一種直流充電機功率自動分配控制策略

尹 偉

（天津科林電氣有限公司，天津 300457）

0 引 言

在全球石油儲量減少的大趨勢下，我國目前已經(jīng)開始推行新能源汽車，其中以電動汽車應用最為廣泛。電動汽車在運行過程中需要消耗電能，因此直流充電機充電效率便成為電動汽車的掣肘[1]。目前，我國已開始應用非車載充電模式，大部分充電站均有應用，在應用過程中也積累了一定經(jīng)驗。但是，在實際使用過程中，尤其是多車充電方面，因直流充電機功率分配不合理，導致充電效率低等現(xiàn)象時有發(fā)生，一定程度上阻礙了電動汽車的推廣。因此，研究直流充電機功率自動分配十分必要。

1 直流充電機功率自動分配的概述

1.1 直流充電機充電效率與功率自動分配的關系

第一，目前，直流充電機技術較為成熟，并在各大充電站投入使用。直流充電技術為我國電動汽車推廣提供了物質基礎。將直流充電技術應用于各個充電站的目的在于，直流充電大大提升了電動汽車的充電效率，使電動汽車得以高效使用，且電池便于維護，減少了維護成本。第二，直流充電機功率分配是一種通過ATS進行自動控制的一種高效充電方式。在對電動汽車進行充電的過程中，直流充電機功率自動分配可以更好地提升充電效率。實際使用過程中，直流充電器進行自動分配功率可以保證多車充電效率，根據(jù)電動汽車電池中電能儲量自動控制充電功率，達到高效充電的效果。而傳統(tǒng)的直流充電機在進行多車充電時效率低下，維修時需要花費大量時間尋找問題，尤其是電力負荷高峰時段，存在一定的安全隱患。因此，應用自動分配技術十分必要。

1.2 直流充電機功率自動分配技術的優(yōu)勢

直流充電機功率自動分配技術可以解決一些問題，尤其是在多車同時充電時具有很大優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1.2.1 降低用電高峰期電網(wǎng)用電負荷

直流充電機在實際運行中容易出現(xiàn)用電量過高而對電網(wǎng)造成一定負荷的現(xiàn)象，尤其是在充電高峰期，由于直流充電機功率分配不合理等問題，會對電網(wǎng)造成一定負荷，易影響電網(wǎng)運行穩(wěn)定性。而直流充電機功率自動分配技術在實際應用中表現(xiàn)出了巨大優(yōu)勢。自動分配技術可以在多車充電時分析每輛電動汽車的電池電能儲量，自動控制充電機功率輸出，大大降低了電網(wǎng)負荷量，同時提升了直流充電機的穩(wěn)定性。

1.2.2 提高充電效率

應用功率自動分配技術提高了電動汽車充電效率，確保實施功率分配和直流充電機接入電網(wǎng)時對電網(wǎng)穩(wěn)定性的保證，且此過程大大提高了電動汽車的充電效率，縮短了充電時間，延長了電動汽車的使用壽命，大大減輕了工作人員的工作壓力。這種方式與傳統(tǒng)直流充電機充電相比，實現(xiàn)了快速多車充電，提高了單位功率因數(shù)，滿足了用戶對電動汽車快速充電的需要。

2 直流充電機功率自動分配技術應用的現(xiàn)狀

我國直流充電機功率自動分配技術應用較為廣泛，在科學技術不斷發(fā)展的今天，電動汽車的充電效率已經(jīng)成為人們熱議的話題，而將功率自動分配技術應用于直流充電機，則是電動汽車充電方式發(fā)展的重要方向[2]。我國電動汽車應用起步較晚，相比于西方發(fā)達國家還具有一定的差距。企業(yè)雖然已經(jīng)開始創(chuàng)新，但是在直流電動機功率自動分配技術應用的發(fā)展道路上依舊充滿阻力。尤其是各個充電站不僅要解決功率分配問題，還要解決電能供應問題。電能供應問題如不及時解決，多車充電技術的發(fā)展將沒有任何意義，這將對直流充電機功率自動分配技術的推行造成一定障礙。

雖然我國推行直流充電機功率自動分配技術還存在許多困難，但是各個企業(yè)已經(jīng)開始積極學習，應用功率自動分配技術已成為必然趨勢。各個企業(yè)在學習過程中提升了實力，更能保證實現(xiàn)電動汽車快速充電的目標。推行過程中，有關部門還應解決多方調(diào)配問題，協(xié)調(diào)電網(wǎng)與充電站之間的關系，對直流充電機功率自動分配技術的應用也具有一定的推進作用。

