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，主要體現在以下幾個方面。

1.2.1 降低用電高峰期電網用電負荷

直流充電機在實際運行中容易出現用電量過高而對電網造成一定負荷的現象，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，會對電網造成一定負荷，易影響電網運行穩(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時對電網穩(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，實現了快速多車充電，提高了單位功率因數，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配問題，協(xié)調電網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，并實時調整直流充電機功率輸出。達到調控充電功率標準時，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控合理，減少人力、物力的投入。直流充電機出現故障時，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，尤其是在多方面調控上，直流充電機功率自動分配技術更具優(yōu)勢。在現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.電動汽車和電網的互通兼容標準化現狀和發(fā)展[J].電網與清潔能源，2015，31（11）：83-88.