一种大功率多枪充电拓扑网络结构及控制方法与流程

本发明属于充电桩领域，涉及一种大功率多枪充电拓扑网络结构及控制方法。

背景技术：

1、随着充电行业的快速发展，市场上充电桩产品分布的地域越来越广，数量越来越多。因市场的扩大，客户需求随之逐渐增多，市场出现的充电桩产品种类越来越多。有小功率慢充的，有单桩单枪的，有单桩双枪的，有多枪群充的。每种产品实现的技术多种多样。

2、现主要分析市场上的群充充电桩产品，主要的分配策略是每把枪直连一个充电模块，然后逐次向其他枪的直连模块进行扩展的思路。充电模块和多组接触器之间形成矩阵控制的策略，目前主要有全矩阵或半矩阵的控制策略。该种策略存在的劣势是，当该拓扑上所有枪(枪数满配)都进行充电时，只能确保每把枪分配到一个直连模块。当直连模块出现故障或者没有插入时，所有枪充电时，会出现个别枪分配不到模块的情况。或者当所有枪充电时，只能调用直连模块，不能实现大功率充电的需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术中每把枪只能分配一个模块，无法大功率充电的缺点，提供一种大功率多枪充电拓扑网络结构及控制方法，能够对单把枪分配多个模块，实现大功率充电功能。

2、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、一种大功率多枪充电拓扑网络结构，包括内外两层的环形拓扑；

4、外环上设置有多个外环节点，外环节点数量与枪的数量相同，每个外环节点采用输出接触器对应连接有一个枪，每个外环节点连接有一个模块，该模块与对应节点的枪直连，为直连模块；内环上设置有多个内环节点，每个内环节点连接有一个模块，内环上的模块为共享模块，每个外环节点连接多个其余外环节点，每个内环节点连接多个外环节点和多个其余内环节点，各个模块之间均串联有一组并联接触器进行隔开。

5、优选的，采用10把枪、10个直连模块、5个共享模块、10组输出接触器和30组并联接触器；每个直连模块依次串联，每个共享模块连接两个直连模块，每个共享模块与其余共享模块均连接。

6、优选的，采用10把枪、10个直连模块、5个共享模块、10组输出接触器和25组并联接触器；每两个直连模块为一组相互连接，每组直连模块连接一个共享模块，每个共享模块与其余共享模块均连接。

7、优选的，采用10把枪、10个直连模块、5个共享模块、10组输出接触器和25组并联接触器；每个直连模块依次串联，每个共享模块连接两个直连模块，每个共享模块与和其非相邻的共享模块均连接。

8、优选的，采用12把枪、12个直连模块、6个共享模块、12组输出接触器和33组并联接触器；每个直连模块依次串联，每个共享模块连接两个直连模块，每个共享模块与其相邻的两个共享模块和离其最远端的共享模块连接。

9、优选的，采用12把枪、12个直连模块、6个共享模块、12组输出接触器和39组并联接触器；每个直连模块依次串联，每个共享模块连接两个直连模块，每个共享模块与其余共享模块均连接。

10、优选的，采用10把枪、10个直连模块、6个共享模块、10组输出接触器和32组并联接触器；每个直连模块依次串联，每个共享模块连接两个直连模块，每个共享模块除离其最远离的共享模块外，与其余共享模块均连接。

11、优选的，两个相同的网络拓扑，在对应的模块之间，中间通过接触器连接。

12、一种大功率多枪充电拓扑网络结构的控制方法，包括以下过程：

13、s1，将空闲的枪与车辆连接，当主机接收到开机命令后，首先按照设置的电压电流，将该把枪对应的直连模块开启，将该把枪对应的输出接触器进行闭合，将该把枪对应的直连模块分配到该枪；

14、s2，根据接收到充电需求，计算出需要的充电模块个数；

15、s3，根据先逆时针，后顺时针，再内环的逻辑，在每条支路上，走四个节点后，走到下一条支路；当碰到模块出现故障或者不存在时，按照顺序依次向下进行；直到模块个数分配完成或者所有的模块都分配完成；