3 直流充電機功率自動分配控制策略

3.1 利用直流快速雙充系統(tǒng)進行充電

在實際應用中，直流快速雙充系統(tǒng)具有一定優(yōu)勢，可以在運行過程中自動確定充電優(yōu)先級。直流快速雙充系統(tǒng)主要由ATS切換單元、監(jiān)控單元、充電樁連接單元和AC/DC充電單元組成。實際運行過程中，監(jiān)控單元可以對電動汽車電池電能儲量進行監(jiān)控，并實時調(diào)整直流充電機功率輸出。達到調(diào)控充電功率標準時，監(jiān)控單元會發(fā)出相應指令，ATS便會進行切換操作，轉換成較小功率輸出，同時控制充電口需要的充電電壓和電流大小，并實時反饋給AC/DC單元，以控制直流充電機功率自動分配，及時有效調(diào)控各充電口的輸出功率。監(jiān)控單元還起到控制車輛充電需求的功能。充電時，監(jiān)控單元可以控制車輛充電優(yōu)先級。準確判定后，相關監(jiān)控單元會進行功率調(diào)配，以保證最需充電的車輛優(yōu)先充電。

3.2 利用同時充電控制策略

在當前的充電站直流充電模式下，多使用分時充電控制策略，這對于多車充電來說效率較為低下。因此，進行同時充電控制，已經(jīng)成為未來電動汽車充電的趨勢。實際應用中，同時充電控制策略可以對多車進行同時充電，通過直流充電機功率自動分配技術進行充電，保證了多車進行充電時的充電效率。與分時充電控制策略相比，同時充電可以保證充電機的輸出效率持續(xù)保持高效輸出，而分時充電控制策略則是分時段進行充電，將導致在一定時間內(nèi)充電機充電電流較小，影響充電效率。因此，同時充電控制策略優(yōu)勢較大，也可在一定程度上提升直流充電機功率自動分配控制效果。

3.3 在直流充電機中應用智能化程序進行功率操控

隨著科學技術的發(fā)展，智能化已經(jīng)成為各個行業(yè)的發(fā)展趨勢。因此，在直流充電機功率自動分配技術中應用智能化也有一定優(yōu)勢。通過計算機技術和信息技術進行功率分配，可以提高功率分配的準確程度。尤其是在用電高峰期，應用智能化技術可以使直流充電機自動分析電網(wǎng)負荷程度和車輛充電效率，并且進行實時分析，這對高效充電意義巨大。智能化技術的應用可以保證多方面調(diào)控合理，減少人力、物力的投入。直流充電機出現(xiàn)故障時，傳統(tǒng)的維修方式較耗費時間，尤其是故障檢查方面最復雜。但是，應用智能化技術可以自動分析直流充電機故障原因，并及時給出解決方案，極大減少了維修人員的檢查時間，便于及時對直流充電機進行維修[3]。在進行充電功率操控時，智能化更具有快速、高效、智能的特點，大大提升了電動汽車的充電功率。

4 結 論

在直流充電機功率自動分配技術發(fā)展過程中雖然存在一些困難，但是直流充電機自動分配技術在未來應用中較為熱門。尤其是在國家大力推行新能源汽車的大趨勢下，研究直流充電機功率自動分配技術十分必要。政府和有關部門的參與也為直流充電機功率自動分配發(fā)展提供了有力支持，尤其是在多方面調(diào)控上，直流充電機功率自動分配技術更具優(yōu)勢。在現(xiàn)代化理念和科學的管理體系下，直流充電機功率自動分配技術將成為未來人們應用的重要技術。直流充電機功率自動分配對于我國未來的交通意義重大，在新型汽車的推廣下，直流充電機功率自動分配技術必將成為主流充電方式，也必會為我國帶來更多經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1] 肖慈恩.淺析電動汽車電池快速充電[J].中國電力企業(yè)管理，2017，（24）：86-87.

[2] 李鵬飛，劉文珍.大功率交流車載充電與直流充電技術對比分析[J].機電一體化，2015，21（11）：23-28.

[3] 張 萱，朱金大.電動汽車和電網(wǎng)的互通兼容標準化現(xiàn)狀和發(fā)展[J].電網(wǎng)與清潔能源，2015，31（11）：83-88.