本申请涉及新能源充电机智能控制领域，特别涉及一种功率分配器及充电控制回路的控制方法。
背景技术：
随着新能源领域的大力发展，逐渐涌现出越来越多的电力汽车以及为其提供充电服务的充电桩，由于不同型号电力汽车所需充电功率不同，为解决这一问题，逐渐出现了柔性充电系统。
在传统的大功率充电机柔性功率控制方面，都是使用数量繁多的直流接触器组成而成，从而实现充电系统输出功率的智能分配，由于一个总功率较大的柔性充电系统需要使用的直流接触器的数量非常多，而直流接触器本身制造和使用成本高昂，同时体积也较大，导致这样的柔性充电系统体积非常庞大且制造运行成本也会非常高，使得空间利用率低下，运维成本较高。
所以，如何在保证柔性充电系统功能相同的情况下，提供一种运行成本较低、体积较小的新功率分配器以替代现有技术中使用直流接触器的旧功率分配器是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现要素：
本申请的目的是提供一种功率分配器及充电控制回路的控制方法，其在保证柔性充电系统功能相同的情况下，成本较低、体积更小，显著提高了柔性充电系统的空间利用率。
为解决上述技术问题，本申请提供一种功率分配器，该功率分配器包括：
沿电流流向依次设置有igbt/mos和交流继电器的充电控制回路；
与所述充电控制回路相连，根据充电枪的实际功率需求，依次向所述交流继电器和所述igbt/mos下发连通指令或依次向所述igbt/mos和所述交流继电器下发断开指令的控制板。
可选的，该功率控制器还包括：
与所述交流继电器相连，采集所述交流继电器的温度数据的温度传感器；
与所述温度传感器相连，当所述温度数据超过阈值时，对所述充电控制回路进行保护的温度检测电路。
可选的，该功率控制器还包括：
与所述温度检测电路相连，当所述温度数据超过所述阈值时，对所述交流继电器进行降温的降温装置。
可选的，所述温度检测电路具体为ntc温度检测电路。
可选的，所述igbt/mos和所述交流继电器沿所述电流流向依次设置于所述充电控制回路的正端输出部分；
在所述充电控制回路的负端输出部分设置有额外交流继电器。
本申请还提供了一种充电控制回路的控制方法，应用于如上述内容所描述的功率分配器，该控制方法包括：
根据充电枪的功率需求判断是否需要导通目标充电控制回路；其中，所述功率需求由所述充电枪采集得到；
若是，则先向交流继电器下发第一连通指令，再向igbt/mos下发第二连通指令，以导通所述目标充电控制回路；
判断是否需要断开所述目标充电控制回路；
若是，则先向所述igbt/mos下发第一断开指令，再向所述交流继电器下发第二断开指令，以断开所述目标充电控制回路。
可选的，该控制方法还包括：
利用温度传感器采集所述交流继电器的实时温度数据；
判断所述实时温度数据是否超过阈值；
若是，则利用温度检测电路对所述目标充电控制回路进行保护。
可选的，利用温度检测电路对所述目标充电控制回路进行保护，包括：
利用与所述温度检测电路相连的风扇对所述交流继电器执行降温操作。
可选的，利用温度检测电路对所述目标充电控制回路进行保护，包括：
利用所述温度检测电路断开处于导通状态的所述目标充电控制回路。
可选的，该控制方法还包括：
当沿所述电流流向依次将所述igbt/mos和所述交流继电器设置在所述正端输出部分时，在所述负端输出部分设置额外交流继电器，以使所述正端输出部分由所述igbt/mos和所述交流继电器控制通断，所述负端输出部分由所述额外交流继电器控制通断。
本申请所提供的一种功率分配器，包括：沿电流流向依次设置有igbt/mos和交流继电器的充电控制回路；与所述充电控制回路相连，根据充电枪的实际功率需求，依次向所述交流继电器和所述igbt/mos下发连通指令或依次向所述igbt/mos和所述交流继电器下发断开指令的控制板。
