[发明专利]一种智能有序充电控制系统及充电控制方法

摘要

一种智能有序充电控制系统及充电控制方法。系统包括嵌入式控制器、人机接口、电力监控系统、电力电子器件和充电机组/充电桩；嵌入式控制器与人机接口相连、与电力监控系统通过隔离单元连接；电力监控系统与电力电子器件和充电机组/充电桩相连接。本系统设计中涵盖充电车辆电池自身物理特性下可承受能力、充电机输出功率、传输电网当前容量与用户充电需求等因子；在不超出电池自身物理特性承受能力的前提下(即对电池损害近乎为零)，结合充电机负载与传输电网容量信息，采用循环程序监测与电路动态调整，可保证整个充电过程安全稳定进行；同时，通过相关优化控制规则与算法，最大限度地满足用户不同充电需求。

主权项

一种智能有序充电控制系统的充电控制方法，其特征在于：所述的智能有序充电控制系统包括：嵌入式控制器(1)、人机接口(2)、电力监控系统(3)、电力电子器件(4)和充电机组/充电桩(5)；其中：嵌入式控制器(1)与人机接口(2)相连、与电力监控系统(3)通过隔离单元连接；电力监控系统(3)与电力电子器件(4)和充电机组/充电桩(5)相连接，用于读取充电机组/充电桩(5)的信息，并通过电力电子器件(4)控制充电机组/充电桩(5)的充电进程；其特征在于：所述的充电控制方法包括按顺序执行的下列步骤：步骤1)等待充电开关闭合的S1阶段：首先，检测充电开关是否闭合，若充电开关断开则循环等待，直到充电开关闭合进入下一步S2阶段；步骤2)判断自检电路是否正常的S2阶段：在此阶段中进行电路自检，若电路出现故障，则立即停止充电，同时将相关故障信息输出到人机接口(2)中的显示单元(26)进行显示，然后退出本流程；若正常，则进入下一步S3阶段，进行读取相关初始状态信息；步骤3)获取电池最佳充电参考值的S3阶段：嵌入式控制器(1)根据车辆电池的初始状态信息，经分析运算处理之后，获得仅考虑电池自身物理特性条件下可承受的最佳充电电流参考值，并将所得的最佳电流参考值作为整个充电进程中第一准则，然后进入下一步S4阶段；步骤4)充电机当前充电功率检测的S4阶段：检测获取充电机组/充电桩(5)当前的充电参数信息，然后进入下一步S5阶段；步骤5)判断是否超出额定功率的S5阶段：根据S4阶段获取的充电机相关参数信息，判断充电机组/充电桩(5)当前功率是否超出其额定功率；若超出额定功率，则下一步进入S8阶段，减小充电机输出功率，之后再对充电机组/充电桩(5)进行检测判断；反之，进入下一步S6阶段；步骤6)增大充电机组/充电桩输出功率的S6阶段：电力监控系统(3)依照充电机当前功率与额定功率差值情况，结合调控准则，向电力电子器件(4)下发控制指令；电力电子器件(4)执行控制命令增大充电机组/充电桩(5)的输出功率，然后进入下一步S7阶段；步骤7)判断是否超出电网当前容量的S7阶段：检测充电机组/充电桩(5)当前充电容量总和是否超出传输电网当前容量；若超出当前电网容量，则下一步进入S8阶段，减小充电输出功率；反之，下一步进入S9阶段；步骤8)减小充电机输出功率的S8阶段：电力监控系统(3)依照充电机当前功率与额定功率差值情况，结合调控准则，向电力电子器件(4)下发控制指令；电力电子器件(4)执行控制命令减小充电机组/充电桩(5)的输出功率，下一步重新进入S4阶段；步骤9)获取充电车辆用户需求的S9阶段：嵌入式控制器(1)从人机接口(2)中的输入单元(24)读取用户输入的充电需求信息，结合上述电池最佳充电电流参考值、充电机组/充电桩(5)当前输出功率与传输电网当前容量信息，同时引入与相关因子匹配对应的权值，经分析运算处理之后，得到优化后充电电流或充电功率的调控值；并将该结果通过隔离单元(16)发送给电力监控系统(3)；步骤10)实现电路协调平衡模块的S10阶段：电力监控系统(3)通过隔离单元(34)接收到调控值后进行相应处理，然后向电力电子器件(4)发送控制指令；电力电子器件(4)执行相应控制命令，对充电机组/充电桩(5)充电机充电进程进行智能动态调整；步骤11)检测充电开关是否断开的S11阶段：检测充电开关是否断开，若充电开关断开，则停止对电池进行充电，本流程至此结束；反之，下一步返回S2阶段，重复上述过程。