一种充电桩功率动态分配输出方法与流程

本发明涉及充电桩技术领域，特别指一种充电桩功率动态分配输出方法。

背景技术：

随着电动汽车的快速发展，满足电动汽车充电需求的充电桩也越来越多。充电桩作为电动汽车充电的基础设施，被使用的次数也日益增多。充电桩内通常会设置多个电源模块，根据电动汽车实际的充电需求来启用不同的电源模块，从而达到充电桩自身功率分配的目的。

针对充电桩的功率分配，传统上存在如下两种方法：

方法一是对充电桩的所有电源模块按照大小顺序进行编号，然后在每次利用充电桩对外充电时，按照编号的顺序启动对外充电。但是，由于每次都是按照编号顺序来启动电源模块，会导致编号靠前或者编号靠后的电源模块被频繁启用，使得同一个充电桩内的各电源模块使用次数不均，导致被频繁启动的电源模块故障率增加，缩短电源模块的使用寿命，且存在安全隐患。

方法二是对充电桩的所有电源模块按照随机的方式启动，即每次利用充电桩充电对外充电时，每一个充电模块都有可能被启用；但这种方法也只实现了各电源模块的使用概率相对平均，最终还是会最终导致充电桩的功率分配效果不佳，缩短电源模块的使用寿命。

因此，如何提供一种充电桩功率动态分配输出方法，实现提升功率分配的合理性，进而延长充电桩的使用寿命，提升安全性，成为一个亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题，在于提供一种充电桩功率动态分配输出方法，实现提升功率分配的合理性，进而延长充电桩的使用寿命，提升安全性。

本发明是这样实现的：一种充电桩功率动态分配输出方法，包括如下步骤：

步骤s10、充电桩控制单元基于电源地址为各充电枪分配电源模块，为各充电枪分别创建一链表；

步骤s20、充电桩控制单元获取各电源模块的电源参数，将所述电源参数更新至链表中并进行排序，并设定各充电枪的配置信息；

步骤s30、充电枪与电动汽车建立连接后，充电桩控制单元通过充电枪实时获取电动汽车的需求功率；

步骤s40、充电桩控制单元基于所述需求功率、链表以及配置信息设定充电枪的输出功率，进而给电动汽车充电；

步骤s50、充电桩控制单元对所述需求功率进行实时监测，并动态调整充电枪的功率输出。

进一步地，所述步骤s10中，所述电源地址为电源模块的唯一编号。

进一步地，所述步骤s10中，所述链表至少包括如下字段：

电源序号、充电枪编号、电源地址、累计运行时间、累计输出功率、电源模块额定功率、电源模块输出电压、电源状态、上一个电源模块的电源地址、下一个电源模块的电源地址。

进一步地，所述电源状态的取值为正常或者异常，默认值为正常。

进一步地，所述步骤s10还包括：充电桩控制单元基于所述电源状态统计可用电源模块个数以及不可用电源模块个数。

进一步地，所述步骤s20具体包括：

步骤s21、充电桩控制单元获取各电源模块包括电源地址、累计运行时间、累计输出功率、电源模块额定功率以及电源模块输出电压的电源参数；

步骤s22、将所述电源参数更新至链表中，基于所述累计运行时间或者累计输出功率对各电源参数进行排序后，更新所述链表中的上一个电源模块的电源地址以及下一个电源模块的电源地址的字段；

步骤s23、设定各充电枪包括输出功率范围以及输出电压范围的配置信息。

进一步地，所述步骤s40具体包括：

步骤s41、充电桩控制单元轮询所述链表的电源地址，判断所述电源地址对应的电源模块是否存在，若是，则进入步骤s42；若否，则将所述电源地址对应的电源状态设为异常，并进入步骤s42；

步骤s42、充电桩控制单元依所述电源序号的顺序，判断各电源地址正常的电源模块是否存在故障，若否，则进入步骤s43；若是，则将所述电源序号对应的电源状态设为异常，并进入步骤s43；

步骤s43、充电桩控制单元从所述链表中筛选出电源状态为正常的电源模块，按累计运行时间最小或者累计输出功率最少的电源模块为开端，依序找出满足所述需求功率的电源模块，累加各电源模块的电源模块额定功率得到总额定功率，累加各电源模块的电源模块输出电压得到总输出电压；