显然，本申请所提供的技术方案，首先在功率分配器所包含的每个充电控制回路中均沿电流流向依次设置有igbt/mos管和交流继电器，旨在利用igbt/mos管充当一个控制开关和体积较小的交流继电器替代现有技术中昂贵、庞大的直流接触器，并根据预设的控制方式依次下发连通或断开指令，以此控制每个充电控制回路的通断。能够在保证充电系统功能相同的情况下，成本较低、体积更小，显著提高了柔性充电系统的空间利用率。本申请同时还提供了一种充电控制回路的控制方法，具有上述有益效果，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种功率分配器的结构框图；
图2为本申请实施例所提供的一种充电控制回路的控制方法的流程图；
图3为本申请实施例所提供的另一种充电控制回路的控制方法的流程图；
图4为本申请实施例所提供的一种充电控制回路的拓扑示意图；
图5为本申请实施例所提供的一种充电控制回路的电路原理图；
图6为本申请实施例所提供的一种温度检测电路的电路原理图。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种功率分配器及充电控制回路的控制方法，其能够在保证充电系统功能相同的情况下，成本较低、体积更小，显著提高了柔性充电系统的空间利用率。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
功率分配器中包括至少一个充电控制回路，通常会因为柔性充电系统的实际功率要求设置数量众多的功率分配器，也可以称为功率分配单元，每个充电控制回路会控制一定的输出功率。举个例子，在一个充电枪后面包含5个充电控制回路时，假设每个充电控制回路控制10kw实际充电功率，并通过该充电枪采集电动力汽车的实际需求功率，在控制该充电枪应启用多少个充电控制回路才能满足该电动力汽车的实际需求。
在现有技术中，每个充电控制回路中是通过直流接触器来控制该充电控制回路的通断。直流接触器是用在直流回路中的一种接触器，与交流接触器对应，其通常组成为主触点、辅助触点和线圈触点，且通常采用模块化设计，适用于程控电源或不间断电源系统，叉车，电动车，工程机械系统和新能源领域。而由于每个充电控制回路都要设置至少一个直流接触器，而直流接触器本身体积较大、价格昂贵，就造成了整个柔性充电系统的体积十分庞大，空间利用率较低，制造、维护成本较高。
以下结合图1，图1为本申请实施例所提供的一种功率分配器的结构框图。
该功率分配器，包括：
沿电流流向依次设置有igbt/mos和交流继电器的充电控制回路；
本申请通过为功率分配器的每个充电控制回路中沿电流流向依次设置igbt/mos((insulatedgatebipolartransistor，绝缘栅双极型晶体管)/(metaloxidesemiconductor，金属—氧化物—半导体场效应晶体管)，igbt/mos驱动功率小而饱和压降低，广泛应用于新能源领域和交流继电器，来替代现有技术中的直流接触器。因为igbt/mos和交流继电器本身的体积较小，并且igbt/mos搭配继电器的组合也能实现直流接触器的功能，虽然交流继电器无法像普通的工作方式一样工作在身为直流通路的充电控制回路中，即无法感知直流通路中直流电的变化自己控制自身闭合或断开，但是在外界控制其通断的条件下，也是可以通过直流电的，也就说在身为直流通路的充电控制回路中使用交流继电器需要特殊的使用方法。
之所以要在直流通路中抛弃正常的直流继电器不用，转而使用不太方便使用的交流继电器的原因是，交流继电器相较于直流继电器体积显著小于直流继电器。对同等电压和接点容量的继电器来说，直流继电器动作线圈由于对直流没有感抗，若按交流继电器的设计，该继电器加入直流后会立即烧毁。为了解决这一问题，设计时需要增加继电器的匝数，举个例子来说，对250伏的直流继电器，线匝可高达一万以上，而交流继电器只有5000匝左右，线径做小，使得动作线圈电阻变大，通过线圈的电流减小，使动作线圈发热减少且电磁力维持不变。另外，为容纳较多的线匝也必须把继电器的体积做大。
而之所以一定要沿每个充电控制回路的电流流向依次设置igbt/mos和交流继电器，也是为了能使交流继电器能够在每个充电控制回路中正常使用所做出的设置。
