一种换电柜功率调整方法、多输出充电系统及换电柜与流程

本发明涉及电池换电柜，且特别是有关于一种换电柜功率调整方法、多输出充电系统及换电柜。

背景技术：

1、近年来，消费者对网购和外卖的需求越来越高，促进了外卖市场的蓬勃发展以及共享电单车的普及，因此，电动车作为物料配送以及日常出行工具也越发受到人们青睐，市场对电池换电柜的需求也在急剧增长。在换电柜的实际运行中，一般会有几个格口空仓用来作为电池先进后出的中转；或者在一些流转率较低的区域，有些电池处于充满状态，因此，总体来说同一时刻在有些区域正在充电工作的格口占比小于50%，由此为了降低设备投入成本，具有多路输出的充电系统在市场上的应用越来越广泛。

2、常用的多输出充电系统的结构如图1所示，所述多输出充电系统包括功率因数校正单元1、第一直流直流变换单元2、第二直流直流变换单元3，所述功率因数校正单元1的第一端连接交流电uac，所述功率因数校正单元1的第二端连接所述第一直流直流变换单元2的第一端，所述第一直流直流变换单元2的第二端连接所述第二直流直流变换单元3的第一端，所述第二直流直流变换单元3的第二端连接换电柜格口4。所述第二直流直流变换单元3包括n个直流直流变换模块，具体为第一直流直流变换模块31、第二直流直流变换模块32，直至第n直流直流变换模块3n，n个直流直流变换模块的第一端均并联所述第一直流直流变换单元2的第二端，其中，n为整数。所述换电柜格口4包括n个电池格口，具体为第一电池格口41、第二电池格口42，直至第n电池格口4n，所述第一直流直流变换模块31的第二端并联所述第一电池格口41，所述第二直流直流变换模块32的第二端并联所述第二电池格口42，以此类推，直至所述第n直流直流变换模块3n的第二端并联所述第n电池格口4n。

3、如图1所示的多输出充电系统，由于其总输出额定功率恒定，其功率分配方法一般是将功率平均分配到每一路输出。但是，在实际应用场景中会出现只有某一路或某几路输出需要给电池快速充电，而剩下的一路或几路输出处于闲置或充电即将结束状态的情况，如果将功率平均分配到每一路输出，那就不能让正在充电的某路以最大功率输出来实现快速充电，不仅延长了电池充电时间，充电系统的功率利用率也会降低。此外，如果让某一路或某几路充电时完全占用该充电系统的最大输出功率，当新用户接入充电系统来给电池充电时，将面临不能充电的情况。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种换电柜功率调整方法、多输出充电系统及换电柜。

2、为达到上述目的，本发明技术方案是：

3、一种换电柜功率调整方法，包括，

4、步骤s1，设置多输出充电系统上电后每路的默认输出功率为p1；

5、步骤s2，根据先发出充电请求的电池格口先被满足设定充电功率的原则，分配该路的输出功率；根据以下公式计算多输出充电系统中剩余被允许的输出功率pa，

6、，

7、其中，为当前所有路输出的总实际输出功率值，pt为总输出功率额定值，pi为第i路的实际输出功率值，n为多输出充电系统的输出路数；

8、步骤s3，判断剩余被允许的输出功率pa是否小于等于每路的最大充电功率p2，若是，进入步骤s4；否则，进入步骤s6；

9、步骤s4，判断剩余被允许的输出功率pa是否小于等于该路的设定充电功率ps，若是，进入步骤s5；否则，进入步骤s6；

10、步骤s5，按照剩余被允许的输出功率pa对该路充电，返回步骤s2，计算下一个发出充电请求的电池格口的输出功率；

11、步骤s6，按照该路的设定充电功率ps对该路充电，返回步骤s2，计算下一个发出充电请求的电池格口的输出功率。

12、上述一种换电柜功率调整方法，还包括，若某路电池格口中的电池被充满，则其对应的输出功率被释放，按照先发出充电请求的电池格口先被满足设定充电功率的原则，重复步骤s2至步骤s6，重新分配每路的输出功率。

13、在一具体实施例中，电池格口通过rs485或者can发出充电请求。

14、本发明还提供一种多输出充电系统，应用如上述一种换电柜功率调整方法，包括功率因数校正单元、第一直流直流变换单元、第二直流直流变换单元，所述功率因数校正单元的第一端连接交流电，所述功率因数校正单元的第二端连接所述第一直流直流变换单元的第一端，所述第一直流直流变换单元的第二端连接所述第二直流直流变换单元的第一端，所述第二直流直流变换单元的第二端连接换电柜格口；所述第二直流直流变换单元包括n个直流直流变换模块，所述换电柜格口包括n个电池格口，每个直流直流变换模块的第一端连接所述第一直流直流变换单元的第二端，每个直流直流变换模块的第二端分别连接一电池格口。

