[0019]进一步地，所述进行特定充电组合配组的第I步中，充电模块判断配组前期地址排序命令是否被触发，包括两个途径，一是系统初次上电后，模块默认触发地址排序条件；二是CXU主动下发命令触发地址排序条件。
[0020]进一步地，所述进行特定充电组合配组的第4步中，按照条码中唯一的生产日期、生产数量和生产地点作为判据，排出所有模块的地址序号，地址序号按照1、2、3……N排序。
[0021]进一步地，所述第7步中，主模块是最小地址或最大地址，或是地址序列中的某一个特定地址。
[0022]进一步地，所述第12步中，各充电组内部实现组内均流，包括下述步骤:
[0023]第I步:组内均流功能开始执行；
[0024]第2步:判断模块是否处于正常输出状态，允许组内均流调压，若是，则继续走第3步；否则，跳至第10步；
[0025]第3步:判断组内所有模块均流调压方向为升压状态，若是，则继续走第4步；否贝IJ，跳至第5步；
[0026]第4步:组内模块输出均流调压步长为dl，继续走到第9步；
[0027]第5步:判断组内所有模块均流调压方向为降压状态，若是，则继续最第6步；否贝IJ，跳至第7步；
[0028]第6步:组内模块输出均流调压步长为d2，继续走到第9步；
[0029]第7步:判断组内所有模块均流调压方向为自动状态，若是，则继续最第8步；否贝IJ，跳至第9步；
[0030]第8步:组内模块输出均流调压步长为d3，继续走到第9步；
[0031]第9步:组内模块输出均流调压步长限幅；
[0032]第10步:组内本次均流调节结束。
[0033]进一步地，所述各充电组内部实现组内均流第8步中，组内模块输出均流调压步长为d3，d3为固定值；
[0034]或d3 = d3+k* (Iave-1o)；
[0035]或d3 = func (Iave-1o, d3，)；
[0036]其中，k为比例系数，func为PI控制器离散化表达式，Iave为组内平均电流，1为组内各模块实际电流，d3’为上一次计算的调压步长。
[0037]进一步地，所述各充电组内部实现组内均流为一个反复循环过程。
[0038]上述柔性分组均流方法所采用的共享总线的充电机系统，包括充电监控单元(XU、功率分配单元rou和充电模块，三者均接入同一共享的CAN总线上实现信息交互；同时充电监控单元CCU或功率分配单元rou，采用另外一条通信线路(CAN或485)连接到充电电池的BMS系统，实现与充电电池的信息交互。
[0039]本发明的有益效果是，充电机系统可通过共享数据总线，根据充电对象(电池)实际需求变化，并结合充电机系统现有状态，合理配置出一个或多个特定充电组合，在每个特定充电组中自动实现组内模块的均流功能，同时或分时完成对不同充电对象(电池)的充电作业。此发明提升了整个充电机系统的智能化和利用率，在不增加系统硬件构成复杂度的前提下，提高了充电机系统功率模块的投入产出比，可以更好的适应未来数量和类型日益增长的充电需求。
【附图说明】
[0040]图1是充电机系统上电后配组特定充电组合的流程图；
[0041]图2是特定充电组合内充电模块均流的流程图。
【具体实施方式】
[0042]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0043]见图1所示，本共享总线的充电机系统柔性分组均流方法，包括特定充电组合配组的实现过程:
[0044]第I步:充电模块判断配组前期地址排序命令是否被触发，主要有两个途径，一是系统初次上电后，模块默认触发地址排序条件；二是CCU主动下发命令触发地址排序条件；
[0045]第2步:配组前期模块地址排序条件被触发后，开始执行配组阶段；
[0046]第3步:模块内部功率分配单元PDU配组信息初始化，系统上共享总线的充电模块和PDU全部默认为同一组合；
[0047]第4步:CAN总线上所有模块执行地址排序功能，按照条码中唯一的生产日期、生产数量和生产地点作为判据，排出所有模块的地址序号，如1、2、3……，完成后所有模块上传完成标志给充电监控单元CXU ;
[0048]第5步:模块判断充电监控单元CXU是否下发PDU配组命令，是则继续第5步，否则跳至第12步；
[0049]第6步:各模块接收并解析充电监控单元CXU下发的功率分配单元PDU配组数据帧，获悉自己应该加入哪个功率分配单元PDU组合，并修改自己待发送的均流数据帧中的配组信息；
[0050]第7步:各模块广播发送自己的均流数据帧，并根据数据帧中配组信息过滤组外模块的均流数据，按照第4步完成的地址序号在组内刷新出一个新的模块地址表，并得出各组主模块地址号，主模块可以是最小地址，也可以是最大地址，或是地址序列中的某一个特定地址；
[0051]第8步:各组主模块更新均流调节帧的配组状态标志为0K，从模块接收后更新数据帧的配组状态标志为0K