[发明专利]用于直流充电机的智能优化与监测装置、直流充电系统

说明书

本发明公开一种用于直流充电机的智能优化与监测装置和直流充电系统，根据监听到的电池充电需求报文BCL计算电动汽车的需求功率P0；采用取整函数向上取整得到当前需要投入运行的充电子模块个数N；生成相应的充电子模块投入数量报文指令并发送至充电控制器；计算当前输出效率η；调整N，计算当前负载率λ，并在其在预设范围内时生成投入数量报文指令并发送至充电控制器，计算当前输出效率η；继续调整N，直到向上或向下调整N时λ均超出预设范围；输出最大输出效率η_max和最优投入个数，进入最优充电运行状态。通过本发明一方面可实现直流充电机输出效率的优化，在其基础上还可实现充电过程的窃电分析。

技术领域

本发明涉及一种充电机智能实时监测装置，特别是针对用于直流充电机的智能优化与监测装置、直流充电系统。

背景技术

随着电动汽车的普及，电动汽车充电设施也随之迅猛发展。从国家标准、行业标准以及企业标准的不停发布和更新来看，电动汽车充电设施的要求和功能正逐步完善和统一。电动汽车陆续进入千家万户，充电设施也一步步走近广大用户。不断利好消息公布的同时，也正在发生不相适宜的事件。不花钱就能给电动汽车充电？2018年北京一网约车司机利用国家电网充电软件的漏洞，使用“捏枪法”“卡秒法”实现免费或低价充电，半年的时间窃电382次。

不仅如此，窃电现象如此频繁的同时，充电输出效率不高也是目前较为严重的问题。2020年我国电动车的保有量目标是500万辆，平均每辆车平均电池容量200度电，每天补电20度。目前充电输出效率普遍不高，最高也只能达到92％。按总体补电1亿度电算，效率从92％提升到96％，那么每天将节省400万度电，每节约1度电，就相当于节省了0.4千克煤的能耗和4升净水，同时还减少了1千克二氧化碳和0.03千克二氧化硫的排放。仅仅是出行工具方面的优化，对环境和我国经济效益有着显著的影响。

目前，针对非车载充电机(简称充电机)和充电系统的研究较为多见，但缺乏对充电系统输出效率进行优化和管控；对窃电依据和预防办法的研究不足。电动汽车动力电池充电系统通常包含交流电能、交直流转化和电池接受直流电能三部分。而非车载充电机涉及前两个部分，若要判断其是否发生窃电，应明确交直流转化效率。但由于目前市场上充电模块输出效率(交流电能转化为直流电能的效率，即直流输出功率与交流输入功率的比值)不一致，尤其在充电模块负载率(充电模块实际承担的负载功率与其额定输出功率的比值)不同时，输出效率差异更为凸显，因而很难建立输出效率和负载率准确的映射关系。如表1所示，NB/T 33001-2018中7.11规定，负载率(即实际输出功率P₀/额定输出功率P_n)在一定范围内对应的输出效率的要求。而目前大多充电机厂家仅仅是满足该要求，但并不能明显优于该要求，可见，也正是因为充电模块千差万别，国家能源局难以把控，给出了较宽的范围。因此，如何优化充电输出效率以及准确判断是否发生窃电成为目前的难题。

表1