本发明专利技术公开了一种充电堆功率均衡分配系统及其方法，充电堆功率均衡分配系统包括充电堆与充电桩，充电堆包括功率管理模块、多个功率模块和多个功率分配单元，功率管理模块通过第一CAN总线与所述功率模块连接，通过第二CAN总线与所述功率分配单元连接，充电桩包括充电业务模块、功率请求模块和充电枪，功率请求模块与功率管理模块通过第三CAN总线连接。本发明专利技术在多功率请求模块同时提出功率需求时进行均衡算法分配，保证了充电功率的公平、快速的分配，最大限度的利用充电堆完整功率，最大限度的满足车辆的充电功率需求。度的满足车辆的充电功率需求。度的满足车辆的充电功率需求。
【技术实现步骤摘要】
一种充电堆功率均衡分配系统及其方法
[0001]本专利技术涉及电动汽车直流大功率充电堆的功率分配
，具体是一种充电堆功率均衡分配系统及其方法。
技术介绍
[0002]充电桩的功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑和居民小区停车场或集中式充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的充电汽车充电。充电桩的输入端与交流电网连接，输出端都装有充电插头用于为充电汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种方式，直流充电桩以及大功率直流充电堆属于快速充电。直流充电桩（堆）可以根据电动汽车的BMS需求，输出需求的电流电压，为汽车快速补电。
[0003]传统的直流充电桩为单枪或者双枪，单枪输出功率为60kW~120kW。随着电动汽车电池电压等级的提升、电池电量的增加，要求的单枪最高输出功率可达200kW以上，单车的充电时间缩短到0.5小时以内，因此大功率直流充电堆应运而生。大功率直流充电堆在集中式换电站、巴士充电站、重卡充电站等场景有突出优势。一个功率堆由多把充电枪组成，常规配置为一拖八或者一拖十二，单把充电枪可以输出的最高功率为250kW；某充电枪功率下降后，充电堆可以分配空余的功率至其他充电枪；多枪同时有输出需求时，充电堆可以根据策略给与功率分配，然而现有的充电堆的充电策略无法保证充电功率的公平、快速的分配。
技术实现思路
[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种充电堆功率均衡分配系统及其方法，对于多充电枪同时有输出需求时，在优先满足高优先级车辆需求的同时，能在全充电系统中快速、合理、公平的进行功率分配。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术是通过以下技术方案来实现的：本专利技术是一种充电堆功率均衡分配系统，包括充电堆与充电桩，所述充电堆通过CAN总线与多个所述充电桩连接，所述充电堆包括功率管理模块、多个功率模块和多个功率分配单元，所述功率管理模块通过第一CAN总线与所述功率模块连接，通过第二CAN总线与所述功率分配单元连接，所述充电桩包括充电业务模块、功率请求模块和充电枪；所述功率管理模块，用于执行均衡分配边缘计算算法对充电堆的直流变化功率进行调度与分配管理，并负责收回功率需求下降后释放的已分配的多余功率配额，且每个充电堆均配置一个；所述功率模块，用于进行功率变换与输出操作；所述功率分配单元，用于连接充电桩与所述功率模块，并进行功率分配；所述充电业务模块，用于对充电枪的充电业务进行管理；所述功率请求模块，用于定时获取电动汽车的充电需求，并判断充电需求是否超过所述充电枪当前最大允许输出功率，若是，则向充电堆的功率管理模块进行充电功率请
求与功率确认；所述充电枪按照配额进行充电输出。
[0006]本专利技术的进一步改进在于：功率模块为AC/DC整流模块，每个充电堆具有多个AC/DC整流模块，每个AC/DC整流模块的输出功率为20kW或30kW。
[0007]本专利技术的进一步改进在于：每个充电堆的功率分配单元的数量与充电桩的数量相同，充电桩的充电枪按照与其对应的功率分配单元的功率配额与单个所述功率模块的功率之和进行充电输出。
[0008]本专利技术的进一步改进在于：功率管理模块获取到所述功率请求模块的充电功率请求后，根据当前充电堆的可用功率以及全系统的功率申请情况，进行均衡分配边缘计算，根据计算结果对充电堆的所述功率模块进行调度，并通过功率分配单元进行功率分配。
[0009]本专利技术的进一步改进在于：均衡分配边缘计算的具体过程为：a、根据每个功率请求模块发送的充电功率请求计算每个充电桩的请求功率；b、计算所有发出充电功率请求的充电桩的功率初始权重，并将得到的所有功率初始权重相加计算得到权重总和；c、设置可分配的功率模块的数量为功率分配的执行次数；d、执行功率分配：权重最高的充电桩得到一次功率分配排序，并将得到功率分配的充电桩的功率初始权重减去权重总和，得到该充电桩的当前权重；刷新所有发出充电功率请求的充电桩的权重，并根据刷新后的权重再一次进行功率分配，直至所有充电桩的当前权重为0，得到最终功率分配排序。
[0010]本专利技术的进一步改进在于：刷新所有发出充电功率请求的充电桩的权重的具体操作为：各充电桩的当前权重加上各充电桩的初始权重，得到各充电桩的权重。