与充电控制回路相连，根据充电枪的实际功率需求，依次向交流继电器和igbt/mos下发连通指令或依次向igbt/mos和交流继电器下发断开指令的控制板。
上面提到为了在每个直流的充电控制回路中使用体积较小的交流继电器，需要外部设备控制这些交流继电器的闭合和断开，这个外部控制设备就是此处提到的控制板。
为了使得交流继电器的正常使用，首先需要根据充电枪采集得到的实际功率，再由控制板判断此时目标充电控制回路是需要导通还是断开，在需要导通回路时，由于在目标充电回路上的igbt/mos和交流继电器是沿电流流向设置的，也就是说igbt/mos会先接受到电流和电压的冲击，并在igbt/mos闭合后，才会使得交流继电器接收到直流电流和直流电压。
通常交流继电器只在交流电控制场合使用，因为在未经处理的输出达到几百伏的直流电控制场合，如此高的且带有电压差的直流电压，会使交流继电器带电吸合直接烧坏。但不带电情况下，先控制交流继电器闭合，再通过不存在电压差的直流电压，此时的交流继电器则可以正常工作。即在交流继电器已经闭合的前提下，再向交流继电器施加高压直流电，这样可使交流继电器正常工作而不会损坏。在控制回路断开也时也是同样的原理：交流继电器的两端无电压后，再控制断开交流继电器。
据此，本申请通过设置有交流继电器的控制回路中，于交流继电器前端设置igbt/mos，目的是利用igbt/mos的特性，使设置在其后端的交流继电器可在无电情况下闭合和断开。即控制输出时，此时无电，控制交流继电器先闭合，然后再控制igbt/mos闭合，才会有电压通过交流继电器；控制断开时，控制igbt/mos先断开，此时回路中已无电压存在，再控制交流继电器断开。此处的闭合和断开的控制工作由控制板下发相应的指令完成。。
在判断已经导通的目标充电控制回路需要断开时，也面临同样的问题，只需先控制igbt/mos断开，自然就可以使得整个目标充电控制回路断开，使得沿电流流向设置在igbt/mos后端的交流继电器处于不存在直流电的环境下，就可以控制该交流继电器从闭合状态恢复至断开状态，为下一次的目标充电控制回路的导通做准备。
换句话说，就是在判断目标充电控制回路需要被导通时，由控制板先向设置在目标充电控制回路中交流继电器的发送第一导通信号，将无法正常工作状态工作在直流通路的交流继电器置于闭合状态，使其能够正常通过直流电，再向igbt/mos发送第二导通信号，让整个目标充电控制回路处于导通状态；与导通步骤相反，在控制目标充电控制回路断开时，先向igbt/mos发送第一断开信号，使整个目标充电控制回路处于断开状态，在向交流继电器发送第二断开信号，以为下次导通做准备。
此处由控制板发送的将第一导通信号和第二导通信号包括在内的导通信号、将第一断开信号和第二断开信号包括在内的断开信号，默认为igbt/mos和交流继电器在收到对应的信号后，能够根据相应信号改变自身的通断状态，为满足这一控制条件，可以选择相应的元器件型号或者在制造厂家进行定制，也可以进行改造升级等，此处并不做具体限定，应视具体情况结合多种影响因素来综合考虑。
基于上述描述内容，还可以包括：
与交流继电器相连，采集交流继电器的温度数据的温度传感器；
由于交流继电器是以一种非正常的状态工作在直流通路中，且相较于直流继电器的匝数较少，为了监控交流继电器的工作状态可以采用与交流继电器相连的温度传感器，以采集到的温度数据间接反映该交流继电器的工作状态，这是根据电流的热效应所采取的一种方法。当然，也存在其它的方法来检测交流继电器的工作状态，例如采集通过交流继电器的电压、电流等参数来间接反映其工作状态等方式，此处并不做具体限定，应时实际情况下诸多影响因素来综合选择。
进一步的，还可以包括：
与温度传感器相连，当温度数据超过阈值时，对充电控制回路进行保护的温度检测电路。
将温度传感器包括在内的，利用采集到的温度数据并根据对温度数据进行分析得到使该交流继电器处于危险状态的温度阈值，当温度数据超过该阈值时，对目标充电控制回路进行保护的温度检测电路。