16、s4，分配完成后，统计出充电枪分配到的模块id；根据网络拓扑结构和计算分配的模块id，计算出每把枪功率输出的路径；

17、s5，将每把枪分配到的模块设置输出的电压电流，进行开机，实现功率输出；

18、s6，根据每把枪功率输出的路径，依次闭合该路径上的并联接触器，将该枪的功率回路导通。

19、优选的，当自身拓扑上的模块调用完成后，且无法满足功率要求时，闭合对路的接触器，调用另一路拓扑上的模块。

20、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

21、本发明通过设计内外两层的环形拓扑，并且在内外环上均设置有模块，使模块总数大于枪的数量，并且同一环的模块之间连接，且内外环的模块相互连接，使得单把枪能够分配多个模块，提高充电功率，实现大功率充电功能。可配置各种类型及容量电池的电动汽车进行充电，包括小车，大巴车等，满足商业地产、公共快充、特种车辆、公交充电站等不同充电场景。

22、进一步，可实现并柜后功率按倍数扩容，进一步提高充电功率，并且减少空闲枪的数量。

技术特征：

1.一种大功率多枪充电拓扑网络结构，其特征在于，包括内外两层的环形拓扑；

2.根据权利要求1所述的大功率多枪充电拓扑网络结构，其特征在于，采用10把枪、10个直连模块、5个共享模块、10组输出接触器和30组并联接触器；每个直连模块依次串联，每个共享模块连接两个直连模块，每个共享模块与其余共享模块均连接。

3.根据权利要求1所述的大功率多枪充电拓扑网络结构，其特征在于，采用10把枪、10个直连模块、5个共享模块、10组输出接触器和25组并联接触器；每两个直连模块为一组相互连接，每组直连模块连接一个共享模块，每个共享模块与其余共享模块均连接。

4.根据权利要求1所述的大功率多枪充电拓扑网络结构，其特征在于，采用10把枪、10个直连模块、5个共享模块、10组输出接触器和25组并联接触器；每个直连模块依次串联，每个共享模块连接两个直连模块，每个共享模块与和其非相邻的共享模块均连接。

5.根据权利要求1所述的大功率多枪充电拓扑网络结构，其特征在于，采用12把枪、12个直连模块、6个共享模块、12组输出接触器和33组并联接触器；每个直连模块依次串联，每个共享模块连接两个直连模块，每个共享模块与其相邻的两个共享模块和离其最远端的共享模块连接。

6.根据权利要求1所述的大功率多枪充电拓扑网络结构，其特征在于，采用12把枪、12个直连模块、6个共享模块、12组输出接触器和39组并联接触器；每个直连模块依次串联，每个共享模块连接两个直连模块，每个共享模块与其余共享模块均连接。

7.根据权利要求1所述的大功率多枪充电拓扑网络结构，其特征在于，采用10把枪、10个直连模块、6个共享模块、10组输出接触器和32组并联接触器；每个直连模块依次串联，每个共享模块连接两个直连模块，每个共享模块除离其最远离的共享模块外，与其余共享模块均连接。

8.根据权利要求1所述的大功率多枪充电拓扑网络结构，其特征在于，两个相同的网络拓扑，在对应的模块之间，中间通过接触器连接。

9.一种基于权利要求1-8任意一项所述大功率多枪充电拓扑网络结构的控制方法，其特征在于，包括以下过程：

10.根据权利要求9所述的大功率多枪充电拓扑网络结构的控制方法，其特征在于，当自身拓扑上的模块调用完成后，且无法满足功率要求时，闭合对路的接触器，调用另一路拓扑上的模块。

技术总结
本发明公开了一种大功率多枪充电拓扑网络结构及控制方法，包括内外两层的环形拓扑；外环上设置有多个外环节点，外环节点数量与枪的数量相同，每个外环节点采用输出接触器对应连接有一个枪，每个外环节点连接有一个模块，该模块与对应节点的枪直连，为直连模块；内环上设置有多个内环节点，每个内环节点连接有一个模块，内环上的模块为共享模块，每个外环节点连接多个其余外环节点，每个内环节点连接多个外环节点和多个其余内环节点，各个模块之间均串联有一组并联接触器进行隔开。能够对单把枪分配多个模块，提高充电功率，实现大功率充电功能。

技术研发人员：李恩虎,侯宁,白云海,常晓蕾,雒海东,李纯
受保护的技术使用者：绿能慧充数字技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17