[0011]本专利技术的一种充电堆功率均衡分配方法，包括如下步骤：步骤1，获取当前所有充电桩的充电功率请求，并计算每一个发送充电功率请求的充电桩的请求功率；步骤2，根据充电桩的当前充电功率请求，计算充电桩的功率初始权重，并将得到的所有充电桩的功率初始权重相加得到权重总和；步骤3，根据当前充电堆的可用功率模块，确定功率分配的可执行次数；步骤4，执行分配算法，得到功率分配的顺序；步骤5，按照顺序分配功率，完成本次均衡分配。
[0012]本专利技术的进一步改进在于：请求功率由充电桩需求功率减去当前充电枪输出功率得到。
[0013]本专利技术的进一步改进在于：每个充电桩的功率初始权重由P/x经过四舍五入取整得到，其中，P为请求功率, x为单个功率模块的功率。
[0014]本专利技术的进一步改进在于：步骤4的具体操作为：步骤4.1，执行首次分配，功率初始权重最高的充电桩得到第一次功率分配排序；步骤4.2，得到功率分配的充电桩的功率初始权重减去权重总和，得到该充电桩的当前权重；步骤4.3，刷新所有充电桩的权重：各充电桩的当前权重加上各充电桩的初始权重；
步骤4.4，执行下一次分配，权重最高的充电桩得到本次功率分配排序；步骤4.5，得到功率分配的充电桩的权重减去权重总和，得到该充电桩的当前权重；步骤4.6，刷新所有充电桩的权重：各充电桩的当前权重加上各充电桩的初始权重；步骤4.7，依次执行步骤4.4
‑
步骤4.6，直至所有充电桩的当前权重为0。
[0015]本专利技术的有益效果是：本专利技术在多充电桩发送充电功率请求时，执行均衡分配边缘计算算法，能够保证充电功率的公平、快速的分配，并且能够最大限度的利用充电堆完整功率，最大限度的满足车辆的充电功率需求。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例的一种充电堆功率均衡分配系统框图；图2为本专利技术实施例中充电流程图。
具体实施方式
[0017]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及实施例，对本专利技术做出进一步详细阐述。应当注意，此处所描述的实施例仅用以解释本专利技术，并不用做限定本专利技术。
[0018]本专利技术一种充电堆功率均衡分配系统，包括充电堆与充电桩，所述充电堆通过CAN总线与多个所述充电桩连接，所述充电堆包括功率管理模块、多个功率模块和多个功率分配单元，所述功率管理模块通过第一CAN总线与所述功率模块连接，通过第二CAN总线与所述功率分配单元连接，所述充电桩包括充电业务模块、功率请求模块和充电枪；所述功率管理模块，用于执行均衡分配边缘计算算法对充电堆的直流变化功率进行调度与分配管理，并负责收回功率需求下降后释放的已分配的多余功率配额，且每个充电堆均配置一个；所述功率模块，为AC/DC整流模本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种充电堆功率均衡分配系统，包括充电堆与充电桩，所述充电堆通过CAN总线与多个所述充电桩连接，其特征在于：所述充电堆包括功率管理模块、多个功率模块和多个功率分配单元，所述功率管理模块通过第一CAN总线与所述功率模块连接，通过第二CAN总线与所述功率分配单元连接，所述充电桩包括充电业务模块、功率请求模块和充电枪；所述功率管理模块，用于执行均衡分配边缘计算算法对充电堆的直流变化功率进行调度与分配管理，并负责收回功率需求下降后释放的已分配的多余功率配额，且每个充电堆均配置一个；所述功率模块，用于进行功率变换与输出操作；所述功率分配单元，用于连接充电桩与所述功率模块，并进行功率分配；所述充电业务模块，用于对充电枪的充电业务进行管理；所述功率请求模块，用于定时获取电动汽车的充电需求，并判断充电需求是否超过所述充电枪当前最大允许输出功率，若是，则向充电堆的功率管理模块进行充电功率请求与功率确认；所述充电枪按照配额进行充电输出。2.根据权利要求1所述的一种充电堆功率均衡分配系统，其特征在于：所述功率模块为AC/DC整流模块，所述AC/DC整流模块的输出功率为20kW或30kW。3.根据权利要求1所述的一种充电堆功率均衡分配系统，其特征在于：每个所述充电堆的所述功率分配单元的数量与所述充电桩的数量相同，所述充电桩的充电枪按照与其对应的所述功率分配单元的功率配额与单个所述功率模块的功率之和进行充电输出。4.根据权利要求1所述的一种充电堆功率均衡分配系统，其特征在于：所述功率管理模块获取到所述功率请求模块的充电功率请求后，根据当前充电堆的可用功率以及全系统的功率申请情况，进行均衡分配边缘计算，根据计算结果对充电堆的所述功率模块进行调度，并通过功率分配单元进行功率分配。5.根据权利要求4所述的一种充电堆功率均衡分配系统，其特征在于：所述均衡分配边缘计算的具体过程为：a、根据每个功率请求模块发送的充电功率请求计算每个充电桩的请求功率；b、计算所有发出充电功率请求的充电桩的功率初始权重，并将得到的所有功率初始权重相加计算得到权重总和；c、设置可分配的功率模块的数量为功率分配的执行次数；d、执行功率...
【专利技术属性】
技术研发人员：张继鹏，严奎，鲍玉成，王磊，
申请(专利权)人：南京能可瑞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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