对目标充电控制回路的保护可以有多种方式，例如，在温度检测电路中设置降温装置，当温度数据超过阈值时，控制降温装置开始工作，为交流继电器降温，使其脱离危险的工作状态；也可以设置切换装置，当一个充电枪后的多个充电控制回路并为全部被占用时，从交流继电器温度数据超过阈值的目标充电控制回路切换至其它的充电控制回路，在多个充电控制回路中进行切换，以时刻保持良好的工作状态；还可以设置切断装置，当温度数据超过阈值时，就切断该目标充电控制回路，以使危险的工作状态不进一步升级。
其中，该温度检测电路在实际情况中，可以采用较为实用的ntc(negativetemperaturecoefficient，负温度系数)温度检测电路，ntc是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻现象和材料，也可以采用其它特殊的温度检测电路，甚至其它参数的检测电路，只需要能够对充电控制回路实现管理人员的要求即可，此处并不作具体限定。
更进一步的，还可以包括：
igbt/mos和交流继电器沿电流流向依次设置于充电控制回路的正端输出部分；
在充电控制回路的负端输出部分设置有额外交流继电器。
在每个充电控制回路按照与其将连接的充电枪分为正端输出部分和负端输出部分，正端输出部分是指从额定千瓦数充电模块出发的直流电输入至充电枪的电路部分，负端输出部分是指经过充电枪在流回额定kw充电模块的电路部分。为了更好的控制每个充电控制回路，可以沿电流流向在正端输出部分依次设置一个igbt/mos和交流继电器，在负端输出部分也设置一个交流继电器，即正端输出部分通过igbt/mos和交流继电器来进行控制，负端输出部分仅通过交流继电器来实现控制，只在正端输出部分设置igbt/mos的原因是：回路中正负端输出部分只需一个igbt/mos起到开关的作用，即可确保交流继电器两边没有高压直流电存在这一目的，所以负端输出部分可不再设置igbt/mos。
基于上述技术方案，本申请实施例提供的一种功率分配器，首先在功率分配器所包含的每个充电控制回路中均沿电流流向依次设置有igbt/mos管和交流继电器，旨在利用igbt/mos管充当一个控制开关和体积较小的交流继电器替代现有技术中昂贵、庞大的直流接触器，并根据预设的控制方式依次下发连通或断开指令，以此控制每个充电控制回路的通断。能够在保证充电系统功能相同的情况下，成本较低、体积更小，显著提高了柔性充电系统的空间利用率。
以下结合图2，图2为本申请实施例所提供的一种充电控制回路的控制方法的流程图。
其具体包括以下步骤：
s101：由充电枪采集得到功率需求；
本步骤直旨在根据充电枪与目标电动力设备进行交互，以得到该目标电动力设备在不同充电间断所需的实际功率需求，并根据该实际功率需求结合该充电枪后配置的充电控制回流的数量，便于在后续步骤中判断是否需要导通目标充电控制回路。
s102：根据功率需求判断是否需要导通目标充电控制回路；
s103：先向交流继电器下发第一连通指令，再向igbt/mos下发第二连通指令，以导通目标充电控制回路；
本步骤建立在s102的判断结果为需要导通目标充电控制回路的基础上，旨在通过依次向每个充电控制回路中的沿电流流向设置的交流继电器和igbt/mos发送导通信号，来实现目标充电控制回路的导通。
根据实施例一中进行的描述，本申请为了尽可能的减小柔性充电系统的体积、提高空间利用率，采用了无法按正常工作方式工作在直流充电控制回路的交流继电器搭配igbt/mos，但按照特定的方式，也可以使交流继电器不影响整个回路的正常工作。此时就需要先向交流继电器下发第一连通指令，再向igbt/mos下发第二连通指令，即使直流电通过交流继电器之前，先控制交流继电器处于闭合状态即可。
s104：判断是否需要断开目标充电控制回路；
s105：先向igbt/mos下发第一断开指令，再向交流继电器下发第二断开指令，以断开目标充电控制回路。
本步骤建立在s104的判断结果为需要断开目标充电控制回路的基础上，旨在利用与控制导通时相反的步骤安全的将目标充电控制回路断开，即先向igbt/mos下发第一断开指令，再向交流继电器下发第二断开指令，使得交流继电器在周围不含直流电的环境下断开。