15、在一具体实施例中，上述一种多输出充电系统，还包括控制单元与充电监控单元，所述充电监控单元连接所述控制单元与所述换电柜格口，所述控制单元连接所述第二直流直流变换单元。

16、在一具体实施例中，上述功率因数校正单元包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第一电感、第二电感、第一开关、第二开关与第一电容，所述第一二极管的阳极连接交流电的第一端与所述第二二极管的阴极，所述第一二极管的阴极连接所述第三二极管的阴极，所述第三二极管的阳极连接所述第四二极管的阴极与交流电的第二端，所述第四二极管的阳极连接所述第二二极管的阳极，所述第三二极管的阴极连接所述第一电感的第一端与所述第二电感的第一端，所述第一电感的第二端连接所述第五二极管的阳极，所述第二电感的第二端连接所述第六二极管的阳极，所述第五二极管的阴极连接所述第六二极管的阴极，所述第一开关的第一端连接所述第一电感的第二端，所述第一开关的第二端连接所述第四二极管的阳极，所述第二开关的第一端连接所述第二电感的第二端，所述第二开关的第二端连接所述第四二极管的阳极，所述第一电容的第一端连接所述第五二极管的阴极，所述第一电容的第二端连接所述第二开关的第二端，所述第一电容的两端输出第一直流电。

17、在一具体实施例中，上述第一直流直流变换单元包括第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第七开关、第八开关、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第三电感、第一变压器与第二变压器，所述第三开关的第一端连接所述第一直流电的正极，所述第三开关的第二端连接所述第四开关的第一端，所述第四开关的第二端连接所述第一直流电的负极，所述第二电容的第一端连接所述第三开关的第一端，所述第二电容的第二端连接所述第三电容的第一端，所述第三电容的第二端连接所述第四开关的第二端，所述第三开关的第二端连接所述第三电感的第一端，所述第三电感的第二端连接所述第一变压器原边绕组的第一端，所述第一变压器原边绕组的第二端连接所述第三电容的第一端，所述第一变压器副边绕组的第一端连接所述第五开关的第一端，所述第五开关的第二端连接所述第四电容的第一端，所述第四电容的第二端连接所述第一变压器副边绕组的中间端，所述第一变压器副边绕组的第二端连接所述第六开关的第一端，所述第六开关的第二端连接所述第五开关的第二端；所述第三电感的第二端连接所述第二变压器原边绕组的第一端，所述第二变压器原边绕组的第二端连接所述第三电容的第一端，所述第二变压器副边绕组的第一端连接所述第七开关的第一端，所述第七开关的第二端连接所述第五电容的第一端，所述第五电容的第二端连接所述第二变压器副边绕组的中间端，所述第二变压器副边绕组的第二端连接所述第八开关的第一端，所述第八开关的第二端连接所述第七开关的第二端，所述第四电容的第二端连接所述第五电容的第一端，所述第四电容的第一端为第二直流电的正极，所述第五电容的第二端为第二直流电的负极。

18、在一具体实施例中，上述直流直流变换模块包括第九开关、第十开关、第七二极管、第八二极管、第四电感与第六电容，所述第二直流电的正极连接所述第九开关的第一端，所述第九开关的第二端连接所述第七二极管的阴极，所述第七二极管的阳极连接所述第二直流电的负极，所述第七二极管的阴极经过所述第四电感连接所述第十开关的第一端，所述第十开关的第二端连接所述第七二极管的阳极，所述第十开关的第一端连接所述第八二极管的阳极，所述第八二极管的阴极连接所述第六电容的第一端，所述第六电容的第二端连接所述第十开关的第二端，所述第六电容的第一端为第三直流电的正极，所述第六电容的第二端为第三直流电的负极。

19、在另一具体实施例中，上述直流直流变换模块包括第十一开关、第九二极管、第五电感与第七电容，所述第二直流电的正极连接所述第十一开关的第一端，所述第十一开关的第二端连接所述第九二极管的阴极，所述第九二极管的阳极连接所述第二直流电的负极，所述第十一开关的第二端连接所述第五电感的第一端，所述第五电感的第二端连接所述第七电容的第一端，所述第七电容的第二端连接所述第九二极管的阳极，所述第七电容的第一端为第三直流电的正极，所述第七电容的第二端为第三直流电的负极。

20、本发明还提供一种换电柜，包括如上述一种多输出充电系统，还包括n个电池格口，所述一种多输出充电系统为n个电池格口供电。

21、有益效果，本发明一种换电柜功率调整方法、多输出充电系统及换电柜，为了避免某几路充电时完全占用充电系统的总输出功率，防止新用户来给电池充电时出现不能充电的情况，上电后设定每路的默认输出功率；同时计算多输出充电系统中剩余被允许的输出功率，根据先发出充电请求的电池格口先被满足设定充电功率的原则，动态调整每路的充电功率，确保对先发出充电请求的电池实现快速充电，在满足客户充电需求的同时缩短了用户充电时间，实现了功率利用率最大化，降低了充电器成本。

22、为让发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。