步骤s44、充电桩控制单元判断所述总额定功率是否处于输出功率范围之内，若是，则进入步骤s45；若否，则倒序以1个电源模块为梯度减少电源模块，直到所述总额定功率满足输出功率范围，并进入步骤s45；

步骤s45、充电桩控制单元判断所述总输出电压是否处于输出电压范围，若是，则进入步骤s46；若否，则倒序以1个电源模块为梯度减少电源模块，直到所述总输出电压满足输出电压范围，并进入步骤s46；

步骤s46、充电桩控制单元控制充电枪以所述总额定功率给电动汽车充电。

进一步地，所述步骤s50具体包括：

步骤s51、充电桩控制单元对所述需求功率进行实时监测，当所述需求功率变大时，进入步骤s52；当所述需求功率变小时，进入步骤s53；

步骤s52、判断当前是否所有的电源模块均进行功率输出，若是，则保持原来的所述总额定功率进行输出；若否，则依序累加电源模块直至满足所述需求功率；

步骤s53、计算当前的所述需求功率与之前的需求功率之间的比例系数，将各电源模块的输出功率调整为比例系数×电源模块额定功率。

进一步地，还包括：

步骤s60、充电桩控制单元实时更新所述链表里各电源模块的累计运行时间以及累计输出功率。

本发明的优点在于：

通过创建链表记录各电源模块包括电源地址、累计运行时间、累计输出功率、电源模块额定功率以及电源模块输出电压的电源参数，并基于累计运行时间或者累计输出功率对各电源模块进行排序，在给电动汽车进行充电时，利用链表优先选择累计运行时间比较短，或者累计输出功率比较少的电源模块进行功率输出，避免各电源模块使用次数不均，进而提升功率分配的合理性，降低了电源模块的故障率，极大的延长了充电桩的电源模块的使用寿命，极大的提升了充电桩的安全性。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一种充电桩功率动态分配输出方法的流程图。

具体实施方式

本申请实施例中的技术方案，总体思路如下：通过链表记录各电源模块的累计运行时间、累计输出功率以及电源状态，给电动汽车充电时筛选出电源状态正常的电源模块，再基于累计运行时间或者累计输出功率进行排序，找出满足电动汽车需求功率的累计运行时间最短或者累计输出功率最少的电源模块进行功率输出，以提升功率分配的合理性。

请参照图1所示，本发明一种充电桩功率动态分配输出方法的较佳实施例，包括如下步骤：

步骤s10、充电桩控制单元基于电源地址为各充电枪分配电源模块，为各充电枪分别创建一链表；所述链表用于记录各电源模块的电源参数，并对各电源模块按累计运行时间或者累计输出功率进行排序，以挑选出满足电动汽车需求功率的累计运行时间最短或者累计输出功率最少的电源模块进行功率输出，提升功率分配的合理性；

步骤s20、充电桩控制单元获取各电源模块的电源参数，将所述电源参数更新至链表中并进行排序，并设定各充电枪的配置信息；

步骤s30、充电枪与电动汽车建立连接后，充电桩控制单元通过充电枪实时获取电动汽车的需求功率；

步骤s40、充电桩控制单元基于所述需求功率、链表以及配置信息设定充电枪的输出功率，进而给电动汽车充电；

步骤s50、充电桩控制单元对所述需求功率进行实时监测，并动态调整充电枪的功率输出。

所述步骤s10中，所述电源地址为电源模块的唯一编号。

所述步骤s10中，所述链表至少包括如下字段：

电源序号、充电枪编号、电源地址、累计运行时间、累计输出功率、电源模块额定功率、电源模块输出电压、电源状态、上一个电源模块的电源地址、下一个电源模块的电源地址。

所述电源状态的取值为正常或者异常，默认值为正常。

所述步骤s10还包括：充电桩控制单元基于所述电源状态统计可用电源模块个数以及不可用电源模块个数，便于维护人员直观的判断哪个充电桩急需维护，当更换故障的电源模块时，对应电源地址的累计运行时间以及累计输出功率均清零。