进一步的，为了能够监视交流继电器在直流通路的工作情况，可以利用多种方式对交流继电器进行监视，考虑到电流的热效应，可以采用较为适用的温度检测电路，利用温度传感器或者热敏电阻等元器件对充电控制回路进行保护，保护的方式也有很多，例如控制降温装置启动、切换至其它暂时闲置的充电控制回路等，此处并不作具体限定。
基于上述技术方案，本申请实施例提供的一种充电控制回路的控制方法，在功能不受影响的前提下，利用体积较小、成本较低的igbt/mos和交流继电器替代了现有技术中所使用的成本高昂、体积庞大的直流接触器，并利用特殊的控制方式使得原本无法正常工作在直流通路中的交流继电器能够正常工作在充电控制回路中，显著提高了柔性充电系统的空间利用率。
下面请参见图3，图3为本申请实施例所提供的另一种充电控制回路的控制方法的流程图。
本实施例是对如何对充电控制回流中设置的交流继电器进行状态监视所做的一个具体限定，其它部分与其它实施例大体相同，可以参见其它实施例，在此不再赘述。
s201：利用温度传感器采集交流继电器的实时温度数据；
s202：判断实时温度数据是否超过阈值；
s203：利用温度检测电路对目标充电控制回路进行保护。
本实施例是利用设置在交流继电器上的温度传感器采集得到交流继电器的实时温度数据，并将采集得到的实时温度数据与设定的阈值进行对比，在判断超过阈值时，利用温度检测电路对目标充电控制回路进行保护，保护的方式有很多，在其它实施例中也提及过，在此不再赘述。
因为情况复杂，无法一一列举进行阐述，本领域技术人员应能意识到更具本申请提供的基本方法原理结合实际情况可以存在很多的例子，在不付出足够的创造性劳动下，应均在本申请的保护范围内。
请参见图4至图6，图4为本申请实施例所提供的一种充电控制回路的拓扑示意图；图5为本申请实施例所提供的一种充电控制回路的电路原理图；图6本申请实施例所提供的一种温度检测电路的电路原理图。
如图4所示，将每个充电控制回路分为正端输出部分的负端输出部分，正端输出部分是指从额定kw充电模块出发的直流电输入至充电枪的电路部分，负端输出部分是指经过充电枪在流回额定kw充电模块的电路部分，沿电流流向在正端输出部分依次设置一个igbt/mos和一个交流继电器，在负端输出部分也设置一个交流继电器，即正端输出部分通过igbt/mos和交流继电器来进行控制，负端输出部分仅通过交流继电器来实现控制，只在正端输出部分设置igbt/mos的原因是：回路中正负端输出部分只需一个igbt/mos起到开关的作用，即可确保交流继电器两边没有高压直流电存在这一目的，所以负端输出部分可不再设置igbt/mos。
通过如图5所示的电路原理图来说明对图4所示的充电控制回路的控制方式，功率分配器中额每个充电控制回路的开关部分由igbtq14和交流继电器rly5串联而成。需要导通目标充电控制回路时，只需先闭合继电器rly5再开通igbtq14；需要断开目标充电控制回路时，可由将igbtq14关闭，再断开继电器rly5，使回路保持断开状态。
其中，igbtq14为一个型号为40n120h3的igbt元器件，rly5a和rly5b均为型号为hf165f的交流继电器，一个设置于正端输出部分，一个设置在负端输出部分，r35、r38、r39、r43、r45以及r48为不同阻值的额定电阻，c84为电容，其它元器件常见于功率分配器中，在此不再赘述。
如图6所示的电路原理图为一种实用性较强的ntc温度检测电路，用于监视充电控制回路中交流继电器的工作状态，旨在通过ntc热敏电阻来将交流继电器的实时温度数据转换为电路中的阻值，在交流继电器的实时温度数据超过阈值时，对应该热敏电阻的阻值成指数减小，并通过减小的阻值来激活温度检测电路中对于充电控制回路的保护机制。
其中，c13、c36为电容，c13为型号为tlp781-bl的ntc热敏电阻，r24、r62、r80为额定电阻，其它元器件常见于功率分配器中，在此不再赘述。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。