[发明专利]一种多枪自动功率分配的充电桩及方法

说明书

技术领域

本发明涉及新能源电动车领域，具体涉及一种多枪自动功率分配的充电桩及方法。

背景技术

电动汽车直流充电桩，是一种给电动汽车提供高压直流进行快速充电的装置，在GBT20234系列标准中进行了详细定义。

直流充电桩通过充电控制模块，管理电源模块实现交流到高压直流的转换，通过和电动汽车的BMS通信，控制直流充电开关，完成对电动汽车启动和停止充电的过程。直流充电桩也包括人机交互过程，包括电表计量，接入车联网平台等相关功能。

直流充电桩的控制模块可以是单一控制模块，完成和电动汽车对接、AC-DC电源模块的管理、充电启动和停止的管理、刷卡模块、液晶模块的管理等控制功能。

典型的一体化直流充电桩的模块包括380V交流输入，通过交流微断开关，接入电源模块组；电源模块组完成三相交流到高压直流的转换，并通过高压继电器开关AK输送到直流充电枪；直流充电桩控制模块完成充电桩的控制和管理。

分体式的直流充电桩的模块包括两种机柜，即电源柜和分体桩。分体桩可以体积小，靠近电动汽车充电点安装；电源柜一般体积大，可以离充电点10米内安装。

电源柜主要包括电源模块，完成交流到直流的转换管理，包括380V交流输入，通过交流微断开关，接入电源模块组；电源模块组完成三相交流到高压直流的转换，并通过高压直流电缆连接分体桩，直流输出到分体桩；电源柜也包括风扇的控制和管理。电源柜可以是多柜体的组合。

分体桩带有直流充电枪，用于连接电动汽车。分体桩可以有多个，一般的一个分体桩出一把直流充电枪。分体桩的控制模块和电源柜的控制模块连接通信，共同完成充电控制过程。

现有产品的缺陷

当一体化充电桩出多个直流充电枪，或者分体桩有多个的时候，电源模块的输出功率最好能对多个充电枪或分体桩形成共享，但如何共享是个难题，电源模块分组和直流充电枪间连接关系和算法，没有很优化的方法：可以想象到的就是全连接，但带来很大的器件成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电源模块分组和直流充电枪间连接关系和算法，以达到成本节省的目标，成功解决背景技术中的不足。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种多枪自动功率分配的充电桩，将各单体功率系统并联，按各单体功率系统实时功率需求，并联控制自动功率分配按各单体功率系统实时需要各种功率输入或输出功率需求。

作为优选的技术方案，用CAN或者RS485或者RS232或者PLC与各单体功率系统实时通信，按需要实时控制分配按各单体率系统实时需要各种功率输入或输出功率。

作为优选的技术方案，具体包括一个大型充电桩，设置内部电源模块共享分组池，内部电源模块共享分组池包括至少五个电源模块功率分组，每个电源模块功率分组独立输出高压直流电，同时有至少五个直流充电枪可以连接汽车，往外输出高压直流电。

作为优选的技术方案，电源模块功率分组和直流充电枪间有至少五个高压直流继电器进行通断控制。

作为优选的技术方案，至少五个电源模块功率分组的输出的DC+、DC-的输出线路分别形成一个矩阵式继电器连接端点，矩阵式继电器连接端点之间采用无极性矩阵式继电器组和线缆进行连接。

作为优选的技术方案，矩阵式高压直流继电器连接端点之间的高压直流继电器组组成无极性矩阵式继电器组，每组包括两个高压直流继电器，分别控制DC+和DC-的通断。

作为优选的技术方案，还包括一直流充电桩控制模块，直流充电桩控制模块通过CAN总线连接电源模块共享分组池，并通过开关控制无极性矩阵式继电器组的闭合和断开，达成电源模块功率分组输出的功率给不同的直流充电枪。

作为优选的技术方案，对充电桩的多个电源模块进行分组，每个电源模块功率分组内的电源模块共母排，每个电源模块功率分组单独形成DC+、DC-的输出；每个电源模块功率分组之间不共母排。

一种多枪自动功率分配的充电桩的实现方法，具体包括以下步骤：

1)开始：当前充电桩正连接有电动汽车进行充电；

2)直流充电桩控制模块检测到直流充电枪i上连接的汽车需要的功率PWA；

3)电源模块功率分组i是否正在输出功率对外充电：如果不是，转第7步；如果是，走下一步。