所述步骤s20具体包括：

步骤s21、充电桩控制单元获取各电源模块包括电源地址、累计运行时间、累计输出功率、电源模块额定功率以及电源模块输出电压的电源参数；

步骤s22、将所述电源参数更新至链表中，基于所述累计运行时间或者累计输出功率对各电源参数进行排序后(即对各电源模块进行排序)，更新所述链表中的上一个电源模块的电源地址以及下一个电源模块的电源地址的字段，便于按序查找电源模块；

步骤s23、设定各充电枪包括输出功率范围以及输出电压范围的配置信息；所述输出功率范围即充电枪关联的所有电源模块累加的输出功率范围，所述输出电压范围即充电枪关联的所有电源模块累加的输出电压范围。

所述步骤s40具体包括：

步骤s41、充电桩控制单元轮询所述链表的电源地址，判断所述电源地址对应的电源模块是否存在，若是，则进入步骤s42；若否，则将所述电源地址对应的电源状态设为异常，并进入步骤s42；

步骤s42、充电桩控制单元依所述电源序号的顺序，判断各电源地址正常的电源模块是否存在故障，若否，则进入步骤s43；若是，则将所述电源序号对应的电源状态设为异常，并进入步骤s43；

步骤s43、充电桩控制单元从所述链表中筛选出电源状态为正常的电源模块，按累计运行时间最小或者累计输出功率最少的电源模块为开端，依序找出满足所述需求功率的电源模块，累加各电源模块的电源模块额定功率得到总额定功率，累加各电源模块的电源模块输出电压得到总输出电压；

例如依据所述累计运行时间进行排序，累计运行时间最短的电源模块的电源序号为y1，累计运行时间最长的电源模块的电源序号为yn；先判断y1的电源模块额定功率是否满足需求功率，满足则y1的电源模块额定功率即为总额定功率，不满足则判断y1+y2的电源模块额定功率是否满足需求功率，以此类推；若所有的电源模块加总起来的电源模块额定功率还不满足需求功率，则将所有的电源模块加总起来的电源模块额定功率作为总额定功率。

步骤s44、充电桩控制单元判断所述总额定功率是否处于输出功率范围之内，若是，则进入步骤s45；若否，则倒序以1个电源模块为梯度减少电源模块，直到所述总额定功率满足输出功率范围，并进入步骤s45；

例如原来选取了y1、y2、y3、y4这四个电源模块，当不满足输出功率范围时，则判断y1、y2、y3这三个电源模块是否满足，若还不满足，则判断y1、y2这二个电源模块是否满足，以此类推。

步骤s45、充电桩控制单元判断所述总输出电压是否处于输出电压范围，若是，则进入步骤s46；若否，则倒序以1个电源模块为梯度减少电源模块，直到所述总输出电压满足输出电压范围，并进入步骤s46；

步骤s46、充电桩控制单元控制充电枪以所述总额定功率给电动汽车充电。

所述步骤s50具体包括：

步骤s51、充电桩控制单元对所述需求功率进行实时监测，当所述需求功率变大时，进入步骤s52；当所述需求功率变小时，进入步骤s53；

步骤s52、判断当前是否所有的电源模块均进行功率输出，若是，则保持原来的所述总额定功率进行输出；若否，则依序累加电源模块直至满足所述需求功率；即依据累计运行时间或者累计输出功率的顺序；

步骤s53、计算当前的所述需求功率与之前的需求功率之间的比例系数，将各电源模块的输出功率调整为比例系数×电源模块额定功率。

还包括：

步骤s60、充电桩控制单元实时更新所述链表里各电源模块的累计运行时间以及累计输出功率。

综上所述，本发明的优点在于：

通过创建链表记录各电源模块包括电源地址、累计运行时间、累计输出功率、电源模块额定功率以及电源模块输出电压的电源参数，并基于累计运行时间或者累计输出功率对各电源模块进行排序，在给电动汽车进行充电时，利用链表优先选择累计运行时间比较短，或者累计输出功率比较少的电源模块进行功率输出，避免各电源模块使用次数不均，进而提升功率分配的合理性，降低了电源模块的故障率，极大的延长了充电桩的电源模块的使用寿命，极大的提升了充电桩的安全性。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。