[发明专利]直流充电桩功率均衡和电源模块能效寻优控制方法

说明书

本发明公开了直流充电桩功率均衡和电源模块能效寻优控制方法，获取待充电设备的充电需求电压Ur和充电请求电流Ir；获取电源模块输出电压Ur时，最高充电效率Wo的输出电流Io；根据电流Ir/Io计算出初始需求电源模块数量n,通过n的取整运算和取整后电源模块输出功率比较，计算出所需电源模块个数No和最优输出充电功率W；通过No与空闲电源模块数Nf比较，计算出实际可提供电源模块个数N；计算每个空闲电源模块的累计使用时间、累计使用次数和空闲时间系数，从空闲模块中挑选出最优N个电源模块组合M并配置充电功率为W，开始充电输出。通过电源模块工作时输出最优充电效率，选择最佳电源模块组合，均衡各电源模块使用频率，提升系统整体性能，延长充电桩整体使用寿命。

技术领域

本发明涉及电动汽车充电技术领域，具体涉及一种直流充电桩功率均衡和电源模块能效寻优控制方法。

背景技术

随着电动汽车的普及，充电需求量急剧增加，充电过程中产生的能源损耗，充电自身的性能，使用寿命都面临着巨大挑战。因此，在充电过程对功率分配，性能的监控等优化措施，对降低能耗，提升使用寿命的意义重大。其中直流充电桩作为市面上主流的大功率充电设备产品，对其进行功率分配进行优化，提升运营寿命，降低整体成本尤为重要。

现有技术的缺陷和不足：

1、市面上的直流充电桩产品一般针对电源模块采用均分方式，模块性能低，能耗高；充电所有模块都参与，导致充电桩整体使用寿命减少。

2、简单统计电源模块的累计使用时间和频率，进行电源模块的选择，未关注电源模块自身的特性，包括生命周期，充电效率等，对充电桩寿命的提升有限，且能耗高问题仍然存在。

3、根据电源模块自身的效率静态特性，进行电源模块的选择，未考虑电源模块生命周期，对充电桩使用寿命提升有限。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种通过最优效率计算和电源模块的选择，达到功率均衡和电源模块输出的直流充电桩功率均衡和电源模块能效寻优控制方法。

实现本发明的技术方案如下

直流充电桩功率均衡和电源模块能效寻优控制方法，包括以下步骤：

获取待充电设备发出的充电请求参数，包括充电需求电压Ur和充电请求电流Ir；

获取电源模块输出电压Ur时，最高充电效率Wo的输出电流Io；

根据电流Ir/Io计算出初始需求电源模块数量n,通过初始需求电源模块数量n取整运算和取整后电源模块输出功率比较，计算出所需电源模块个数No和最优输出充电功率W；通过所需电源模块个数No与空闲电源模块数Nf比较，计算出实际可提供电源模块个数N；

计算每个空闲电源模块的累计使用时间、累计使用次数和空闲时间系数，从空闲模块中挑选出最优N个电源模块组合M，并设置所选模块充电功率为W；

控制电源模块组合M的充电电路闭合，开始充电输出。

当初始需求电源模块数量n＜1，从空闲电源模块组中，选择一个空闲电源模块并设置充电功率为W，W＝Ur*Ir，控制该模块充电电路闭合，开始充电输出。

当初始需求模电源块数量n≥1，且为整数，空闲电源模块数量大于等于需求电源模块数量时，从空闲电源模块中选择n个电源模块，设置每个电源模块的充电功率为W，W＝Wo。

当初始需求电源模块数量n≥1，且为整数，空闲电源模块数量小于需求电源模块数量，选择全部空闲电源模块时，设置每个电源模块的充电功率为W，W＝Wo。