[发明专利]矩阵式柔性充电堆及动态分配功率的充电方法

权利要求书

1.一种矩阵式柔性充电堆，其特征在于，包括：

充电终端，用于接收电动汽车发出的充电需求值，并计算所需的充电模块数量，通知矩阵控制器进行功率分配，并根据所述电动汽车的需求动态调整实际输出电压、电流；

固定功率区，包括不参与功率动态分配的充电模块，所述充电模块固定接入对应充电终端，用于满足所述充电终端的基本充电功能；

动态功率区，包括参与功率动态分配的充电模块和动态分配阵列，所述充电模块通过动态分配阵列投入所述充电终端对应的直流母线上；

矩阵控制器，与所述充电终端通讯连接，用于接收所述充电终端的需求信息，并根据所述需求信息提供对应的充电模块的数量，并控制所述动态功率区中的所需数量的充电模块投切到所述充电终端对应的直流母线上，以及闭锁所述充电模块投切到其他直流母线上。

2.根据权利要求1所述的矩阵式柔性充电堆，其特征在于，还包括：

动态分配阵列，用于电性连接所述动态功率区中的所有充电模块与对应的所述充电终端的直流母线。

3.根据权利要求2所述的矩阵式柔性充电堆，其特征在于，所述动态分配阵列由可控开关器件组成；所述可控开关器件包括多个高压直流接触器；

所述动态分配阵列中的各个可控开关器件受所述矩阵控制器的控制。

4.根据权利要求3所述的矩阵式柔性充电堆，其特征在于，还包括：

保护装置，用于防止因所述动态分配阵列中的所述可控开关器件误动作或故障引发的安全事故；

所述保护装置包括设置在每个所述充电终端的直流输出侧的直流二极管，所述直流二极管安装于直流+端和/或反向安装于直流－端。

5.一种动态分配功率的充电方法，其特征在于，使用权利要求1-4中任一项所述的矩阵式柔性充电堆，按以下步骤进行充电：

S1、将每个所述充电终端与对应的电动汽车相连；

S2、所述充电终端接收所述电动汽车的充电功率需求，并将所述充电功率需求与所述充电终端对应的固定功率区的模块总功率进行比较；

S3、若所述充电功率需求超过所述固定功率区的模块总功率，所述充电终端计算需再投入本段直流母线的充电模块数量，并下发到矩阵控制器；

S4、所述矩阵控制器按所需的充电模块数量，将动态功率区中所需数量的充电模块投入对应的所述直流母线上，并同步将模块通讯线投切到对应的通讯总线。

6.根据权利要求5所述的动态分配功率的充电方法，其特征在于，所述步骤S3还包括如下步骤：

S3-1、若所述充电功率需求未超过所述固定功率区的模块总功率，所述矩阵控制器不动作。

7.根据权利要求6所述的动态分配功率的充电方法，其特征在于，还包括如下步骤：

S5、所述充电终端实时接收所述电动汽车的需求信息，并自动调整所述直流母线上各个充电模块的输出电压电流值，并根据检测到的实际输出反馈值对其进行调整；

S6、所述充电终端检测到所述电动汽车的需求值加大时，所述充电终端重新计算所需增加充电模块数量，并下发到矩阵控制器；

S7、所述矩阵控制器根据所述动态功率区中可分配的充电模块数量，将需增加数量的充电模块投入对应的所述直流母线，并将信息反馈给所述充电终端。

8.根据权利要求7所述的动态分配功率的充电方法，其特征在于，所述步骤S6还包括如下步骤：

S6-1、所述充电终端检测到所述电动汽车的需求值降低时，所述充电终端计算可以退出的充电模块数量，并下发到矩阵控制器；

S6-2、所述矩阵控制器控制相应数量的充电模块退出，退出的所述充电模块自动恢复为功率可动态分配状态。

9.根据权利要求8所述的动态分配功率的充电方法，其特征在于，还包括如下步骤：

S8、所述充电终端检测到充电结束后，所述充电终端通知所述矩阵控制器将投入本段所述直流母线的所述动态功率区中的所有充电模块退出。

10.根据权利要求5至9中任一项所述的动态分配功率的充电方法，其特征在于，所述动态功率区中的所有充电模块通过一动态分配阵列与对应的所述充电终端的直流母线电性连接；

所述矩阵控制器分别控制所述动态分配阵列中的各个可控开关。