[发明专利]柔性充电控制系统及方法、柔性充电系统

说明书

技术领域

本发明涉及电动车技术领域，并且更具体地，本发明涉及一种柔性充电控制系统及方法、柔性充电系统。

背景技术

目前为电动汽车补充电能可以通过换电站和充电站完成。换电站是通过更换车载电池箱实现对电动汽车的快速补能，换下的电池箱在电池架上通过充电机完成充电，以便再次使用。而充电站一般是通过多个充电机组合，将电能输出到多个分体式快充枪，从而实现对多辆电动汽车动态充电。

其中，换电站的补能时间更快，但由于换电设备的建设成本一般会更高，而且运行可靠性依赖于换电设备的可靠性。而充电站补能时间比换电站长，但由于无需换电设备，因此成本相对较低，运行时以插拔快充枪操作为主，稳定性较好。因此考虑到不同的应用场景，换电站和充电站需要根据实际需求配置。而目前的控制系统不能同时应用于换电站和充电站，所以换电站和充电站的控制系统需要分别单独设计，这无疑大大增加了开发和制作成本。

储能电站可以实现对电网的削峰填谷和可再生能源的有效利用。储能电站的电气回路与换电站的电气回路基本相同，唯一的区别是储能电站需要实现电能的双向流动，因此要将电网到电池的单向充电机更换成双向充放电机。因此本发明所述的换电站与充电站中的柔性充电控制系统及方法、柔性充电系统也能应用到储能电站中。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有控制系统不能同时应用于换电站和充电站的问题。本发明提出了一种柔性充电控制系统，该柔性充电控制系统包括：中控模块和柔性配置模块；中控模块，配置为获取充电需求信息，并基于预先设定的控制策略生成充电机组和柔性配置模块的控制信息；柔性配置模块，配置为依据中控模块的控制信息，对充电机组中不同充电机的输出进行组配后供给待充电设备。

优选地，中控模块包括信息处理单元、需求信息接收单元、控制信息发送单元；需求信息接收单元，配置为接收充电需求信息；信息处理单元，配置为基于预先设定的控制策略，依据所接收的充电需求信息生成充电机组控制信息和柔性配置模块的控制信息；控制信息发送单元，配置为用于向对应充电机组和柔性配置模块发送控制信息。

优选地，柔性配置模块包括开关阵列、用于控制开关阵列的开关阵列控制器；开关阵列控制器，配置为接收控制信息发送单元发送的控制信息，并控制开关阵列输入端接口和输出端接口的组配关系；开关阵列，配置为依据开关阵列控制器的控制指令对输入端接口和输出端接口进行组配，开关阵列的输入端接口用于分别与充电机组中各充电机的输出端进行单一连接，开关阵列的输出端接口用于分别与待充电设备连接。

优选地，所述开关阵列输入端接口和输出端接口的组配关系为：依据所选定的开关阵列的输出端接口、以及待充电设备的充电参数，所确定可行的开关阵列中为组成对应的电气回路所需设置开关状态的组合关系。

优选地，通过所述开关状态的组合关系，进行开关阵列的任一个或多个输入端接口到任一输出端接口的连接。

优选地，控制系统还包括用于采集待充电设备充电信息的充电控制模块；需求信息接收单元通过通信线路与充电控制模块相连接，获取待充电设备充电信息作为充电需求信息。

优选地，中控模块还包括用于输入组配方式的输入装置，信息处理单元通过通信线路与输入装置相连接，获取所输入的组配方式。

优选地，通信线路为CAN总线。

相应地，本发明还提供一种柔性充电控制方法，包括以下步骤：

步骤1，基于预先设定的控制策略，依据所获取的充电需求信息，确定需要组配的充电机的数量N；步骤2，选定N个充电机进行组配输出，对待充电设备进行充电。

优选地，选定N个充电机进行组配输出，其中组配输出的方法为：通过开关阵列对所选定的N个充电机的输出进行组配，并输出组配后的电能。

优选地，充电需求信息包括待充电设备的荷电状态。

优选地，待充电设备为电动汽车的动力电池或换电站或储能电站中储能电池。

同时，本发明还提供一种柔性充电系统，该充电系统包括上述的柔性充电控制系统以及由两个或两个以上充电机构成的充电机组；充电机的控制端与控制信息发送单元通过通信线路连接，接收控制信息发送单元发送的控制信息并执行相应动作；充电机的输出端与柔性配置模块中所设置的电能输入端口通过电连接的方式进行单一连接，通过柔性配置模块中所配置的电气回路，进行一个充电机或者多个组配后充电机的电能输出。

优选地，充电系统还包括充电接口；充电接口与柔性配置模块中所设置的电能输入端口通过电力线路单一连接，用于将开关阵列组配输出的电能输送至待充电设备。